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Anorganische Chemie I - Nichtmetalle

 

Vorlesung Anorganische Chemie I – Nichtmetalle

Prof. Dr. Christoph Janiak

 

 

Inhaltsverzeichnis



1 Einführung — Was sind Nichtmetalle?

1.1 Elektrische Leitfähigkeit, Bändermodell
Was ist ein Energie-Band? Was ist das Bändermodell?

1.2 Ionisierungsenergie und Elektronenaffinität

1.3 Elektronegativität

1.4 Zusammenfassung


2 Wasserstoff

2.1 Allgemeine Eigenschaften

2.2 Einordnung und Sonderstellung im Periodensystem

2.3 Häufigkeit, Herstellung und Verwendung
Wasserstoff als Energieträger, Wasserstoff-Technologie
Brennstoffzelle

2.4 Metallischer Wasserstoff

2.5 Atomarer Wasserstoff

2.6 Interstellares H3+

2.7 Wasserstoff-Isotope

2.8 Ortho- und Para-Wasserstoff

2.9 Binäre Wasserstoff-Verbindungen

2.9.1 Kovalente Hydride
Wiederholung zur Brønsted-Säure/Base-Definition, pH-, pKS-Wert
polare Hydride mit positiv polarisiertem Wasserstoff, Hd+–Ed–
polare Hydride mit negativ polarisiertem Wasserstoff, Ed+–Hd–
Was ist eine 3-Zentren/2-Elektronen-Bindung (3Z/2E-Bindung)?

2.9.2 Salzartige Metall-Hydride, M+ H–

2.9.3 Metallische Hydride, MHx

2.10 Zusammenfassung



3 Die Edelgase

3.1 Allgemeine Eigenschaften, Gewinnung und Verwendung

3.2 Edelgas-Verbindungen
Darstellungen und Reaktionen,
Struktur und Bindung
Das VSEPR-Modell

3.3 Zusammenfassung

Molekülsymmetrie und Gruppentheorie
Zur d-Orbitalbeteiligung bei Nichtmetallen, Hypervalenz
Die Molekülorbital-(MO-)Theorie



4 Die Halogene

4.1 Von den Edelgasen zu den Halogenen

4.2 Allgemeine Eigenschaften, Darstellung und Verwendung
Ermittlung von Oxidationszahlen
Zur Sonderstellung des Fluors, Vorkommen,
Struktur von I2, Charge-Transfer Komplexe,
Darstellung und Verwendung, Fluor, Chlor
Reizwort "Chlorchemie"
Brom, Iod

4.3 Halogen-Kationen
Supersäuren

4.4 Interhalogen-Verbindungen

4.5 Polyhalogenid-Ionen
Isoelektronisch, isoster, isolobal – was heißt das?
Sekundäre Wechselwirkungen
Pseudohalogene und Pseudohalogenide

4.6 Halogen-Verbindungen
Besondere Eigenschaften von Fluor-Verbindungen,
Neu: Fluorige Chemie

4.6.1 Halogen-Wasserstoff-Verbindungen

4.6.2 Sauerstoff-Verbindungen der Halogene
Neutrale Oxide, Sauerstofffluoride, Chloroxide,
Sauerstoffsäuren und Oxo-Anionen der Halogene,
Thermodynamische Aspekte von Redoxreaktionen bei Halogen-Sauerstoff-Verbindungen,
Kinetische Aspekte von Redoxreaktionen bei Halogen-Sauerstoff-Verbindungen,
Oszillierende Reaktionen,
Technische Herstellung und Verwendung von Oxo-Anionen der Halogene, Hypochlorite, Chlorite, Chlorate, Perchlorate

4.7 Zusammenfassung



5 Die Chalkogene

5.1 Allgemeine Eigenschaften

5.2 Sauerstoff

5.3 Sauerstoff-Verbindungen

5.4 Schwefel
Schwefel-Vorkommen, Schwefel-Gewinnung, Verwendung von Schwefel,
Vulkanisation von Kautschuk
Elementarschwefel im Weltraum

