Klausur zur Vorlesung LV 18020, AC-4 (Molekülchemie) am Bitte deutlich schreiben!

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1 Klausur zur Vorlesung LV 18020, AC-4 (Molekülchemie) am Σ Note: Vorname: Nachname: Matr.-Nr.: Bitte deutlich schreiben! Hilfsmittel: Nur ein Schreibwerkzeug (kein Bleistift) ist erlaubt! Die pro Aufgabe erreichbare Punktzahl ist in [ ] Klammern angegeben (Höchstpunktzahl 50). 1. [4] Geben Sie die Definition der Strukturgewichte nach Hiberty an. W i = C i 2 / Σ C i 2. 3 P Wobei C i und C j die Koeffizienten der Wellenfunktionen für die VB-Strukturen i und j sind. 1P Punkte 1: 2. [6] Nennen Sie drei Gründe, die zur Ausbildung einer isovalenten Hybridisierung führen können (z.b. NH 3 ). (i) Hybrid-AOs überlappen besser und machen festere Bindungen; 2 P (ii) durch p-beimischung zu den freien Elektronenpaaren werden diese in Gegenrichtung zur X-H-Bindung verschoben, wodurch die Pauli-Abstoßung (Fermi-Abstoßung) zu den X H- Bindungen verringert wird; 2 P Vergrößerung des Valenzwinkels durch Hybridisierung und damit Verringerung der Pauli- Abstoßung zwischen den X H-Bindungen. 2 P Punkte 2:

2 Klausur zur Vorlesung LV 18020, AC-4 (Molekülchemie) am [5] Geben Sie die Punktgruppen für die folgenden Spezies an: S 4 2+ FKr(NCH) + P 4 HOOH OF 2 D 4h C v T d C 2 C 2v 1P 1 P 1P 1 P 1P Punkte 3: 4. [10] Bitte schreiben Sie alle sinnvollen π-resonanzstrukturen für das S Molekülion an und ordnen Sie diese nach dem zu erwartenden (Hiberty-) Gewicht. Punkte 4:

3 Klausur zur Vorlesung LV 18020, AC-4 (Molekülchemie) am [5] Beschreiben Sie die Bindungssituation im Ozonid-Anion. (a) [1] Welche Punktgruppe besitzt das Ozonid-Anion? C 2v 1P (b) [1] Wie viele π-elektronen besitzt das Ozonid-Anion? 5 1P (c) [1] Wie viele π-orbitale besitzt das Ozonid-Anion? 3 1P (d) [2] Wie ändert sich die Bindungsordnung bei Oxidation des Ozonids zum Ozon? O 3 - : Ozonid 1.25 = (2-1)/2 auf zwei Bindungen verteilt plus σ-bindung O 3. Ozon 1.50 = (2-0)/2 auf zwei Bindungen verteilt plus σ-bindung 2P Teillösung: Trend richtig ½ P Punkte 5: 6. [5] Bitte geben Sie eine Synthese an für eine Verbindung, die das [XeF 5 ] - -Anion enthält. Welche Struktur besitzt das [XeF 5 ] - -Anion? Begründen Sie Ihre Antwort. 7. [5] Beschreiben Sie die Bindungssituation in Phosphorpentafluorid. Punkte 6:

4 Klausur zur Vorlesung LV 18020, AC-4 (Molekülchemie) am (a) [1] Welche Punktgruppe besitzt das Molekül? D 3h 1 P (b) [2] Erklären sie die Bindungsverhältnisse. sp 2 -Hybridisierung in der äquatorialen 1 P 4e-3z-Bindung in der axialen 1 P (auch: 2e-3z-Bindung) (c) [2] Wie ändern sich die Bindungsverhältnisse, wenn ein Fluoridanion abstrahiert wird? im entstandenen PF 4 + -Kation: sp 3 -Hybridisierung am P 2P Punkte 7: 8. [3] Wie ist die N-Cl Bindung im Stickstofftrichlorid polarisiert? Geben Sie eine chemische Reaktion an, mit der Sie das belegen können. Cl positiv NCl HCl NH Cl 2 oder: 2 NCl HCl 2 NH 4 Cl + 6 Cl 2 oder:... NCl 3 + HCl NHCl 2 + Cl 2 Punkte 8:

5 Klausur zur Vorlesung LV 18020, AC-4 (Molekülchemie) am [7] Reinster Fluorwasserstoff weist eine Eigendissoziation auf. (a) [2] Geben Sie das entsprechende Gleichgewicht an. 3 HF H 2 F + + HF 2-2 P (bei F - statt HF 2 - : ½P Abzug) (bei falscher Stöchiometrie ½ P Abzug) (b) [3] Geben Sie jeweils ein Beispiel für einen Stoff, der als Säure bzw. Base in HF wirkt. Säure: Lewis-Säuren wie SbF 5, AsF 5, TaF 5,... Base: Lewis-basen wie NaF, KF,... oder protonierbare Brönsted-Basen wie H 2 O,... (c) [2] Wie ändert sich die Acidität bei Zugabe von etwas Wasser? Geben Sie eine Begründung an (1 Stichwort). H 2 O bewirkt Erniedrigung der Acidität 1 P Grund: Nivellierender Effekt 1 P Punkte 9: