Anorganische Chemie: Prinzipien von Struktur und Reaktivität
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
de Gruyter
2012
|
| Ausgabe: | 4., völlig neu bearb. Aufl. |
| Schriftenreihe: | De Gruyter Studium
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XXVI, 1284 S. Ill., graph. Darst. 1 Beil. (Periodensystem der Elemente) |
| ISBN: | 3110249073 9783110249071 |
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IMAGE 1
I N H A L T
HAEUFIG GEBRAUCHTE ABKUERZUNGEN X X I
HAEUFIG GEBRAUCHTE SYMBOLE X X V
1 WAS IST ANORGANISCHE CHEMIE? 1
R A L F STEUDEL
1.1 D I E A N F AE N G E D E R ANORGANISCHEN C H E M I E 1
1.2 E I N BEISPIEL FUER M O D E R N E ANORGANISCHE C H E M I E 2
1.3 D I E CHEMISCHE S T R U K T U R D E R Z E O L I T H E 4
1.4 C H E M I S C H E REAKTIVITAET IN Z E O L I T H E N 6
1.5 SCHLUSSFOLGERUNGEN 9
2 DIE STRUKTUR DER A T O M E 11
R A L F STEUDEL
2.1 S P E K T R O S K O P I E 11
2.2 D I E WELLENGLEICHUNG 14
2.3 D A S TEILCHEN IM K A S T E N 15
2.4 D A S WASSERSTOFFATOM 18
2.4.1 D I E RADIALE WELLENFUNKTION R 18
2.4.2 D E R WINKELABHAENGIGE TEIL D E R WELLENFUNKTION 2 4
2.5 D I E SYMMETRIE D E R O R B I T A L E 27
2.5.1 D I E E N E R G I E D E R O R B I T A L E 29
2.6 A T O M E M I T M E H R ALS E I N E M E L E K T R O N 31
2.6.1 D E R E L E K T R O N E N S P I N U N D D A S PAULI-PRINZIP 32
2.6.2 D A S AUFBAUPRINZIP 34
2.6.3 A T O M Z U S T AE N D E , T E R M S Y M B O L E U N D E R S T E H
U N D ' S C H E REGEL 36
2.6.4 D A S P E R I O D E N S Y S T E M D E R E L E M E N T E 37
2.6.5 A B S C H I R M U N G D E R K E R N L A D U N G 39
2.6.6 D I E G R OE SS E D E R A T O M E 42
2.6.7 D I E IONISIERUNGSENERGIE 4 4
2.6.8 D I E STUFENWEISE IONISIERUNG V O N A T O M E N 4 8
2.6.9 D I E E L E K T R O N E N A F F I N I T AE T 50
A U F G A B E N 53
3 SYMMETRIE UND GRUPPENTHEORIE 57
R A L F STEUDEL
3.1 S Y M M E T R I E E L E M E N T E U N D S Y M M E T R I E O P E R A
T I O N E N 57
3.1.1 D I E SPIEGELEBENE ( A ) 59
3.1.2 D A S INVERSIONSZENTRUM (/) 59
3.1.3 D R E H A C H S E N (C") 60
3.1.4 D I E IDENTITAET ( E ) 6 3
3.1.5 D I E D R E H S P I E G E L U N G (S") 6 3
3.2 P U N K T G R U P P E N U N D M O L E K UE L S Y M M E T R I E 65
3.2.1 P U N K T G R U P P E N S E H R H O H E R S Y M M E T R I E 65
3.2.2 P U N K T G R U P P E N GERINGER S Y M M E T R I E 67
3.2.3 P U N K T G R U P P E N M I T E I N E R -ZAEHLIGEN D R E H A C H S
E C" 6 8
3.2.4 D I E D E R G R U P P E N 69
3.2.5 E I N F L I E SS S C H E M A Z U R E R M I T T L U N G D E R P U N
K T G R U P P E N S Y M M E T R I E 69
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IMAGE 2
XII
INHALT
3.3 IRREDUZIBLE D A R S T E L L U N G E N U N D C H A R A K T E R T A F
E L N 72
3.4 REDUZIBLE DARSTELLUNGEN 76
3.5 A N W E N D U N G E N D E R P U N K T G R U P P E N S Y M M E T R I
E 7 7
3.5.1 OPTISCHE AKTIVITAET 77
3.5.2 D I P O L M O M E N T E 7 8
3.5.3 INFRAROT- U N D R A M A N S P E K T R O S K O P I E 7 9
3.5.4 KOVALENTE B I N D U N G E N 8 6
3.5.5 KRISTALLOGRAPHIE 90
3.5.6 F E H L O R D N U N G IN KRISTALLEN 97
A U F G A B E N 102
4 BINDUNGSMODELLE IN DER ANORGANISCHEN CHEMIE: TEIL 1 109
D I R K JOHRENDT
4.1 D I E I O N E N B I N D U N G 109
4.1.1 EIGENSCHAFTEN VON I O N E N V E R B I N D U N G E N 109
4.1.2 VORAUSSETZUNGEN F UE R D A S A U F T R E T E N V O N L O N E N B I
N D U N G E N 111
4.2 G R OE SS E N E F F E K T E 112
4.2.1 I O N E N R A D I E N 112
4.2.2 FAKTOREN, DIE DIE R A D I E N VON I O N E N BEEINFLUSSEN 113
4.2.3 R A D I E N M E H R A T O M I G E R I O N E N 117
4.2.4 D I C H T E S T E K U G E L P A C K U N G E N 119
4.3 S T R U K T U R E N V O N IONENKRISTALLEN 122
