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Anorganische und Allgemeine Chemie
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Ziele der Vorlesung: Einführung in
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Inhalte: Zum Einstieg: Sauerstoff A
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Bücher: P. W. Atkins, J. A. Beran,
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Fauna Wasser, H 2 O Wichtiger Besta
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CaMg(CO 3 ) 2 Dolomit Mg 3(OH) 2[Si
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Element der Gruppe 16 (6. Hauptgrup
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Sir Robert Boyle (Mitte 17. Jhd.) G
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Phlogiston-Theorie Metall Metallkal
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Antoine Laurent de Lavoisier (Ende
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Physikalische Trennung von Luft Luf
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Metallmantel Aufbewahrung von flüs
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• Aus Wasser durch Elektrolyse el
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• Aus sauerstoffreichen Verbindun
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Physikalische Eigenschaften von Sau
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Chemische Eigenschaften von Sauerst
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2 Fe + 1.5 O 2 Reaktionen mit Sauer
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Ozon Darstellung durch Einwirkung v
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Physikalische Eigenschaften Aggrega
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Demokrit Atome und Atombau Leukipp
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Sir William Crookes Die Entdeckung
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Bildung von Kanalstrahlen im Gasent
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_ Aufbau einer Kathodenstrahlröhre
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Thomsons Atommodell 1897 positiv ge
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adioaktive Quelle Mikroskop mit Mes
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Sir James Chadwick Entdeckung der N
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220 V 220 V Anodenspannung 20 - 100
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Intensität Einfluss von Heizstrom
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Kosmische Strahlen �-Strahlen Das
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Isolierung von Radium und Polonium
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Ordnungs- und Nukleonenzahl Nukleon
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Entstehung von radioaktiver Strahlu
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Welche Kerne sind stabil ? Kerne mi
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Der statistische Charakter des Kern
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Das Zerfallsgesetz Die Anzahl der j
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Die Aktivität Die Aktivität A gib
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Atommasse - Geschichtliches H 2O: 1
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Relative Atommasse (A r ) H = 1 O =
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Atomare Masseneinheit Eine atomare
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Anomalien im Periodensystem Ordnung
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Die Molmasse Die Molmasse eines Ele
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Sind die Atome leer ? Lord Ernest R
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Der Rutherfordsche Streuversuch �
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Beispiel zum Größenverhältnis At
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Welle-Teilchen-Dualismus des Lichts
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Elektromagnetische Wellen 4.6 · 10
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Farbe Wellenlänge [nm] Das sichtba
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Der Photoeffekt sichtbareLicht s 25
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herausgelöstes Elektron herausgel
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Linienspektrum von Wasserstoffatome
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Das Bohrsche Atommodell - Die Postu
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Die Spektrallinien des Wasserstoffs
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Die Spektrallinien des Wasserstoffs
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Materiewellen (de Broglie-Gleichung
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Umfang 2 � r Materiewellen (de Br
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Die Heisenbergsche Unschärferelati
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Die Schrödingergleichung - Das Ele
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Was sind Orbitale ? • Orbitale si
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Wie werden Orbitale dargestellt ?
