Anorganische Chemie I

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1 Eberhard Schweda Jander / Blasius Anorganische Chemie I Theoretische Grundlagen und Qualitative Analyse 8. AUFLAGE

2 Periodensystem der Elemente Gruppen Perioden,00794 s, 0, 0,000 (),0 59,4 0,0899-5,87 H Wasserstoff 6,94 [He] s,040 () 0,98 0,54 80,54 4 Li Lithium, [Ne] s,74 () 0,9 97,80 0, Na Natrium 9,098 [Ar] 4s,9 () 0,8 6,8 0, K Kalium 85,4678 [Kr] 5s,98 () 0,8 9,, Rb Rubidium,9054 [Xe] 6s,06 () 0,79 8,44, Cs Caesium 9,08 [He] s,847 (),57 87, Be Beryllium 4,050 [Ne] s,7 () 649, Mg Magnesium,,78 40,078 [Ar] 4s,868 (),00, ,6 [Kr] 5s,899 () 0,95, Ca Calcium Sr Strontium 7,7 [Xe] 6s,9 () 0,89, Ba Barium 44,95590 [Ar] d 4s,077 (),6 54, Sc Scandium 88,90585 [Kr] 4d 5s,7 (), 56 4, Y Yttrium Lanthanoide Elektronenkonfiguration Oxidationszahlen wichtigste in Verbindung Elektronegativität nach Pauling Dichte in g/cm bei 0 C (gasförmige Elemente in g/dm bei 0mbar) 57 bis 7 La Lu 47,867 [Ar] d 4s,, 4,6 (),54 4,50 9,4 [Kr] 4d 5s 4,,55 (4), 6, Ti Titan Zr Zirconium 78,49 [Xe] 4f 4 5d 6s 4,505 (4),0, Hf Hafnium 50,945 [Ar] d 4s,, 4, 5,75 (),6 90 6, 407 V Vanadium 9,9068 [Kr] 4d 4 5s, 5,099 (), , Nb Niob 80,9479 [Xe] 4f 4 5d 6s, 5 0,750 (5),50 6,65 7 Relative Atommasse Ta Tantal 5,996 [Ar] d 5 4s,, 6 0,744 (),66 7,4 4 95,94 [Kr] 4d 5 5s,, 4, 5, 6 0,00 (),6 0, Cr Chrom Mo Molybdän 8,84 [Xe] 4f 4 5d 4 6s 0,,, 4, 5, 6,074 (4),6 4 9, W Wolfram Reduktionspotential E in V mit Anzahl (n) der Elektronen für: E n+ + ne E(f) (Metalle) E + ne 5,457 E n EO [Ne] s p 5 EO n/ + nh + +ne E(f) +n/ H₂O n/ + / O₂(g) + H + e H₂O(fl), wichtigste,, 5, 7 +,58 () +,58 (),6 0,50 Schmelzpunkt,90 4,04 Siedepunkt (in,90 C) 7 Cl Elementsymbol Cl (gasförmige Chlor Elemente Li feste Elemente in g/dm bei 0mbar) Br flüssige Elemente (0 C) Ordnungszahl Cl gasförmige Elemente Po radioaktive Elemente Rf künstliche Elemente 54,98049 [Ar] d 5 4s,0,,,,4, 6,7,85 (), , Mn Mangan 98,907 [Kr] 4d 6 5s 7 +0,7 (4),90 57, Tc Technetium 86,07 [Xe] 4f 4 5d 5 6s,, 4, 6, 7 0,5 (4),90, Re Rhenium 55,845 [Ar] d 6 4s,, 6 0,447 (),8 7, Fe Eisen 0,07 [Kr] 4d 7 5s,0,,, 4, 6, 8 +0,455 (),0, Ru Ruthenium 90, [Xe] 4f 4 5d 6 6s, 0,,, 4, 6, 8 +0,85 (8),0,59 76 ca. 0 ca Os Osmium 58,90 [Ar] d 7 4s, 0,, 0,77 (), , Co Cobalt 0,90550 [Kr] 4d 8 5s 0,,,, 4, 5 +0,758 (),8, nh Schmelzpunkt Siedepunkt Br flüssige El Cl Rh Rhodium 9,7 [Xe] 4f 4 5d 7 6s, 0,,,, 4, 6 +,56 (),0 466, Ir Iridium,097 [Rn] 7s,9 () 0,70 7, Fr Francium 6,054 [Rn] 7s,96 () 0,90 5, Ra Radium Actinoide 89 bis 0 Ac Lr 6,087 [Rn] 5f 4 6d 7s Rf 04 Rutherfordium 6, 8 [Rn] 5f 4 6d 7s 05 Db Dubnium 6,8 [Rn] 5f 4 6d 4 7s Sg 06 Seaborgium 6,9 [Rn] 5f 4 6d 5 7s 07 Bh Bohrium 65 [Rn] 5f 4 6d 6 7s 08 Hs Hassium 68 [Rn] 5f 4 6d 7 7s Mt 09 Meitnerium 8,9055 [Xe] 5d 6s,8 (),0 6, La Lanthan 40,5 [Xe] 4f 6s, 4,8 (), 6, Ce Cer 40,90765 [Xe] 4f 6s, 4,5 (), 95 6, Pr Praseodym 44,4 [Xe] 4f 4 6s, 4,4 (),4 7, Nd Neodym 44,97 [Xe] 4f 5 6s,9 () 00 7, Pm Promethium 50,6 [Xe] 4f 6 6s,,0 (),7 7, Sm Samarium 5,965 [Xe] 4f 7 6s,,407 () 86 5, Eu Europium Beilage zu: Jander/Blasius Anorganische Chemie ISBN S. Hirzel Verlag 7,078 [Rn] 6d 7s, (), , Ac Actinium,08 [Rn] 6d 7s 4,899 (4),0, Th Thorium,0588 [Rn] 5f 6d 7s 4, 5,49 (), ,7 9 Pa Protactinium 8,089 [Rn] 5f 6d 7s, 4, 5, 6,798 (),8 9, U Uran 7,048 [Rn] 5f 4 6d 7s, 4, 5, 6,856 (),6 69 0, Np Neptunium 44,064 [Rn] 5f 6 7s, 4, 5, 6,0 (),8 9, ,4 0 Pu Plutonium 4,068 [Rn] 5f 7 7s,, 4, 5, 6,070 (),0 76, Am Americium

3 Jander/ Blasius Anorganische Chemie 4,0060 s +ne 58,694 [Ar] d 8 4s, 0,57 (), , Ni Nickel 06,4 [Kr] 4d 0 5s 0 0,, 4 +0,95 (),0 554,9, Pd Palladium 95,084 [Xe] 4f 4 5d 9 6s, 4 +,8 (),8, ,4 85 Pt Platin E(f) +n/ H₂O Halbmetalle Nichtmetalle mente (0 C Edelgase 6,546 [Ar] d 0 4s, +0,49 (),90 8, ,6 96 Cu Kupfer 07,868 [Kr] 4d 0 5s,, +0,7996 (),9 0, ,78 6 Ag Silber 96,96654 [Xe] 4f 4 5d 0 6s, 0,,,, 5 +,498 (),54 9, ,8 856 Au Gold 65,9 [Ar] d 0 4s 0,768 (),65 7,4 0 49,5 907 Zn Zink,4 [Kr] 4d 0 5s 0,400 (),69,07 8, Cd Cadmium 00,59 [Xe] 4f 4 5d 0 6s,, 4 +0,855 (),00 8,84, ,7 80 Hg Quecksilber 0,8 [He] s p,04, ,7 [Ar] d 0 4s 4p 0,549 (),8 9,77 5, Ga Gallium 4,88 [Kr] 4d 0 5s 5p,, 0,8 (),78 7, 49 56, In Indium 04,8 [Xe] 4f 4 5d 0 6s 6p, 0,6 (),6, B Bor 6,9859 [Ne] s p,66 (),6 660,,70 59 Al Aluminium Tl Thallium,0 [He] s p 4,,,,0,,,,4,55 64 (Subl.),5 6 C Kohlenstoff 8,0855 [Ne] s p 4, (), 4,90,6 4 7,6 [Ar] d 0 4s 4p, 4-0,50 (4) 98,5 8 Ge Germanium,0 5, 8,70 [Kr] 4d 0 5s 5p, 4 0,75 (),96 7,65 50,9 60 Sn Zinn 07,0 [Xe] 4f 4 5d 0 6s 6p, 4 0,6 (),, Si Silicium 7,5 749 Pb Blei 4,00674 [He] s p,,,,,,4,5,04,5 7 74,959 [Ar] d 0 4s 4p,, 5 +0,560 (),8 5,7 87 (6bar) 60 (Subl.) As Arsen,757 [Kr] 4d 0 5s 5p,, 5 +0,5 (),05 60,6 6, Sb Antimon 08,9807 [Xe] 4f 4 5d 0 6s 6p, 5 +0,7 (),0 9,78 8 0,0 95,8 N Stickstoff 0,9776 [Ne] s p,,,, 5,9 44,,8 8 5 P Phosphor 7,4 564 Bi Bismut 5,9994 [He] s p 4,,, +,9 (4),44 8,79,49 8,95 8 O Sauerstoff,066 [Ne] s p 4,,0,,,4,5,6 0,48 (),58, ,96 [Ar] d 0 4s 4p 4, 4, 6 0,94 (),55 0,5 4,89 684,9 4 Se Selen 7,60 [Kr] 4d 0 5s 5p 4, 4, 6,4 (),0 6,4 5 5, 444,6 S Schwefel 449,5 988 Te Tellur 09,98 [Xe] 4f 4 5d 0 6s 6p 4, 4, 6 +0,7 (), , Po Polonium 8,99840 [He] s p 5 +,87 () 4,00, ,457 [Ne] s p 5,,, 5, 7 +,58 (),6, ,904 [Ar] d 0 4s 4p 5,,, 5, 7 +,065 (),96, 5 7,5 58,8 Br Brom 6,90447 [Kr] 4d 0 5s 5p 5,,, 5, 7 +0,56 (),66,60 4,94 84,5 5 I Iod 09,987 [Xe] 4f 4 5d 0 6s 6p 5,,, 5, 7,0 85 9,6 88, F Fluor 0,50 4,04 Cl Chlor 0 At Astat,0-7, 0,785-68,9 He Helium 0,797 [He] s p 6 0,90 0 9,948 [Ne] s p 6, ,798 [Ar] d 0 4s 4p 6,0 57,6,749 5, 6 Kr Krypton,9 [Kr] 4d 0 5s 5p 6, 4, 6,6 5,898 54,7 08,0 Xe Xenon,076 [Xe]4f 4 5d 0 6s 6p 6, 9, ,59 46,08 Ne Neon 89, 85,8 Ar Argon 7,0 6,8 Rn Radon 8 [Rn] 5f 4 6d 8 7s 80 [Rn] 5f 4 6d 0 7s 77 [Rn] 5f 4 6d 0 7s 87 [Rn]5f 4 6d 0 7s 7p 89 [Rn] 5f 4 6d 0 7s 7p 88 [Rn] 5f 4 6d 0 7s 7p 9 [Rn]5f 4 6d 0 7s 7p 4 9 [Rn]5f 4 6d 0 7s 7p 5 94 [Rn] 5f 4 6d 0 7s 7p 6 Ds 0 Darmstadtium Rg Röntgenium Cn Copernicium Nh Nihonium Fl 4 Flerovium Mc 5 Moscovium Lv 6 Livermorium Ts 7 Tennessine Og 8 Oganesson 57,5 [Xe] 4f 7 5d 6s,,9 (),0 7, Gd Gadolinium 47,070 [Rn] 5f 7 6d 7s, 4,060 (),0 40, Cm Curium 58,954 [Xe] 4f 9 6s, 4,0 () 56 8, Tb Terbium 47,070 [Rn] 5f 9 7s, 4,970 (),0 4, Bk Berkelium 6,50 [Xe] 4f 0 6s,9 (), 8, Dy 66 Dysprosium 5,0796 [Rn] 5f 0 7s, 4,00 (), , Cf 98 Californium 64,90 [Xe] 4f 6s, (), 46 8, Ho Holmium 5,089 [Rn] 5f 7s,,98 (), 8,84 67,6 [Xe] 4f 6s, (),4 9, Er Erbium Es Fm Einsteinium 57,095 [Rn] 5f 7s,,950 (), 68,94 [Xe] 4f 6s,, 4, (), , Tm Thulium 58,0986 [Rn] 5f 7s,,660 (), 7,04 [Xe] 4f 4 6s,, () 84 6, Yb Ytterbium 59,009 [Rn] 5f 4 7s,,780 (), 74,967 [Xe] 4f 4 5d 6s,0 (),7 9, Lu Lutetium 60,05 [Rn] 5f 4 6d 7s,060 () 00 0 Md 0 No 0 Lr Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium

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5 Eberhard Schweda Jander / Blasius Anorganische Chemie I

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7 Eberhard Schweda Jander / Blasius Anorganische Chemie I Theoretische Grundlagen und Qualitative Analyse 8., völlig neu bearbeitete Auflage Mit 89 Abbildungen, 90 Formeln und 70 Tabellen und Poster Taschenfalter

8 Zuschriften an Anschrift des Autors Prof. Dr. Eberhard Schweda Institut für Anorganische Chemie Eberhard-Karls-Universität Auf der Morgenstelle Tübingen Alle Angaben in diesem Werk wurden sorgfältig geprüft. Dennoch können Autor und Verlag keine Gewähr für deren Richtigkeit übernehmen. Ein Markenzeichen kann markenrechtlich geschützt sein, auch wenn ein Hinweis auf etwa bestehende Schutzrechte fehlt. Patentrechtliche Einschränkungen sind zu beachten. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. Jede Verwertung des Werkes außerhalb der Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist unzulässig und strafbar. Dies gilt insbesondere für Übersetzungen, Nachdrucke, Mikroverfilmungen oder vergleichbare Verfahren sowie für die Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen. Die Auflagen 6 dieses Buches erschienen unter dem Titel Jander/Blasius: Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie. 8., völlig neu bearbeitete Auflage ISBN (Print) ISBN (E-Book, PDF) 06 S. Hirzel Verlag Birkenwaldstraße 44, 709 Stuttgart Printed in Germany Satz: le-tex publishing services GmbH, Leipzig Druck & Bindung: Firmengruppe APPL, Wemding Umschlaggestaltung: deblik, Berlin Umschlagabbildung: cassis/fotolia