4.3.1 S T R U K T U R T Y P E N 123
4.3.2 RADIENVERHAELTNISSE 127
4.4 D I E G I T T E R E N E R G I E 132
4.4.1 D E R BORN-HABER-KREISPROZESS 137
4.4.2 B E R E C H N U N G E N N A C H D E M BORN-HABER-KREISPROZESS 138
4.5 VORHERSAGE D E R STABILITAET IONISCHER V E R B I N D U N G E N D U R
C H T H E R M O C H E M I S C H E B E R E C H N U N G E N 144
4.6 KOVALENTER C H A R A K T E R VORWIEGEND IONISCHER B I N D U N G E N
147
4.6.1 D I E REGELN V O N FAJANS 147
4.6.2 FOLGEN D E R POLARISIERUNG 149
4.7 SCHLUSSFOLGERUNG 153
A U F G A B E N 153
5 BINDUNGSMODELLE DER ANORGANISCHEN CHEMIE, TEIL 2: D I E KOVALENTE
BINDUNG 159
R A L F STEUDEL
5.1 LEWIS-STRUKTUREN 159
5.2 B I N D U N G S T H E O R I E N 160
5.3 D I E VALENCE-BOND-THEORIE 161
5.3.1 R E S O N A N Z ZWISCHEN G R E N Z S T R U K T U R E N 164
5.3.2 F O R M A L E L A D U N G E N 168
5.3.3 HYBRIDISIERUNG V O N A T O M O R B I T A L E N 170
5.3.4 HYBRIDISIERUNG U N D UE B E R L A P P U N G 175
5.4 D I E MOLEKUELORBITAL-THEORIE 175
5.4.1 D A S WASSERSTOFF-MOLEKUELION U N D D A S H 2 - M O L E K UE L 175
5.4.2 SYMMETRIE U N D UE B E R L A P P U N G 180
5.4.3 D I E SYMMETRIE V O N MOLEKUELORBITALEN 181
5.4.4 MOLEKUELORBITALE IN H O M O N U K L E A R E N ZWEIATOMIGEN M O L E
K UE L E N 181
5.4.5 ENERGIEAUFTEILUNGSANALYSE U N P O L A R E R M O L E K UE L E 190
5.4.6 MOLEKUELORBITALE VON H E T E R O N U K L E A R E N ZWEIATOMIGEN M O
L E K UE L E N 193
5.4.7 MOLEKUELORBITALE V O N D R E I A T O M I G E N M O L E K UE L E N U
N D I O N E N 198
5.4.8 MOLEKUELORBITALE V O N FUENFATOMIGEN M O L E K UE L E N U N D I O N E
N 201
IMAGE 3
INHALT | XIII
5.5 ELEKTRONEGATIVITAET 203
5.5.1 D I E ELEKTRONEGATIVITAET N A C H PAULING 203
5.5.2 E L E K T R O N E G A T I V I T AE T E N N A C H MULLIKEN 205
5.5.3 A N D E R E M E T H O D E N Z U R E R M I T T L U N G V O N E L E
K T R O N E G A T I V I T AE T E N 213
5.5.4 N E U E R E E N T W I C K L U N G E N IN D E R T H E O R I E D E R
E L E K T R O N E G A T I V I T AE T 214
5.5.5 VERAENDERLICHKEIT D E R E L E K T R O N E G A T I V I T AE T 216
5.5.6 WAHL D E S ELEKTRONEGATIVITAETSSYSTEMS 217
5.5.7 G R U P P E N E L E K T R O N E G A T I V I T AE T E N 217
5.5.8 M E T H O D E N Z U R E R M I T T L U N G V O N L A D U N G E N :
ELEKTRONEGATIVITAETSAUSGLEICH IN M O L E K UE L E N 219
A U F G A B E N 222
6 S T R U K T U R UND REAKTIVITAET VON MOLEKUELEN 227
R A L F STEUDEL
6.1 D A S M O D E L L D E R A B S T O SS U N G ZWISCHEN D E N E L E K T R
O N E N P A A R E N D E R VALENZSCHALE ( V S E P R - M O D E L L ) 227
6.1.1 E I N F A C H E M O L E K UE L E V O M TYP A X " 227
6.1.2 S T R U K T U R E N V O N M O L E K UE L E N M I T N I C H T B I N
D E N D E N E L E K T R O N E N P A A R E N 231
6.1.3 S T R U K T U R E N V O N M O L E K UE L E N MIT V E R S C H I E D
E N E N S U B S T I T U E N T E N 236
6.1.4 S T R U K T U R E N VON M O L E K UE L E N M I T M E H R F A C H B
I N D U N G E N 237
6.1.5 S T R U K T U R E N V O N M O L E K UE L E N M I T SIEBEN O D E R A
C H T S U B S T I T U E N T E N 239
6.1.6 Z U S A M M E N F A S S U N G D E R V S E P R - R E G E L N U N D
G R E N Z E N D E S MODELLS 2 4 3
6.1.7 D I E E L E K T R O N E N - L O K A L I S I E R U N G S F U N K T
I O N ( E L F ) 244
6.2 MOLEKUELORBITALE U N D M O L E K UE L S T R U K T U R 246
6.3 M O L E K UE L S T R U K T U R U N D HYBRIDISIERUNG 248
6.3.1 HYBRIDISIERUNG U N D HYBRIDISIERUNGSENERGIE 252
6.3.2 BEEINFLUSSUNG D E R M O L E K UE L S T R U K T U R D U R C H DIE A
B S T O SS U N G D E R SUBSTITUENTEN (NICHTBINDENDE WECHSELWIRKUNGEN) 255
6.3.3 G E B O G E N E B I N D U N G E N 257
6.4 K E R N A B S T AE N D E U N D B I N D U N G S G R A D E 259