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Atomorbitale und Quantenzahlen •
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Quantenzahlen n l Name des Orbitals
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x Gestalt von s-Orbitalen s z n = 1
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dx-y 2 2 n = 3 l = 2 m = ±2 x x z
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m = +½ s Der Elektronenspin z z m
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Der Stern-Gerlach-Versuch (Frankfur
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Energieniveauschema eines Mehrelekt
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Wolfgang Pauli Das Pauli-Prinzip (1
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Elektronenkonfiguration von Mehrele
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Elektronenkonfiguration in Mehrelek
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Elektronenkonfiguration in Mehrelek
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Geschichte des Periodensystems Anto
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Julius Lothar Meyer Geschichte des
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Meyers Periodensystem 1870 I II III
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Mendelejews Periodensystem 1869 Ti
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Henry Gwyn Jeffreys Moseley Die Rei
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Entstehung von Röntgenspektren n=5
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Das heutige Periodensystem 1 1.0079
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IUPAC CA Europ. Nomenklatur des Per
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Metallcharakter nimmt zu Metallchar
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Was ist ein Aggregatzustand? resubl
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Der Atomradius Definition der versc
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Der kovalente Atomradius 104 S 117
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H 0.013 + Li + 76 Na + 102 K + 138
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Die Elektronenaffinität - Definiti
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Die Ionisierungsenergie - Definitio
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Erste, zweite und dritte Ionisierun
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Elektronegativität 4 3 2 1 H Li F
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1 H 1.0079 3 Li 6.941 11 Na 22.990
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Periodische Eigenschaften der Eleme
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Die chemische Bindung Grenztypen: k
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Oktett-Theorie von Lewis Li Be B C
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Konstruktion von Lewis-Formeln �
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Lewis-Schreibweise von Ionen 1 2 -
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F F B Ausnahmen - Oktettunterschrei
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Die kovalente Bindung Energie 0 Ep
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+ + + A B MO-Verfahren + 2 2 A B 2
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� � A B 2 A B � � � d�
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Konturlinien-Diagramme der beiden M
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z Die Symmetrie von Atomorbitalen y
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Warum gibt es kein Diheliummolekül
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Die Bindungsordnung (BO) zwischen A
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Kombination von 2p x -Atomorbitalen
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Energie Das Dibor-Molekül, B 2 �
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Kovalente Bindungstypen In einer Ei
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Energie 1s Heteronukleare Moleküle
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Methan, CH 4 C 1s 2 109.5° 2s 2 Hy
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C C Hyb. 1s 2 1s 2 2s 2p 3 Hybridis
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4 + H C Hybridisierung H H H C H
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+ Hybridisierungstypen s-Orbital p-
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A 1 Struktur von Molekülen Torsion
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VSEPR-Methode � Die Abstoßung zw
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Drei Elektronenpaare - Der AX 3 - u
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Vier Elektronenpaare - Der AX 4 -,
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AX AX4 E 4E AX AX3 E 3E2 2 Fünf El
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Sechs Elektronenpaare - Der AX 6 -,
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AX AX4 E 4E2 2 Sechs Elektronenpaar
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AX AX7 7 Sieben Elektronenpaare - D
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Natriumchlorid als Beispiel für ei
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Änderung der potentiellen Energie
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+ 520 kJ/mol + 122 kJ/mol + 148 kJ/
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Mechanische Eigenschaften von Metal
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Das Energiebändermodell Li Li 2 Li
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2p 2s 1s Das Energiebänder-Modell
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Temperaturabhängigkeit des Energie
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Einteilung von Festkörpern in Abh
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Elektronendichteverteilung am Beisp
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Die Struktur von Festkörpern Festk
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Kristalline Festkörper - SiO 2
