Institute of Inorganic Chemistry Allgemeine Chemie Bernhard K. Keppler Vladimir Arion Regina Krachler Vorlesungsversuche Norbert Kandler Di, Do : 9:30 – 11:00 Mi : 11:15 – 12:00 Institute of Inorganic Chemistry University of Vienna Währinger Str. 42 A-1090 Vienna, Austria Tel: +43-1-4277-52600 bernhard.keppler@univie.ac.at VI 78: Geheimschrift
Literatur Ch. MORTIMER CHEMIE 9. Aufl., 2007 (Paperback) Georg Thieme Verlag E. RIEDEL Allgemeine Chemie und Anorganische Chemie 9. Aufl. 2008 3. P. ATKINS, J. BERAN CHEMIE, einfach alles 2. Aufl., 2006 VCH Verlagsgesellschaft 4. E. RIEDEL ANORGANISCHE CHEMIE 5. Aufl., 2004 de Gruyter H.P LATSCHA, H.A. KLEIN ANORGANISCHE CHEMIE 9.Aufl., 2007 Springer Verlag 6. H.R. CHRISTEN GRUNDLAGEN der ALLGEMEINEN und ANORGANISCHEN CHEMIE 1. Aufl., 1997 Salle & Sauerländer
Wöhlersche Harnstoffsynthese 1828 Friedrich Wöhler, 1800 – 1882 Wöhlersche Harnstoffsynthese 1828 Ammoniumcyanat „anorganische Substanz Harnstoff „organische Substanz“ http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Friedrich_woehler.jpg
Reaktion unter Zufuhr mechanischer Energie (mechanochemische Reaktion) Reiben HgBr2(S) + 2KI(S) HgI2(S) + 2KBr(s) rot VI 20 Experiment
Endotherme Reaktion Ba(OH)2*8H2O + 2NH4SCN Ba(SCN)2 + 2NH3 + 10H2O VI 99
O2 Molekuelorbitale
Charakteristisch für die meisten Metallkomplexe. Koordinative Bindung Das bindende Elektronenpaar stammt nur von einem der beiden Bindungspartner. Charakteristisch für die meisten Metallkomplexe. H2O Cu2+ + 4 NH3 [Cu(NH3)4]2+ Versuch: (VersuchsID 41) CuSO4 + 2 NH4OH ---> Cu(OH)2 + 2 NH4+ + SO42- Cu(OH)2 + 4 NH3 + 2 H2O ---> [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ + 2 OH-
techn. wichtigstes Verfahren! Darstellung v. H2 a) Metall + Säure + I + II z.B. Zn(S) + H2SO4(aqu.) ZnSO4(aqu.) + H2↑ b) Metall + H2O + I + I z.B. Na(S) + H2O ½ H2↑ + NaOH Mg(S) + H2O(g) MgO(s) + H2(g) Versuch Technisch: 3 Fe + 4 H2O Fe3O4 + 4 H2↑ ( 600°C) Fe3O4 + 4 CO 3 Fe + 4 CO2 VI 35: Mg im Kugelrohr mit Wasserdampf Brutto CO + H2O CO2 + H2 c) Nichtmetall + H2O H2O + C CO + H2 Wassergas) techn. wichtigstes Verfahren!
H2(g)↑ Al(S) + 3 H2O(aqu.) NaOH(aqu.) = Na[Al(OH)4](aqu.) bzw. 3 H2O tetr. Zn(S) 2 NaOH(aqu.) H2↑ ”Na2ZnO2” (aqu.) d) Metall + Base e) Metallhybrid + H2O LiH H2O LiOH H2 e) Elektrolyse Versuch elektrolyse
Naszierender Wasserstoff: Fe3+ + H = Fe2+ H+ H = naszierender Wasserstoff Nachweis für Fe3+-Ionen: SCN- = Rhodanid- oder Thiocyanation Fe3+ + n SCN- = [Fe(SCN)n]3-n (rot) n = 1…3 / oktaedr. Komplex Koord. H2O : 6 - n Zn Pulver in saurer FeCl3 Lsg. z.B. [Fe(SCN)2(H2O)4]+ Versuch
SAUERSTOFF (1s2 2s2 2p4) 99,76% O; 0,20% O; 0,04% O Vorkommen: 16 8 18 17 Vorkommen: Gesamtgehalt in Erdrinde, Hydro- und Atmosphäre: 49,4 Mass.%) In Erdrinde: 46,5 Mass.% In trockener Luft: 20,9 Vol.% (23,2 Mass.%) Gebunden z.B. in H2O, Mineralien (Oxide, Silicate, Carbonate) Physikal. Eigenschaften: farblos, geschmacklos, geruchlos; Unterhält Verbrennung Fp: 54,75K (-218,4°C) Kp: 90,15K (-183,0°C) O2 paramagnetisch in allen Aggregatzuständen Löslichkeit in H2O: (273,15K, 1,013 bar) 48,9 cm3 O2 in 1 l VI: 24 Flüssiger Sauerstoff Versuch
Darstellung v. Sauerstoff 400°C a) 2 HgO(rot) 2 Hg + O2 (Priestley) b) Aus KClO3, KNO3, KMnO4 + V 400°C + VII - I Labor z.B. 4 KClO3 3 KClO4 + KCl + VII - II 500°C - I KClO4 KCl + 2O2 - I MnO2 - II c) 2H2O2 2H2O + O2 d) „Brinsches Bariumperoxid-Verfahren” hist. techn. 500°C 2 BaO + O2 (Luft) 2 BaO2 700°C Zersetzung von KClO3 Fraktionierte Destillation flüssiger Luft Verflüssigung nach LINDE-Verfahren; Trennung durch fraktionierte Destillation. techn. + Labor f) Elektrolyse einer wässrigen NaOH-Lösung Versuch
Stratosphäre: a) Bildung v. O3 O2(g) + h (<260 nm) O(g) + O(g) O2(g) + O(g) O3(g) b) Abbau v. O3 O3(g) + h (200-300 nm) O2(g) + O(g) c) Zerstörung v. O3 CFCl3 + h (175-226 nm) •CFCl2 + Cl• Cl• + O3 ClO + O2 ClO + O Cl• + O O3 + O 2O2 Troposphäre: Bildung v. O3 NO2 + h (260 nm) NO + O O + O2 O3