6.5 E X P E R I M E N T E L L E B E S T I M M U N G V O N M O L E K UE L
S T R U K T U R E N 261
6.5.1 R OE N T G E N - U N D N E U T R O N E N B E U G U N G 2 6 1
6.5.2 M E T H O D E N , DIE A U F D E R M O L E K UE L S Y M M E T R I E
B E R U H E N 263
6.6 E I N F A C H E R E A K T I O N E N K O V A L E N T G E B U N D E N
E R M O L E K UE L E 268
6.6.1 MOLEKUELINVERSION 268
6.6.2 B E R R Y - P S E U D O R O T A T I O N 269
6.6.3 N U K L E O P H I L E SUBSTITUTION 273
6.6.4 M E C H A N I S M E N M I T FREIEN R A D I K A L E N U N D S P I N
E R H A L T U N G 274
A U F G A B E N 277
7 D E R FESTE ZUSTAND 283
D I R K JOHRENDT
7.1 C H E M I S C H E B I N D U N G IM F E S T K OE R P E R 283
7.2 D E R METALLISCHE Z U S T A N D 288
7.3 MOLEKUEL- U N D IONENKRISTALLE 292
7.4 INTRINSISCHE H A L B L E I T E R 293
7.5 D O T I E R T E H A L B L E I T E R 296
7.6 SUPRALEITER 298
7.7 KRISTALLFEHLER 305
7.8 LEITFAEHIGKEIT V O N IONENKRISTALLEN 308
7.8.1 LEITFAEHIGKEIT D U R C H I O N E N W A N D E R U N G 308
7.8.2 FESTE I O N E N L E I T E R 309
A U F G A B E N 313
IMAGE 4
XIV INHALT
8 CHEMISCHE KRAEFTE 315
R A L F STEUDEL
8.1 K E R N A B S T AE N D E U N D A T O M R A D I E N 315
8.1.1 VAN D E R WAALS-RADIEN 315
8.1.2 I O N E N R A D I E N 316
8.1.3 KOVALENZRADIEN 318
8.2 D I E VERSCHIEDENEN A R T E N CHEMISCHER K R AE F T E 322
8.2.1 D I E K O V A L E N T E B I N D U N G 322
8.2.2 D I E I O N E N B I N D U N G 326
8.2.3 K R AE F T E ZWISCHEN I O N E N U N D D I P O L E N 327
8.2.4 DIPOL-DIPOL-WECHSELWIRKUNGEN 329
8.2.5 WECHSELWIRKUNGEN M I T INDUZIERTEN D I P O L E N 329
8.2.6 WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN M O M E N T A N A U F T R E T E N D E N
U N D INDUZIERTEN D I P O L E N 3 3 0 8.2.7 A B S T O SS U N G S K R AE F
T E 331
8.2.8 Z U S A M M E N F A S S U N G 332
8.3 D I E WASSERSTOFFBRUECKENBINDUNG 332
8.3.1 H Y D R A T E U N D C L A T H R A T E 339
8.4 AUSWIRKUNGEN CHEMISCHER K R AE F T E 343
8.4.1 SCHMELZ- U N D S I E D E P U N K T E 343
8.4.2 LOESLICHKEIT 347
A U F G A B E N 354
9 SAEURE-BASE-CHEMIE 359
R A L F STEUDEL
9.1 SAEURE-BASE-KONZEPTE 359
9.1.1 DEFINITION VON B R 0 N S T E D U N D L O W R Y 359
9.1.2 DEFINITION V O N L U X U N D F L O O D 3 6 0
9.1.3 DEFINITION V O N LEWIS 362
9.1.4 LOESUNGSMITTEL ALS SAEURE-BASE-SYSTEME 363
9.1.5 E I N VERALLGEMEINERTES S AE U R E - B A S E - K O N Z E P T 365
9.2 D I E STAERKE VON P R O T O N E N S AE U R E N U N D D E N K O R R E S
P O N D I E R E N D E N B A S E N 369
9.2.1 GASPHASEN-BASIZITAETEN: P R O T O N E N A F F I N I T AE T E N 369
9.2.2 GASPHASEN-ACIDITAETEN: P R O T O N E N A B G A B E 373
9.2.3 B R 0 N S T E D - S U P E R S AE U R E N IN L OE S U N G 374
9.2.4 B R 0 N S T E D - S U P E R B A S E N IN LOESUNG: P R O T O N E N S
C H W AE M M E 376
9.3 LEWIS-ACIDITAETEN U N D LEWIS-BASIZITAETEN 377
9.3.1 GASPHASEN-ACIDITAETEN: E L E K T R O N E N A F F I N I T AE T E N
377
9.3.2 LEWIS-ACIDITAETEN: FLUORIDIONENAFFINITAETEN 377
9.3.3 GASPHASEN-BASIZITAETEN: H O M O - E N E R G I E N 378
9.3.4 BINDUNGSTHEORIE F UE R LEWIS-SAEURE-BASE-WECHSELWIRKUNGEN 380
9.3.5 STERISCHE EINFLUESSE BEI LEWIS-SAEURE-BASE-WECHSELWIRKUNGEN 382
9.3.6 LEWIS-WECHSELWIRKUNGEN IN U N P O L A R E N LOESUNGSMITTELN 385
9.3.7 EMPIRISCHE SYSTEMATIK D E R LEWIS-SAEURE-BASE-WECHSELWIRKUNGEN 387
9.3.8 SOLVATATIONSEFFEKTE U N D S AE U R E - B A S E - A N O M A L I E N
391
9.4 H A R T E U N D WEICHE S AE U R E N U N D B A S E N 392
9.4.1 KLASSIFIZIERUNG V O N S AE U R E N U N D B A S E N ALS " H A R T "
O D E R "WEICH" 393
9.4.2 B E Z I E H U N G ZWISCHEN D E R S T AE R K E VON S AE U R E N U N D
B A S E N U N D I H R E R H AE R T E BZW.