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Atomkristalle: London-Kräfte Kräf
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Metalle
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Kugelpackungen
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Kubisch und hexagonal dichteste Kug
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Kubische Symmetrie der Kugelpackung
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Tetraedrische und oktaedrische Lüc
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Die Natriumchlorid-Struktur
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Die Perovskit-Struktur (CaTiO 3 )
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Wasserstoff 1 1.0079 H 19 39.098 K
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Entdeckung 1766 Der Name Hydrogen l
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Darstellung aus Wasser Thermische S
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Chemische Spaltung M + n H 2O Darst
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Darstellung im Labor Aus Zink und v
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Farbloses geruchsloses geschmacklos
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Linienspektrum Balmer-Serie Lyman-S
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Wasserstoff ist brennbar Chemische
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1 1H Isotope 2 1 99.9855% 0.0145% 1
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Leichtes, schweres und superschwere
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Natürliche Entstehung N� Künstl
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• kovalente Hydride • ionische
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Verteilung auf der Erde unterirdisc
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Häufigste Inhaltsstoffe im Meerwas
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104.5 o C 2v Molekülstruktur und D
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Analog der Wurtzitstruktur Struktur
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Schnee Nadeln Rollen Dendriten Plä
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Schmelzpunkte der Chalkogenwasserst
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-3 Dichte [g · cm ] 1,000 000 0,99
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0 °C +4 °C sauerstoffreich nährs
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Wassertropfen weisen eine kugelför
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Hg H 2 O Oberflächenspannung O �
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Gefrierpunktserniedrigung und Siede
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[Ca 2+ (HCO 3) - 2] · (aq) [Mg 2+
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Anorganische Ionentauscher Künstli
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Beispiel eines natürlichen Zeolith
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Entionisierung von Wasser im Ionent
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Hydrat-Komplexe Li(H 2O) 4] + , [H(
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Hydratationsenthalpien ausgewählte
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Wasserstoffperoxid (Dihydrogenoxid)
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Darstellung Heute wird nahezu alles
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Nachweis von Wasserstoffperoxid Nac
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Molekülgeometrie 147.5 pm 111.5 o
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Reaktion mit Hydroxiden: Zerfall vo
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Oxidationswirkung Reaktion mit Kali
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Oxidationswirkung Reaktion mit Mang
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Das Konzept der elektrolytischen Di
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H HO O O H OH Phenophthalein + 2 Na
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Welche Ionen bilden sich beim Löse
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Das Protonen-Donator-Akzeptor-Konze
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H H N H Säure-Base-Reaktionen ohne
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Konjugierte Säure-Base-Paare Dynam
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Ca 2+ + O 2- + H 2O O Anhydride CaO
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� �� � � HO � 3 � OH
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+ + + + + + + + Warum reagiert eine
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+ + + + + Warum reagiert eine Lösu
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+ + + + + + + Warum reagiert eine L
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Wann reagiert eine Lösung sauer, w
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pOH Der pOH-Wert �� �OH �
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Die Säure- und Base-Konstante Die
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� � HO � � � � A � 3
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Redox-Reaktionen Mg + ½ O 2 3 Mg +
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Oxidation und Reduktion Eine Oxidat
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+I -II HO 2 Schreibweise von Oxidat
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Ermittlung von Oxidationszahlen In
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Ermittlung von Oxidationszahlen In
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Die Redoxreihe Zn (s) + Cu 2+ (aq)
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Cu 2+ (aq) + 2 e - Das Daniell-Elem
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Die Elektromotorische Kraft (EMK) Z
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H 2 p(H )=1.013 bar 2 T=25°C + [H
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H 2 Cu Ag - + Standardpotentiale Zn
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Reduktionskraft Red. Form Ox. Form
