1.) Geben Sie die Formeln oder Bestandteile folgender Substanzen an (6 Punkte): b) Zinnober ZnS e) Bronze Cu/Sn-Legierung

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1 Klausur zur Vorlesung Anorganische Chemie II am 8. Juli 003 Name: Vorname: Matrikelnummer: (11 Aufgaben; Erreichbare Gesamtpunktzahl: 90; Zum Bestehen notwendig sind 45 Punkte (50%); Schreiben Sie auf alle Blätter Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer. Es darf auch die Rückseite der Aufgabenblätter benutzt werden) Viel Erfolg beim Lösen der Aufgaben! Aufg /Note max. Punkte erzielte Punkte 1.) Geben Sie die Formeln oder Bestandteile folgender Substanzen an (6 Punkte): a) Sublimat HgCl d) Ilmenit FeTi 3 b) Zinnober ZnS e) Bronze Cu/Sn-Legierung c) Lithopone ZnS + BaS 4 f) Messing Cu/Zn-Legierung.) Welche Farben besitzten die unten genannten Verbindungen und wie kommen diese zustande (Stichwort reicht)(1 Punkte). a) KMn 4 violett, LMCT d) Ti weiß/farblos, LMCT im UV b) Na Mn 4 grün, LMCT e) Ti schwarz, MMCT c) V 5 orange, LMCT f) [Ti(H ) 6 ] 3+ blassviolett, d-d-übergang

2 3.) Schreiben Sie die Formeln für folgende Koordinationsverbindungen (5 Punkte): a) Natrium-hexacyanoferrat(III) Na 3 [Fe(CN) 6 ] b) Nonacarbonyldieisen [Fe (C) 9 ] c) Pentaamminchlorocobalt(III)-chlorid [CoCl(NH 3 ) 5 ]Cl d) Tetraaquadichlorocobalt(III)-octafluoromolybdat(VI) [CoCl (H ) 4 ] [MoF 8 ] Zusatzfrage: Welche Koordinationspolyeder sind für das Anion möglich? (3 Punkte) Würfel, Quadrat. Antiprisma, (Dreiecks)dodecaeder e) µ-hydroxobis[pentaaquaeisen(iii)]chlorid [µ-h{fe(h ) 5 } ]Cl 5 Zusatzfrage: Zeichnen Sie die Struktur des Kations ( Punkte) H H H Fe H Fe 5+ 4.) Benennen Sie folgende Koordinationsverbindungen mit ihren rationellen Namen. Geben Sie dabei stets die xidationsstufe des Übergangsmetalls als römische Ziffer in runden Klammern an (6 Punkte). a) Na[V(C) 6 ] Natrium-hexacarbonylvanadat(-I) b) K 3 [Ni(CN) 5 ] Kalium-pentacyanonickelat(II) c) Mn (C) 10 Decacarbonyldimangan(0) d) [Rh(SCN)(NH 3 ) 5 ]Cl Pentaamminthiocyanatorhodium(III)-chlorid e) [Co(NH 3 ) 6 ][Co(N ) 6 ] Hexaammincobalt(III)-hexanitrocobaltat(III) oder: nitrito-n f) [PtCl 3 (NH 3 ) 3 ]Cl Triammintrichloroplatin(IV)-chlorid Seite von

3 5.) Geben Sie eine Interpretation der folgenden Reihe von Gitterenthalpien (in kj mol 1 ) von xiden, die sämtlich Steinsalzstruktur (mit high-spin-zustand) aufweisen. Berücksichtigen Sie dabei den Gesamttrend innerhalb der 3d-Reihe (10 Punkte). Ca (3461); Ti (3879); V (391); Mn (3808); Fe (391); Co (3988); Ni (4071). oktaedrisches Kristallfeld; lineare Zunahme der Gitterenthalpie durch abnehmenden Ionenradius; Bei Ti, V, Fe, Co und Ni zusätzliche Beiträge durch Kristallfeldstabilisierungsenergie 6.) In der Kristallstruktur des Komplexes [Cu(H ) 6 ][Cl 4 ] (siehe Bild) werden stark unterschiedliche Cu -Abstände beobachtet. Erklären Sie diesen Befund (6 Punkte). ktaedrischer Komplex mit d 9 -Konfiguration; Aufhebung der e g -rbital-entartung durch Jahn-Teller-Verzerrung. Seite 3 von 3

4 7.) Der Nickel(II)-Komplex [NiCl (PPh 3 ) ] ist paramagnetisch, der entsprechende Palladium(II)- Komplex dagegen diamagnetisch. Erklären Sie diese Eigenschaften mithilfe der Kristallfeldtheorie. Geben Sie an, wieviele Isomere es von jeder Verbindung geben kann (8 Punkte). Kristallfeldaufspaltung größer bei 4d-Elementen [NiCl (PPh 3 ) ] [PdCl (PPh 3 ) ] tetraedrisch, paramagnetisch, 1 Isomer quadratisch planar, diamagnetisch, Isomere (cis/trans) 8.) Bestimmen Sie, ob die folgenden Moleküle die 18-Elektronenregel erfüllen (6 Punkte) a) [CuCl 4 ] 3 ja d) [PtCl (NH 3 ) ] nein (16e ) b) Hg(CN) nein (14e ) e) [PdCl 4 ] nein (16e ) c) Ni(C) 4 ja f) [W(C) 3 (PMe 3 ) 3 ] ja 9.) Zeichnen Sie jeweils die möglichen Isomere (8 Punkte): a) tetraedrisches [ZnCl (NH 3 ) ] c) oktaedrisches [CoCl (en)(nh 3 ) ] Cl Zn NH 3 Cl NH 3 b) oktaedrisches [IrCl 3 (PEt 3 ) 3 ] d) trigonal prismatisches [MA 3 B 3 ] Seite 4 von 4

5 10.) Beschreiben und zeichnen Sie die a) Zinkblende und die b) Rutilstruktur und geben Sie für alle Atomsorten die Koordinationszahlen an (10 Punkte). ZnS: Ti : ccp von S; Zn in 1/ TL cn(zn) = cn(s) =4 eckenverknüpfte ZnS 4 -Tetraeder verz. hcp von ; Ti in 1/ L cn(ti) = 6 (okt.); cn() = 3 (trig. planar) Ketten von kantenverknüpften ktaedern, über Ecken vernetzt Bilder siehe Lehrbücher oder Vorlesung 11.) Berechnen Sie das fehlende Normalpotenzial (3 Punkte): G wegunabhängig; G = n F E +0,91 V _ 1 Hg +0,79 V E(Hg /Hg) = E(Hg /½Hg )+E(½Hg /Hg) Hg +0,85 V Hg Berechnen Sie aus den Standardpotenzialen auf welcher Seite das Gleichgewicht für die unten stehende Disproportionierungsreaktion liegt (3 Punkte). Welche weiteren Faktoren beeinflussen die Lage des Gleichgewichts ( Punkte). Hg Hg + Hg 1: : -1: Hg 1/Hg = 0,91 V 1/ Hg Hg E = 0,79 V 1/ Hg _ Hg = Hg _ 1/ Hg E _ Hg Hg + Hg E _ = _ 0,1 V = E G = n F E G positiv Gleichgewicht links; weitere Faktoren: Komplexbildung, Löslichkeit Seite 5 von 5