WEICHHEIT 394
9.4.3 T H E O R E T I S C H E G R U N D L A G E N FUER D I E BEGRIFFE " H
A R T " U N D "WEICH" 398
9.4.4 Z U S A M M E N H A N G ZWISCHEN E L E K T R O N E G A T I V I T AE
T U N D H A R T E M BZW. W E I C H E M
VERHALTEN 399
A U F G A B E N 402
10 CHEMIE IN WAESSRIGEN UND NICHTWAESSRIGEN LOESUNGEN 407
R A L F STEUDEL
10.1 WASSER 408
10.2 NICHTWAESSRIGE LOESUNGSMITTEL 408
IMAGE 5
INHALT | XV
10.2.1 FLUESSIGES A M M O N I A K 408
10.2.2 L OE S U N G E N VON M E T A L L E N IN A M M O N I A K 411
10.2.3 SCHWEFELSAEURE 414
10.2.4 Z U S A M M E N F A S S E N D E R UE B E R B L I C K UE B E R P R O
T O N E N - H A L T I G E LOESUNGSMITTEL 416
10.3 P R O T O N E N - F R E I E (APROTISCHE) LOESUNGSMITTEL 419
10.4 SALZSCHMELZEN 423
10.4.1 SOLVENSEIGENSCHAFTEN 423
10.4.2 SALZSCHMELZEN BEI R A U M T E M P E R A T U R : IONISCHE
FLUESSIGKEITEN 424
10.4.3 REAKTIONSTRAEGHEIT G E S C H M O L Z E N E R SALZE 426
10.4.4 L OE S U N G E N V O N M E T A L L E N IN SALZSCHMELZEN 427
10.4.5 KOMPLEXBILDUNG 428
10.4.6 FESTE S A U R E U N D BASISCHE K A T A L Y S A T O R E N 428
10.5 E L E K T R O D E N P O T E N T I A L E U N D E L E K T R O M O T O
R I S C H E K R AE F T E 429
10.5.1 E L E K T R O C H E M I E IN NICHTWAESSRIGEN L OE S U N G E N 433
10.5.2 H Y D R O M E T A L L U R G I E 434
A U F G A B E N 436
11 KOORDINATIONSVERBINDUNGEN: BINDUNGSTHEORIE, SPEKTREN UND
MAGNETISMUS 441
R A L F STEUDEL U N D RUEDIGER BECKHAUS
11.1 BINDUNGSVERHAELTNISSE IN K O O R D I N A T I O N S V E R B I N D U N
G E N 445
11.2 VALENCE-BOND-THEORIE 446
11.3 ELEKTRONEUTRALITAETSPRINZIP U N D R UE C K B I N D U N G 447
11.4 KRISTALLFELD-THEORIE 449
11.4.1 LIGANDENFELD-EFFEKTE: O K T A E D E R S Y M M E T R I E 451
11.4.2 LIGANDENFELD-STABILISIERUNGSENERGIE ( L F S E ) 455
11.4.3 LIGANDENFELD-EFFEKTE: TETRAEDER-SYMMETRIE 457
11.4.4 TETRAGONALE SYMMETRIE U N D PLANAR-QUADRATISCHE K O M P L E X E
459
11.4.5 ORBITALAUFSPALTUNG IN FELDERN A N D E R E R S Y M M E T R I E 460
11.4.6 F A K T O R E N , DIE DIE G R OE SS E D E R L F S E BEEINFLUSSEN
461
11.4.7 A N W E N D U N G E N D E R KRISTALLFELD-THEORIE 465
11.5 MOLEKUELORBITAL-THEORIE 471
11.5.1 O K T A E D R I S C H E K O M P L E X E 472
11.5.2 TETRAEDRISCHE U N D QUADRATISCHE K O M P L E X E 477
11.5.3 JT-BINDUNGEN U N D MOLEKUELORBITAL-THEORIE 479
11.5.4 E X P E R I M E N T E L L E BEWEISE F UE R IT-BINDUNGEN 485
11.6 E L E K T R O N E N S P E K T R E N V O N K O M P L E X E N 492
11.6.1 T A N A B E - S U G A N O - D I A G R A M M E 503
11.6.2 TETRAGONALE A B W E I C H U N G E N VON D E R O K T A E D E R S Y
M M E T R I E 509
11.6.3 CHARGE-TRANSFER-SPEKTREN 518
11.6.4 MAGNETISCHE EIGENSCHAFTEN V O N K O M P L E X E N 522
A U F G A B E N 532
12 KOORDINATIONSVERBINDUNGEN: STRUKTUR 537
R A L F STEUDEL U N D RUEDIGER BECKHAUS
12.1 KOORDINATIONSZAHL 1 538
12.2 KOORDINATIONSZAHL 2 538
12.3 KOORDINATIONSZAHL 3 539
12.4 KOORDINATIONSZAHL 4 541
12.4.1 TETRAEDRISCHE K O M P L E X E 541
12.4.2 Q U A D R A T I S C H - P L A N A R E K O M P L E X E 543
12.5 KOORDINATIONSZAHL 5 546
12.5.1 B E V O R Z U G U N G B E S T I M M T E R POSITIONEN IN
TRIGONAL-BIPYRAMIDALEN-KOMPLEXEN . . 550 12.5.2 B E V O R Z U G U N G B
E S T I M M T E R POSITIONEN IN QUADRATISCH-PYRAMIDALEN K O M P L E X E
N . 552 12.5.3 M A G N E T I S C H E U N D S P E K T R O S K O P I S C H