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Oxidation von Eisen(II) zu Eisen(II
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Walther Hermann Nernst Die Nernstsc
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2 1.51 1.36 1.07 1 0.54 E [V] 0 E
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2- Pb + SO4 PbO2 + 4 H + 2- - + SO4
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Das Fluor Flußspat, CaF 2 Weitere
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Kathode Anode HF H 2 H + + e - H +
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Chemische Eigenschaften Fluor ist d
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Physikalische Eigenschaften Farblos
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Oxidations- stufe Halogene und ihre
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Das Chlor Steinsalz (NaCl) Sylvin (
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Diaphragma- oder Membranverfahren A
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Physikalische Eigenschaften Gelbgr
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Chlorwasserstoff (HCl) Darstellung
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Physikalische Eigenschaften Farblos
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Chlorwasserstoff und Wasser Chlorwa
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Sauerstoffsäuren des Chlors Von Ch
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Hypochlorige Säure Technisch erfol
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Chlorige Säure Die Darstellung kan
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Chlorsäure Die Darstellung erfolgt
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Perchlorsäure Perchlorsäure kann
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[ P ] 3- ���� ����
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” P P P ” P” P P P 3- P7 - [P
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Wasserstoffverbindungen des Phospho
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P H P P P H H P 5H 5 P H P P H H P
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Monophosphan („Phosphin“), PH 3
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Monophosphan („Phosphin“), PH 3
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Monophosphan - Eigenschaften Monoph
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Diphosphan, P 2 H 4 Diphosphan ist
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Halogen-Verbindungen von Phosphor D
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Phosphorpentachlorid, PCl 5 Die Dar
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• Orthosäuren • Metasäuren
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Sauerstoffsäuren des Phosphors Ani
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Sauerstoffsäuren des Phosphors Die
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Phosphinsäure, H 3 PO 2 Sie entste
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Phosphonsäure, H 3 PO 3 Phosphons
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Ca 3(PO 4) 2 + 3 H 2SO 4 Phosphors
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Phosphorpentoxid Beim Verbrennen vo
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Energiegewinnung durch Esterspaltun
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Arsen, Antimon und Bismut 1 1.0079
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Arsen: Vorkommen Arsen (gediegen) A
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Antimon: Vorkommen Antimon (gediege
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Arsen Die Darstellung erfolgt durch
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c b a Die Struktur von grauem Arsen
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Arsen - Chemische Eigenschaften :St
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Arsenwasserstoff, AsH 3 Giftiges, f
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Arsenwasserstoff, AsH 3 2 AsH 3 + 3
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Sauerstoffverbindungen des Arsens V
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Diarsentrioxid (Arsentrioxid, Arsen
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Arsenige Säure Arsenige Säure ist
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Arsenige Säure Der Redoxprozess h
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Arsensäure Darstellung durch Oxida
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Metallorganische Verbindungen von A
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Sb 4 fest (rhomboedrisch) fest (unb
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SbX3 SbX5 und Sb2X4 Halogenverbindu
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Darstellung: 2 Sb + 1 ½ O 2 Antimo
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Carl W. Scheele Entdeckung des Stic
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Stickstoffkreislauf
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• Aus Luft Darstellung von Sticks
- Seite 707 und 708:
Fraktionierende Destillation von fl
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Darstellung im Laboratorium • aus
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Chemische Eigenschaften Durch die h
- Seite 713 und 714:
Chemische Eigenschaften • Reaktio
- Seite 715 und 716:
• Azene N n H n Wasserstoffverbin
- Seite 717 und 718:
Haber-Bosch-Verfahren N 2 + 3 H 2 2
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Gewinnung der Ausgangsstoffe Heutzu
- Seite 721 und 722:
NH 3-Darstellung im Laboratorium
- Seite 723 und 724:
• Verbrennung Chemische Eigenscha
- Seite 725 und 726:
• NH 3 -Lösungen Chemische Eigen
- Seite 727 und 728:
• Komplexbildung Chemische Eigens
- Seite 729 und 730:
• „Raschig-Verfahren“ Darstel
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Sdp.: 113.5°C Smp.: 2°C Physikali
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• Hydraziniumsalze Chemische Eige
- Seite 735 und 736:
Darstellung von HN 3 • aus Natriu