9 V Vorwort Nun erscheint die Anorganische Chemie I schon in der 8.Auflage,und Autor und Verlag haben die Gelegenheit wieder genutzt, um das Buch moderner zu gestalten und strukturell sowie inhaltlich den sich ständig verändernden Anforderungen anzupassen. Der vorliegende Band I der Rote Jander/Blasius behandelt neben dem Basiswissen der Allgemeinen und Anorganischen Chemie die im Rahmen eines Grundpraktikums in Qualitativer Analyse durchzuführenden Experimente, wogegen Band II der Blaue Jander/Blasius Anleitungen für die Quantitative Analyse und einen Präparativen Teil für die Synthese von Verbindungen enthält. In Inhalt und Umfang entspricht der Theorieteil A in Band I dem Inhalt einer Grundvorlesung. Ergänzungen zur vorherigen Auflage sind insbesondere auf dem Gebiet der Kolloidchemie, im Bereich der Nanomaterialien sowie beim Thema Chemische Bindung zu finden. In Teil B findet der Leser in kurzen Monographien Informationen über Vorkommen, Darstellung, Bedeutung und allgemeine Eigenschaften der einzelnen Elemente bzw. Ionen, gefolgt von der Beschreibung der Einzelnachweise. Diese sind nun unabhängig vom jeweiligen Element durchgängig von 648 durchnummeriert, um eine eindeutige Zuordnung innerhalb des Buches sowie eine schnellere Orientierung zu erreichen. Dieselben Nummern finden sich auch im Übersichts-Trennungsgang auf dem Taschenfalter. Die Gruppenfällungen und die detaillierte Beschreibung der einzelnen Trennungsgänge sind im Kapitel Kationennachweise Systematik und Trennungsgänge erläutert. Neu in dieser Auflage sind Übungsaufgaben zu den Trennungsgängen. Die Lösungen dazu befinden sich im Anhang des Buches. Die Auflage wurde ebenfalls nach den in der REACH- und CLP-Verordnung geltenden Kennzeichnungen für Gefahrstoffe aktualisiert. Für weiterführende Tabellenwerke, etwa der H- und P-Sätze zur Gefahrstoffkennzeichnung, sind Internetquellen angegeben. Für die Erste Hilfe bei Unfällen sei auf die in jedem Praktikum ausliegenden Poster und Schriftsätze der Unfallversicherer hingewiesen. Diese Auflage enthält viele neue, farbige Fotos von Einzelnachweisen, Flammenfärbungen, Kristallen, Apparaturen und Glasgeräten, die das Vergleichen mit eigenen Ergebnissen im Labor ermöglichen. Mein herzlicher Dank für die Erstellung und Überlassung dieser Bilder gilt Herrn Dr. Jochen Glaser, Universität Tübingen, den Studierenden und Assistenten der Universität Hamburg unter Mithilfe von Herrn Dr. Thomas Lemcke, den Studierenden und Assistenten der Universität Frankfurt unter Mithilfe von Herrn Dr. Mario Wurglics und nicht zuletzt Herrn Stefan Rack von der die Fotosessions organisierte und die Nachbearbeitung vornahm. Sehr herzlich danke ich auch meinen Leserinnen und Lesern für Hinweise auf Fehler und Unstimmigkeiten, die mich nach dem Erscheinen der 7. Auflage erreicht haben. Weiterer Dank geht an die Kolleginnen und Kollegen, die mich auf einem ersten von der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) unterstützten Vernetzungstreffen der Praktikumsleiter für Anorganische Chemie auf mögliche Ergänzungen hingewiesen haben.

10 VI Großer Dank gebührt Frau Dr. Gabriele Lauser für die Modernisierung der Sprache und die notwendigen Bearbeitungen und Korrekturen in dieser Auflage. Extra erwähnt werden muss die vorbildliche Zusammenarbeit mit dem Verlag, insbesondere mit Herrn Dr. Tim Kersebohm, der für die Neugestaltung und Umstrukturierung sowie für die Erstellung neuer Abbildungen die notwendigen Voraussetzungen schuf. Autor und Verlag hoffen, dass das Werk in seiner neuen, klaren Gliederung für alle Studierenden ein hilfreicher Begleiter durch die naturwissenschaftlichen Studiengänge ist. Tübingen, im Herbst 06 Eberhard Schweda