E E I G E N S C H A F T E N 553
12.5.4 I S O M E R I E FUENFFACH K O O R D I N I E R T E R K O M P L E X
E 554
IMAGE 6
XVI INHALT
12.6 KOORDINATIONSZAHL 6 557
12.6.1 V E R Z E R R U N G E N D E S IDEALEN O K T A E D E R S 557
12.6.2 TRIGONALES PRISMA 558
12.6.3 G E O M E T R I S C H E I S O M E R I E BEI O K T A E D R I S C H
E N K O M P L E X E N 560
12.6.4 OPTISCHE I S O M E R I E BEI O K T A E D R I S C H E N K O M P L
E X E N 561
12.6.5 T R E N N U N G OPTISCH AKTIVER K O M P L E X E ( R A C E M A T T
R E N N U N G ) 564
12.6.6 D I E A B S O L U T E KONFIGURATION VON K O M P L E X E N 564
12.6.7 SPEKTROSKOPISCHE M E T H O D E N 567
12.6.8 STEREOSELEKTIVITAET U N D DIE K O N F O R M A T I O N V O N
CHELATRINGEN 570
12.6.9 KATALYSE ASYMMETRISCHER SYNTHESEN D U R C H K O O R D I N A T I O
N S V E R B I N D U N G E N . . . . 573
12.7 KOORDINATIONSZAHL 7 575
12.8 KOORDINATIONSZAHL 8 579
12.9 H OE H E R E KOORDINATIONSZAHLEN 582
12.10 A L L G E M E I N E S UE B E R KOORDINATIONSZAHLEN 582
12.11 BINDUNGSISOMERIE 584
12.11.1 E L E K T R O N I S C H E E F F E K T E 587
12.11.2 STERISCHE E F F E K T E 588
12.11.3 SYMBIOSE 590
12.11.4 BERLINER B L A U U N D V E R W A N D T E S T R U K T U R E N 591
12.12 A N D E R E I S O M E R I E - A R T E N 593
12.12.1 LIGANDENISOMERIE 593
12.12.2 LONISATIONSISOMERIE 594
12.12.3 HYDRATATIONS-(SOLVATATIONS)-ISOMERIE 594
12.12.4 KOORDINATIONSISOMERIE 594
12.13 D E R CHELAT-EFFEKT 595
12.13.1 MAKROCYCLEN 597
A U F G A B E N 604
13 KOORDINATIONSVERBINDUNGEN: REAKTIONEN, KINETIK UND MECHANISMEN . . .
609
R A L F STEUDEL U N D RUEDIGER BECKHAUS 13.1 SUBSTITUTIONSREAKTIONEN BEI
QUADRATISCH-PLANAREN K O M P L E X E N 610
13.1.1 D A S GESCHWINDIGKEITSGESETZ F UE R NUKLEOPHILE SUBSTITUTIONEN BEI
QUADRATISCHP L A N A R E N K O M P L E X E N 612
13.1.2 D E R (RARA-EFFEKT 616
13.1.3 M E C H A N I S M U S D E R N U K L E O P H I L E N SUBSTITUTION
B E I QUADRATISCH-PLANAREN K O M PLEXEN 619
13.1.4 T H E R M O D Y N A M I S C H E U N D KINETISCHE STABILITAET 6 2 1
13.2 KINETIK D E R SUBSTITUTIONSREAKTIONEN BEI O K T A E D R I S C H E N
K O M P L E X E N 623
13.2.1 LIGANDENFELDEFFEKTE U N D REAKTIONSGESCHWINDIGKEITEN 625
13.2.2 M E C H A N I S M E N D E R SUBSTITUTIONSREAKTIONEN BEI O K T A E
D R I S C H E N K O M P L E X E N . . . 626
13.2.3 EINFLUSS V O N S AE U R E N U N D B A S E N A U F DIE
REAKTIONSGESCHWINDIGKEITEN 630
13.2.4 R A C E M I S I E R U N G U N D ISOMERISIERUNG 631
13.2.5 M E C H A N I S M E N V O N R E D O X R E A K T I O N E N 634
13.2.6 E L E K T R O N E N UE B E R G A N G UE B E R DIE AE U SS E R E
SPHAERE: OUFER-SPFTERE-MECHANISMUS . . . 635
13.2.7 OMFE/SSP/IERE-ELEKTRONENUEBERGAENGE U N T E R BETEILIGUNG
ELEKTRONISCH A N G E R E G T E R K O M P L E X E 640
13.2.8 E L E K T R O N E N UE B E R T R A G U N G IN D E R I N N E R E N
SPHAERE: MNER-SP/IERE-MECHANISMUS . . 644
13.2.9 GEMISCHTVALENZKOMPLEXE 647
A U F G A B E N 650
14 CHEMIE DER UEBERGANGSMETALLE 655
R A L F STEUDEL
14.1 A L L G E M E I N E T E N D E N Z E N I N N E R H A L B D E R P E R
I O D E N 656
14.2 D I E VERSCHIEDENEN OXIDATIONSSTUFEN D E R UE B E R G A N G S M E T
A L L E 658
14.2.1 NIEDRIGE POSITIVE U N D NEGATIVE OXIDATIONSSTUFEN 658
14.2.2 BEREICH D E R OXIDATIONSSTUFEN 658