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• HN 3-Lösungen Chemische Eigens
- Seite 739 und 740:
Darstellung von N 2O („Lachgas“
- Seite 741 und 742:
Sdp.: -88.48°C Smp.: -90.86°C Phy
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• „Luftverbrennung“ Technisch
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NO-Darstellung im Laboratorium •
- Seite 747 und 748:
Physikalische Eigenschaften Durch A
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Darstellung und Eigenschaften von N
- Seite 751 und 752:
Sdp.: 21.15°C Smp.: -11.2°C Physi
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Physikalische Eigenschaften Durch A
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• Anhydrid der Salpetersäure 2 H
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Sauerstoffsäuren des Stickstoffs u
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Großtechnische Darstellung von Hyd
- Seite 761 und 762:
Sdp.: 58°C (29 mbar) Smp.: 33°C P
- Seite 763 und 764:
Chemische Eigenschaften • Reaktio
- Seite 765 und 766:
Eigenschaften der Salpetrigen Säur
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Eigenschaften der Salpetrigen Säur
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Eigenschaften der Salpetrigen Säur
- Seite 771 und 772:
Nachweis von Nitrit • Nachweis mi
- Seite 773 und 774:
Großtechnische Darstellung von Sal
- Seite 775 und 776:
„Ostwald-Verfahren“ • Einzeln
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Chemische Eigenschaften Salpetersä
- Seite 779 und 780:
Chemische Eigenschaften • Reaktio
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Nachweis von Salpetersäure bzw. Ni
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C C C C C C C C C C C C Graphit C C
- Seite 785 und 786:
a Graphit
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a c b Diamant
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Lonsdaleit
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Pentagondodekaeder
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Buckminster Fuller geodesic dome, f
- Seite 795 und 796:
C 60 S 16 Der Schwefel sitzt zwisch
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Fullerene
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Graphit
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C70
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Benzol C70 Toluol
- Seite 805 und 806:
C70
- Seite 807 und 808:
Graphitfluorid, (CF) x Graphit bild
- Seite 809 und 810:
Oxidationsstufen + IV + II O 0 O O
- Seite 811 und 812:
Alkane: H H C H H H H C H Wassersto
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Aromaten: Wasserstoffverbindungen C
- Seite 815 und 816:
Wasserstoffverbindungen Kohlenwasse
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Halogenverbindungen Die Halogenverb
- Seite 819 und 820:
Sauerstoffverbindungen HCOOH H 2 O
- Seite 821 und 822:
Kohlenstoffdioxid
- Seite 823 und 824:
Wassergasgleichgewicht: Boudouard-G
- Seite 825 und 826:
Darstellung: 2 C + O 2 / 4 N 2 Kohl
- Seite 827 und 828:
Kohlenstoffmonooxid Kohlenstoffmono
- Seite 829 und 830:
Silicium
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Darstellung im Labor: Silicium SiO
- Seite 833 und 834:
4 SiHCl 3 + 2 H 2 Reinstes Silicium
- Seite 835 und 836:
Tiegelzieh-Verfahren Hochreines Met
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200 Druck [kbar] 150 100 50 Physika
- Seite 839 und 840:
Chemische Eigenschaften Si + O 2 Si
- Seite 841 und 842:
Oxidationsstufen -IV -III -II -I 0
- Seite 843 und 844:
H H H Wasserstoffverbindungen H Si
- Seite 845 und 846:
SiH 4 SiH 4 + 2 O 2 Monosilan, SiH
- Seite 847 und 848:
Halogenverbindungen Die Halogenverb
- Seite 849 und 850:
Siliciumdioxid, SiO 2 - Hochdruckmo
- Seite 851 und 852:
Tridymit
- Seite 853 und 854:
Siliciumdioxid SiO 2 + 6 HF H 2SiF
- Seite 855 und 856:
Kondensation von Monokieselsäure O
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x HO OH Kondensation von Monokiesel
- Seite 859 und 860:
(HO) 2Si (HO) 2Si (HO)Si O O (HO)Si
- Seite 861 und 862:
Faujasit, Na 2 Ca[Al 2 Si 4 O 12 ]
- Seite 863 und 864:
Bor 1 1.0079 H 3 Li 6.941 19 39.098
- Seite 865 und 866:
Darstellung: 554 kJ + 2 BCl 3 + 3 H
- Seite 867 und 868:
Bor Von Bor gibt es sechs verschied
- Seite 869 und 870:
B B 12 -Ikosaeder B B B B B B B B B
- Seite 871 und 872:
B B B 10 -Einheit B B B B B B B B
- Seite 873 und 874:
� � �-rhomboedrisches Bor =
- Seite 875 und 876:
�-tetragonales Bor
- Seite 877 und 878:
_ + Bindungsverhältnisse + _ + B-H
- Seite 879 und 880:
Bindungsverhältnisse - + - B - B +
- Seite 881 und 882:
Grundeinheit B m H m +2 : Borwasser
- Seite 883 und 884:
Borwasserstoffe Für drei identisch
- Seite 885 und 886:
Die Wade-Regeln - Beispiele B n H n
- Seite 887 und 888:
H H H B B H BH 3 H H + HX - H 2 + 2
- Seite 889 und 890:
Natriumborhydrid (Natriumboranat) B
- Seite 891 und 892:
Borsäure Na 2B 4O 7 + 2 H + + 5 H
- Seite 893 und 894:
Die Komplexverbindungen Al 3+ + 3 O
- Seite 895 und 896:
Die Komplexverbindungen Ein Komplex
- Seite 897 und 898:
Die Koordinationszahl und Koordinat
- Seite 899 und 900:
Die Koordinationszahl und Koordinat
- Seite 901 und 902:
[Co Cl (NH 3) 5] SO 4 Ionisationsis
- Seite 903 und 904:
Koordinationsisomerie Der Austausch
- Seite 905 und 906:
Stereoisomerie: cis-trans-Isomerie
- Seite 907 und 908:
Zähnigkeit von Liganden Die Zahl d
- Seite 909 und 910:
Mehrzähnige Liganden Ethylendiamin
- Seite 911 und 912:
Cl + e - Na Na + + e - Cl - Bindung
- Seite 913 und 914:
Fe ±0 Paulingsche Theorie der Komp
- Seite 915 und 916:
Fe ±0 Fe 3+ 2 3 dsp- Hybrid low-sp
- Seite 917 und 918:
x d xy z x Ligandenfeldtheorie z dx
- Seite 919 und 920:
z Ligandenfeldtheorie y x
- Seite 921 und 922:
Das chemische Gleichgewicht - Exper
- Seite 923 und 924:
Das chemische Gleichgewicht 2 SO 2
- Seite 925 und 926:
Die Gleichgewichtskonstante ... ist
- Seite 927 und 928:
Das chemische Gleichgewicht Die Gle
- Seite 929 und 930:
Gesetz von Boyle-Mariotte Das Produ
- Seite 931 und 932:
Gesetz von Gay-Lussac Das Volumen V
- Seite 933:
Amedeo Avogadro Avogadrosches Geset
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