2013 Loesung Uebungsblatt 4 PDF

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Wintersemester 2013/14...

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Vorlesung „Allgemeine Chemie“ Übungsblatt 4: Kapitel 3 - Chemische Bindung (2. Teil) Frage 1: Sagen Sie voraus, ob die folgenden Moleküle polar oder unpolar sind: BrCl, SO2, CO2, NH3, BF3 Zeichnen Sie die Valenzstrichformeln (Lewisformeln) und begründen Sie jeweils Ihre Antwort. BrCl: polar, da Chlor elektronegativer als Br SO2: polar, Sauerstoff elektronegativer als S, gewinkelte Struktur d.h. die Dipole heben sich nicht gegenseitig auf

CO2: unpolar; Sauerstoff elektronegativer als C, lineare Struktur, d.h. die Dipole heben sich gegenseitig auf. NH3: polar, Stickstoff elektronegativer als H, polare NH-Bindungen, pyramidale Struktur, d.h. die Dipole heben sich gegenseitig nicht auf.

BF3: unpolar, Fluor elektronegativer als B, trigonal planare Koordination von B, d.h. die Dipole der BF-Bindungen heben sich gegenseitig auf. Frage 2: Skizzieren Sie jeweils die symmetrische und antisymmetrische Kombination von p-Orbitalen unter Bildung von σ- und π-Molekülorbitalen (MO). σ-Orbitale

π-Orbitale

1

Frage 3: a) Zeichnen Sie das MO-Korrelationsdiagramm von O2. b) Leiten Sie daraus die Bindungsordnungen für O2+, O2-, O22- her und geben Sie an, welche parabzw. diamagnetisch sind. Wie heißen diese Ionen?

•

Elektronenkonfiguration O2:

σ(1s)2σ*(1s)2σ(2s)2σ*(2s)2σ(2p)2π(2p)4π*(2p)2 Bindungsordnung: BO = ½ (Zahl der bindenden – Zahl der antibindenden Elektronen) BO (N2) = (8-4) / 2 = 2, paramagnetisch, zwei ungepaarte Elektronen in den π*-Orbitalen •

Elektronenkonfiguration O2+: Dioxygenyl-Kation

σ(1s)2σ*(1s)2σ(2s)2σ*(2s)2σ(2p)2π(2p)4π*(2p)1 BO (N2) = (8-3) / 2 = 2,5, •

paramagnetisch, ein ungepaartes Elektron im π*-Orbital,

Elektronenkonfiguration O2-: Hyperoxid-Anion

σ(1s)2σ*(1s)2σ(2s)2σ*(2s)2σ(2p)2π(2p)4π*(2p)3 BO (N2) = (8-5) / 2 = 1,5, •

paramagnetisch, drei ungepaarte Elektronen in den π*-Orbitalen,

Elektronenkonfiguration O22-: Peroxid-Anion

σ(1s)2σ*(1s)2σ(2s)2σ*(2s)2σ(2p)2π(2p)4π*(2p)4 BO (N2) = (8-6) / 2 = 1,

Diamagnetisch, vier gepaarte Elektronen im den π*-Orbitalen 2

Frage 4: Zeichnen Sie die Strukturen der folgenden Verbindungen unter Zuhilfenahme der VSEPR-Regeln:

XeF2

ClF3

SiF4

SF4

BrF5

-

PF6

3

Frage 5: Skizzieren Sie folgende Moleküle so, dass der räumliche Bau deutlich wird, und beschreiben Sie den Molekülbau (z.B. „tetraedrisch“):

SO3

trigonal planar

XeF4 quadratisch-planar

H3O+ trigonal pyramidal

-

Br3 linear

NH4+ tetraedrisch

4

Frage 6: Schreiben Sie Valenzstrichformeln (Lewisformeln) für die nachfolgend angegebenen Verbindungen: (Wenn mehr als zwei mesomere Formeln (Mesomeriepfeil!!) notwendig sind, genügt es, zwei anzuschreiben!)

Salpetersäure HNO3

Ozon O3

Carbonat-Ion CO32

-

-

Azid-Ion N3

Frage 7: Skizzieren Sie die energetische Aufspaltung der d-Orbitale im oktaedrischen Kristallfeld und deren Besetzung mit Elektronen am Beispiel des Komplexes [Ni(NH3)6]2+. Ni: 10 Elektronen, Ni2+ 8 d-Elektronen

5

Frage 8: Zeichnen Sie die Strukturen der beiden cis-trans-Isomere von Pt(NH3)2Cl2 und [Co(NH3)4Cl2]+. Welches der beiden Isomere besitzt ein Dipolmoment?

cis

trans

Die beiden Cis-Isomere besitzen ein Dipolmoment.

6...