14.2.3 VERGLEICH V O N EIGENSCHAFTEN A N H A N D D E R OXIDATIONSSTUFEN
660
IMAGE 7
INHALT | XVII
14.3 D I E E L E M E N T E K A L I U M BIS ZINK: VERGLEICH D E R
EIGENSCHAFTEN A N H A N D D E R E L E K T R O N E N KONFIGURATION 661
14.3.1 D I E KONFIGURATION 3 D 661
14.3.2 D I E KONFIGURATION 3RF 1 6 6 2
14.3.3 D I E KONFIGURATION 3 D 2 6 6 3
14.3.4 D I E KONFIGURATION 3 D 3 6 6 3
14.3.5 D I E KONFIGURATION 3 D 4 6 6 3
14.3.6 D I E KONFIGURATION 3 D 5 6 6 4
14.3.7 D I E KONFIGURATION 3 D 6 6 6 4
14.3.8 D I E KONFIGURATION 3 D 1 6 6 5
14.3.9 D I E KONFIGURATION 3 D 8 6 6 5
14.3.10 D I E KONFIGURATION 3 D 9 6 6 6
14.3.11 D I E KONFIGURATION 3RF 10 6 6 7
14.4 D I E 4D- U N D 5D-METALLE 667
14.5 OXIDATIONSSTUFEN U N D S T A N D A R D - R E D U K T I O N S P O T
E N T I A L E D E R UE B E R G A N G S M E T A L L E 669
14.5.1 STABILITAET VON OXIDATIONSSTUFEN 669
14.5.2 D E R EINFLUSS D E R K O N Z E N T R A T I O N A U F DIE
STABILITAET 671
14.5.3 E R S T E G R U P P E 675
14.5.4 Z W E I T E G R U P P E 676
14.5.5 D R I T T E G R U P P E 676
14.5.6 VIERTE G R U P P E 676
14.5.7 F UE N F T E G R U P P E 677
14.5.8 SECHSTE G R U P P E 677
14.5.9 SIEBENTE G R U P P E 678
14.5.10 A C H T E BIS Z E H N T E G R U P P E 678
14.5.11 ELFTE G R U P P E 680
14.5.12 Z W OE L F T E G R U P P E 681
14.6 D I E L A N T H A N O I D E , A C T I N O I D E U N D T R A N S A C
T I N O I D - E L E M E N T E 682
14.6.1 STABILE OXIDATIONSSTUFEN 682
14.6.2 D I E L A N T H A N O I D E N - U N D A C T I N O I D E N - K O N
T R A K T I O N 685
14.7 D I E / - O R B I T A L E 686
14.7.1 U N T E R S C H I E D E ZWISCHEN 4/- U N D 5 / - O R B I T A L E
N 688
14.7.2 A B S O R P T I O N S S P E K T R E N D E R L A N T H A N O I D -
U N D A C T I N O I D - I O N E N 688
14.7.3 MAGNETISCHE EIGENSCHAFTEN D E R L A N T H A N O I D E U N D A C T
I N O I D E 690
14.8 K O O R D I N A T I O N S V E R B I N D U N G E N 691
14.8.1 VERGLEICH ZWISCHEN I N N E R E N UE B E R G A N G S E L E M E N T
E N U N D UE B E R G A N G S M E T A L L E N . . 691 14.8.2 T R E N N U N
G D E R SELTENERD-METALLE U N D D E R A C T I N O I D E 693
14.8.3 L A N T H A N O I D - C H E L A T E 694
14.9 D I E T R A N S A C T I N O I D - E L E M E N T E 697
14.9.1 PERIODIZITAET BEI D E N T R A N S L A W R E N C I U M - E L E M E
N T E N 698
A U F G A B E N 700
15 ORGANOMETALLVERBINDUNGEN 705
FRANK BREHER
15.1 D I E 18-ELEKTRONEN-REGEL 706
15.1.1 MOLEKUELORBITAL-THEORIE U N D 1 8 - E L E K T R O N E N - R E G E
L 706
15.1.2 A B Z A H L U N G D E R E L E K T R O N E N IN K O M P L E X E N
708
15.2 METALLCARBONYLE U N D V E R W A N D T E V E R B I N D U N G E N 712
15.2.1 METALLCARBONYLE 712
15.2.2 C A R B O N Y L - K A T I O N E N 720
15.2.3 C A R B O N Y L A T - A N I O N E N 723
15.2.4 PARALLELEN Z U R NICHTMETALLCHEMIE: ISOLOBALE F R A G M E N T E
726
15.2.5 C A R B O N Y L H Y D R I D O - U N D DIWASSERSTOFFKOMPLEXE 729
15.3 MIT C O VERGLEICHBARE L I G A N D E N 734
15.3.1 NITROSYLKOMPLEXE 735
15.3.2 DISTICKSTOFFKOMPLEXE 739
15.3.3 P H O S P H A N E ALS L I G A N D E N 745
15.4 METALL-KOHLENSTOFF-EINFACH- U N D -MEHRFACHBINDUNGSSYSTEME 750
IMAGE 8
XVIII | INHALT
15.4.1 METALL-KOHLENSTOFF-O-BINDUNGEN: ALKYL- U N D A R Y L K O M P L E
X E 750
15.4.2 METALL-KOHLENSTOFF-DOPPEL- U N D -DREIFACHBINDUNGEN: C A R B E N
- U N D C A R B I N K O M P L E X E 761