5.5 Schwefel-Verbindungen
Schwefel-Sauerstoff-Verbindungen, Schwefeloxide,
Schwefeldioxid im Rahmen von natürlichen Kreisläufen und als anthropogene Emission, Wirkung von SO2 auf Lebewesen und Pflanzen
Rauchgasentschwefelung,
Umwandlung von SO2 in Schwefelsäure,
Sauerstoffsäuren des Schwefels

5.6 Selen und Tellur

Selen- und Tellurvorkommen, Verwendung von elementarem Selen und Tellur, Physiologie,
Positive Chalkogenionen,
Trends in der Chemie von Selen und Tellur, Halogenide von Se und Te,
Stabilität von Mehrfachbindungen bei Chalkogenen,
Oxide und Sauerstoffsäuren von Selen und Tellur

5.7 Zusammenfassung



6 Die Stickstoff-Phosphor-Gruppe

6.1 Allgemeine Eigenschaften

6.2 Stickstoff

6.3 Stickstoffaktivierung

6.4 Stickstoff-Verbindungen
Wasserstoff-Verbindungen des Stickstoffs,
Polystickstoff-Ionen, Halogen-Verbindungen des Stickstoffs,
Oxide des Stickstoffs,
Rauchgasentstickung, Autoabgasreinigung,
Synergistische Wirkung von Schadstoffen,
Sauerstoffsäuren des Stickstoffs,
Schwefel-Verbindungen des Stickstoffs

6.5 Phosphor
Physiologie

6.6 Phosphor-Verbindungen
Wasserstoff-Verbindungen des Phosphors,
Halogen-Verbindungen des Phosphors, Phosphortrihalogenide, Phosphorpentahalogenide,
Oxide des Phosphors,
Sauerstoffsäuren des Phosphors,
Herstellung, wirtschaftliche Bedeutung und Verwendung von Phosphorsäuren und Phosphaten,
Wirkungsweise von phosphorhaltigen Flammschutzmitteln
Organische Phosphorverbindungen, Organophosphane,
Die Michaelis-Arbusov-Reaktion
Organische Derivate von Phosphorsäuren,
(binäre) Phosphor-Schwefel-Verbindungen,
Phosphor-Stickstoff-Verbindungen

6.7 Arsen und Antimon
Verwendung der Elemente und ihrer Verbindungen,
Physiologie

6.8 Arsen- und Antimon-Verbindungen
Wasserstoff-Verbindungen von Arsen und Antimon
Halogen-Verbindungen von Arsen und Antimon
Sauerstoff-Verbindungen,
Schwefel-Verbindungen

6.9 Zusammenfassung



7 Kohlenstoff und Silicium

7.1 Allgemeine Eigenschaften

7.2 Kohlenstoff

7.3 Kohlenstoff-Verbindungen
Graphit-Verbindungen, Carbide,
Sauerstoff-Verbindungen des Kohlenstoffs,
CO als Luftschadstoff,
Bedeutung von CO2 in der Natur,
Kohlensäure, Derivate der Kohlensäure
Stickstoff-Verbindungen des Kohlenstoff

7.4 Silicium

7.5 Silicium-Verbindungen
Wasserstoff-Verbindungen des Siliciums, Reaktionen der Silane,
Hydrosilylierung
Sauerstoff-Verbindungen des Siliciums,
Kieselsäure, Silicate,
Organosiliciumchemie, Organochlorsilane,
Polyorganosiloxane (Silicone), Polysilane,
Stickstoff-Verbindungen des Siliciums,
Schwefel-Verbindungen des Siliciums

7.6 Zusammenfassung



8 Bor

8.1 Allgemeine Eigenschaften

8.2 Elementares Bor

8.3 Bor-Verbindungen
Wasserstoff-Verbindungen des Bors (Borane),
Synthesen von B2H6, Chemie der Borane,
Boranate, Carbaborane/Carborane,
Die Wade-Regeln
Metallaborane und Metallacarborane,
Halogen-Verbindungen des Bors,
Sauerstoff-Verbindungen des Bors,
Stickstoff-Verbindungen des Bors
Bor-Neutroneneinfang-Therapie (BNCT)

8.4 Zusammenfassung

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