15.4.3 N-HETEROCYCLISCHE C A R B E N E 7 7 0
15:5 NICHTAROMATISCHE A L K E N - U N D A L K I N K O M P L E X E 773
15.5.1 A L K E N K O M P L E X E 773
15.5.2 A L K I N K O M P L E X E 779
15.5.3 ALLYLKOMPLEXE * 782
15.6 K O M P L E X E M I T CYCLISCHEN IT-LIGANDEN 785
15.6.1 CYCLOPENTADIENYLKOMPLEXE 785
15.6.2 A N D E R E JI-LIGANDEN 806
15.7 R E A K T I O N E N VON O R G A N O M E T A L L V E R B I N D U N G
E N 810
15.7.1 SUBSTITUTIONSREAKTIONEN 810
15.7.2 OXIDATIVE A D D I T I O N U N D R E D U K T I V E E L I M I N I E
R U N G 818
15.7.3 EINSCHIEBUNGS- U N D E L I M I N I E R U N G S R E A K T I O N E
N 832
15.7.4 N U K L E O P H I L E R U N D E L E K T R O P H I L E R ANGRIFF A
U F L I G A N D E N 837
15.8 METALLORGANISCHE V E R B I N D U N G E N ALS K A T A L Y S A T O R
E N 843
15.8.1 H Y D R I E R U N G VON A L K E N E N 844
15.8.2 D I E H Y D R O F O R M Y L I E R U N G 849
15.8.3 D A S MONSANTO-ESSIGSAEUREVERFAHREN 851
15.8.4 D A S WACKER-VERFAHREN 853
15.8.5 H Y D R O C Y A N I E R U N G 857
15.8.6 HYDROSILYLIERUNG 860
15.8.7 K U P P L U N G S R E A K T I O N E N 865
15.8.8 O L E F I N M E T A T H E S E 868
15.8.9 OLEFINPOLYMERISATIONEN 873
15.8.10 IMMOBILISIERTE H O M O G E N E K A T A L Y S A T O R E N 878
15.9 SCHLUSSBEMERKUNGEN 883
A U F G A B E N 883
16 ANORGANISCHE KETTEN, RINGE, KAEFIGE UND CLUSTER 889
D I R K JOHRENDT, HANS-JOACHIM L U N K U N D R A L F STEUDEL
16.1 K E T T E N 889
16.1.1 H O M O A T O M A R E K E T T E N 889
16.1.2 H E T E R O A T O M A R E K E T T E N 894
16.1.3 SILICAT-MINERALIEN 895
16.1.4 EINLAGERUNGSVERBINDUNGEN U N D G R A P H E N 904
16.1.5 EINDIMENSIONALE ELEKTRISCHE L E I T E R 910
16.2 POLYOXO-IONEN V O N METALLEN 913
16.2.1 ISOPOLYOXOMETALLATE 913
16.2.2 H E T E R O P O L Y O X O M E T A L L A T E 920
16.2.3 POLYOXOKATIONEN 928
16.2.4 N E U E R E ENTWICKLUNGEN 930
16.3 R I N G M O L E K UE L E D E R NICHTMETALLE 931
16.3.1 HOMOCYCLISCHE V E R B I N D U N G E N 931
16.3.2 B O R A Z I N E . . .* 938
16.3.3 P H O S P H A Z E N E 943
16.3.4 P H O S P H A Z E N - P O L Y M E R E 945
16.3.5 A N D E R E ANORGANISCHE H E T E R O C Y C L E N 947
16.4 F U L L E R E N E U N D K O H L E N S T O F F - N A N O R OE H R E N
( C N T S ) 952
16.4.1 F U L L E R E N E 952
16.4.2 E N D O H E D R A L E F U L L E R E N K O M P L E X E 953
16.4.3 KOHLENSTOFF-NANOROEHREN 954
16.5 KAEFIG-VERBINDUNGEN VON P H O S P H O R , A R S E N , SILICIUM U N D
G E R M A N I U M 955
16.6 BOR-VERBINDUNGEN M I T KAEFIGSTRUKTUR 962
16.6.1 B O R A N E 962
16.6.2 C A R B O R A N E 974
16.6.3 M E T A L L A C A R B O R A N E 975
IMAGE 9
INHALT | XIX
16.6.4 S T R U K T U R V O R H E R S A G E N BEI H E T E R O B O R A N E
N U N D METALLORGANISCHEN CLUSTERN . . . 977
16.7 METALLATOMCLUSTER 982
16.7.1 Z W E I K E R N I G E V E R B I N D U N G E N 984
16.7.2 D R E I K E R N I G E C L U S T E R 990
16.7.3 VIERKERNIGE CLUSTER 991
16.7.4 SECHSKERNIGE CLUSTER 992
16.7.5 CHEVREL-PHASEN 993
16.7.6 K O N D E N S I E R T E METALLCLUSTER 994
16.7.7 E L E M E N T C L U S T E R U N D Z I N T L - A N I O N E N 996
A U F G A B E N 999
17 DIE CHEMIE DER HALOGENE UND D E R EDELGASE 1005
R A L F STEUDEL
17.1 H A L O G E N E U N D H A L O G E N I D E 1006
17.1.1 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN D E R H A L O G E N A T O M E 1006
17.1.2 D I E E L E M E N T E 1006
17.1.3 D I E SONDERSTELLUNG V O N F L U O R 1008
17.1.4 POLYHALOGENID-IONEN 1010
17.2 H A L O G E N E IN POSITIVEN OXIDATIONSSTUFEN 1014
17.2.1 H O M O A T O M A R E H A L O G E N - K A T I O N E N 1014
17.2.2 I N T E R H A L O G E N V E R B I N D U N G E N 1015
17.3 SAUERSTOFFVERBINDUNGEN D E R H A L O G E N E 1017
17.3.1 FLUOR-SAUERSTOFF-VERBINDUNGEN 1017
17.3.2 O X O S AE U R E N V O N CHLOR, B R O M U N D I O D 1020
17.3.3 H A L O G E N O X I D E U N D -OXIDFLUORIDE 1021
17.4 A S T A T 1023
17.5 E L E K T R O C H E M I E D E R H A L O G E N E 1023
17.6 P S E U D O H A L O G E N E 1025
17.7 D I E C H E M I E D E R E D E L G A S E 1026
17.7.1 E N T D E C K U N G D E R E D E L G A S E 1026
17.7.2 E R S T E KENNTNISSE V O N E I N E R C H E M I E D E R E D E L G
A S E 1027
17.7.3 E N T D E C K U N G ISOLIERBARER E D E L G A S - V E R B I N D U
N G E N 1029
17.7.4 F L U O R I D E D E R E D E L G A S E 1030
17.7.5 BINDUNGSVERHAELTNISSE IN EDELGASFLUORIDEN 1032
17.7.6 S T R U K T U R E N ISOELEKTRONISCHER H A L O G E N I D E M I T
14 V A L E N Z E L E K T R O N E N 1034
17.7.7 W E I T E R E V E R B I N D U N G E N V O N X E N O N 1035
17.7.8 D I E C H E M I E VON K R Y P T O N 1039
17.7.9 D I E C H E M I E V O N R A D O N 1040
A U F G A B E N 1040
18 PERIODIZITAET UND FORTGESCHRITTENE ASPEKTE DER CHEMISCHEN BINDUNG . .
. 1043
MARTIN K A U P P 18.1 GRUNDSAETZLICHE T E N D E N Z E N 1043
18.2 A N O M A L I E N A U F G R U N D F E H L E N D E R RADIALER K N O
T E N 1044
18.2.1 D I E LS-SCHALE ALS VALENZSCHALE: B E S O N D E R H E I T E N VON
H U N D H E 1044
18.2.2 D I E 2/ -SCHALE ALS VALENZSCHALE: B E S O N D E R H E I T E N D
E R ZWEITEN P E R I O D E 1045
18.2.3 D I E 3RF-SCHALE: B E S O N D E R H E I T E N D E R E R S T E N UE
B E R G A N G S M E T A L L R E I H E 1070
18.2.4 D I E 4/-SCHALE: B E S O N D E R H E I T E N D E R L A N T H A N
O I D E 1073
18.3 A N O M A L I E N A U F G R U N D UNVOLLSTAENDIGER A B S C H I R M U
N G D E R K E R N L A D U N G D U R C H V O R H E R G E H E N D E
SCHALEN 1074
18.3.1 IST L I T H I U M O D E R N A T R I U M E L E K T R O N E G A T I
V E R ? 1074
18.3.2 K O N S E Q U E N Z E N D E R SCANDID-KONTRAKTION 1075
18.3.3 K O N S E Q U E N Z E N D E R L A N T H A N O I D - U N D D E R A
C T I N O I D - K O N T R A K T I O N 1077
18.4 A N O M A L I E N A U F G R U N D RELATIVISTISCHER E F F E K T E
1078
18.4.1 E I N F UE H R U N G IN DIE RELATIVISTISCHEN E F F E K T E 1078
18.4.2 A U S W I R K U N G E N RELATIVISTISCHER E F F E K T E A U F
PERIODISCHE TRENDS 1082
18.4.3 METALLOPHILE WECHSELWIRKUNGEN 1089
IMAGE 10
XX | INHALT
18.5 VALENZORBITALE U N D HYBRIDISIERUNG D E R RF-ELEMENTE 1090
18.5.1 D I E ROLLE D E R AE U SS E R E N P - O R B I T A L E BEI D E N UE B
E R G A N G S M E T A L L E N 1090
18.5.2 " N I C H T - V S E P R - S T R U K T U R E N " VON RF-RF
2-SYSTEMEN 1092
18.6 A B S C H L I E SS E N D E B E M E R K U N G E N 1094
A U F G A B E N 1095
19 BIOANORGANISCHE CHEMIE 1099
ULRICH SCHATZSCHNEIDER 19.1 E I N F UE H R U N G 1099
19.2 RELATIVE HAEUFIGKEIT U N D BIOVERFUEGBARKEIT D E R E L E M E N T E
1100
19.3 BIOLOGISCHE F U N K T I O N D E R E L E M E N T E 1102
19.4 B I O M O L E K UE L E ALS L I G A N D E N 1103
19.5 S T R U K T U R G E B E N D E F U N K T I O N VON ANORGANISCHEN V E
R B I N D U N G E N IN D E R N A T U R 1108
19.6 I N F O R M A T I O N S UE B E R T R A G U N G 1109
19.7 BIOANORGANISCHE C H E M I E VON Z I N K 1110
19.8 BIOANORGANISCHE C H E M I E VON K U P F E R 1119
19.9 BIOANORGANISCHE C H E M I E V O N E I S E N 1124
19.9.1 H AE M - P R O T E I N E 1126
19.9.2 EISEN-SCHWEFEL-PROTEINE 1129
19.9.3 A N D E R E N I C H T - H AE M - P R O T E I N E 1130
19.10 BIOANORGANISCHE C H E M I E V O N C O B A L T 1138
19.11 BIOANORGANISCHE C H E M I E V O N NICKEL 1142
19.12 BIOANORGANISCHE C H E M I E V O N M O L Y B D AE N U N D WOLFRAM
1152
19.13 B I N D U N G U N D TRANSPORT V O N D I S A U E R S T O F F 1155
19.13.1 B I N D U N G V O N DISAUERSTOFF A N M Y O G L O B I N 1155
19.13.2 S T R U K T U R U N D F U N K T I O N V O N H AE M O G L O B I N
1156
19.13.3 PHYSIOLOGIE V O N MYOGLOBIN U N D H AE M O G L O B I N 1158
19.13.4 A N D E R E BIOLOGISCHE D I S A U E R S T O F F - UE B E R T R AE
G E R 1160
19.14 P H O T O S Y N T H E S E 1161
19.15 STICKSTOFF-FIXIERUNG 1167
19.16 MEDIZINISCHE ANORGANISCHE C H E M I E 1172
19.16.1 E I N F UE H R U N G 1172
19.16.2 T H E R A P E U T I S C H E A N W E N D U N G E N V O N M E T A
L L K O M P L E X E N 1173
19.16.3 DIAGNOSTISCHE A N W E N D U N G E N V O N M E T A L L K O M P L
E X E N 1177
A U F G A B E N 1179
ANHANG A TABELLE DER ELEMENTE 1183
ANHANG B EINHEITEN UND UMRECHNUNGSFAKTOREN 1187
ANHANG C ATOMARE ENERGIEZUSTAENDE UND TERMSYMBOLE 1191
ANHANG D CHARAKTERTAFELN 1199
ANHANG E STANDARD-REDUKTIONSPOTENTIALE 1209
ANHANG F TANABE-SUGANO-DIAGRAMME 1211
ANHANG G IUPAC - EMPFEHLUNGEN ZUR NOMENKLATUR IN DER ANORGANISCHEN
CHEMIE 1215
CURRICULA VITAE 1261
INDEX 1263 |
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