Klausur vom 13.03.1998

Fachprüfung "Anorganische Chemie"
1. Prüfer: Prof. Dr. U. Kynast
2. Prüfer: Prof. Dr. E. Krahé
Steinfurt, 13.03.1998, 8.00-11.00
Raum 108
Erlaubte Hilfsmittel: Perlodensystem der Elemente, Taschenrechner, Schreibmaterial
Beigefügte Zettel mit Namen und Matrikelnummer versehen
Aufgaben: 12
Punkteverteilung:
1.: 5 2.: 10 3.: 10 4.: 5 5.: 5 6.: 5 7.: 15 8.: 15 9.: 10 10.: 10 11.: 15 12.: 15
Bewertung: Insgesamt können 120 Punkte erzielt werden, wovon 20 Punkte 'Extrapunkte' sind, d.h. mit 100 Punkten wird
eine glatte 1.0 erzielt. In anderen Worten: Sie können auch Aufgaben auslassen, bzw. mit 50 Punkten bestehen.
U0 
1.39 *105 * A * Z  * Z 
1
* (1  ) in KJ / Mol wenn r0 in pm
r0
n
Born-Exponenten: He=5, Ne=7, Ar=9, Kr= 10, Xe= 12
Madelung- Konstante NaCI : 1.748
Magnetische Momente: μmagn [B.M.] = n * (n  2) ('Spin-Only'- Werte)
Spektrochemische Reihe: ΔO: F- <…< H2O <…< NH3
Molekülstruktur und chemische Bindung
1. Geben Sie je ein Beispiel mit Struktur und allen Valenzelektronen für ein Molekül bzw. Ion mit:
a) 10 b) 11 c) 12 d) 14 e) 16 f) 17 g) 18 h) 19 i) 20
Valenzelektronen.
2. Stellen Sie anhand einer vollständigen MO- Betrachtung mit allen Valenzelektronen die jeweilige Bindungsordnung
der von Ihnen vorgeschlagenen Lösungen der Aufgaben
1. a). b), und c) fest
(Bitte Korrelationsdiagramme skizzieren).
3. Für Ihre Lösung der Aufgaben 1 f), g) und h) konstruieren Sie das σ- Gerüst nach der VB- Methode, skizzieren Sie die
Verteilung der π- Elektronen nach der MO- Methode und leiten Sie daraus jeweils die Bindungsordnung ab.
4. a) Nennen Sie Beispiele für Moleküle, in denen das Zentralatom nach VB-Überlegungen als
sp-, b) sp2-, c) sp3- d) dsp2 e) dsp3-, und f) d2sp3- Hybrid vorliegen sollte und skizzieren Sie deren Struktur.
5. Für die Aufgaben 4. d), e), und f) benennen sie exakt, welche Orbitale in die Hybridisierung mit einbezogen wurden
(z.B.
3pz, 4dx2..)
6. Zeichnen Sie die Strukturen folgender Moleküle unter Anwendung der 'VSEPR'- Methode:
a) IOF5, b) SOF4, c) SOF2, d) XeO2F2
Festkörper
7. Die Dichte von KCl beträgt 19 g/cm3. Zusätzlich sind folgende thermodynamischen Daten bekannt:
Vedampfungsenthalpie K ΔHatmΘ =
Ionisierungsenergie K I1 =
Elektronenaffinität -E (C1) =
Bildungsenthalpie KCl(s) ΔHfΘ =
89,1 KJ / Mol
418,0 KJ / Mol
-349,0 KJ / Mol
-436,7 KJ / Mol
Mit diesen Angaben sollen Sie zum einen die Gitterkonstante von KCI, zum anderen die Dissoziationsenergie des Cl2Moleküls berechnen.
Für die Wertung der Aufgabe reicht die Verwendung von tabellierten Werten des Periodensystems nicht. Beachten
Sie, daß NaCl mehr als eine Formeleinheit pro Elementarzelle aufweist (Fertigen Sie arn besten eine Skizze der
Kristallstruktur von KCl)!
Komplexchemie / Kristallfeldtheorie
8. Aus einer ammoniakalischen Lösung einer Cobaltverbindung werden durch Abdampfen des Lösungsmittels Kristalle
erhalten, die einen Chlorgehalt von 48.5 Mol% aufweisen.
Nach Versetzen der Lösung, mit einem großen Überschuß von NaF kristallisiert eine Verbindung mit einem F- Gehalt
von 47.1 % und einem Na-Gehalt von 28.5%. Geben Sie die Struktur der Komplexionen in der ammoniakalischen
Lösung und die zu erwartenden magnetischen Momente (spin-only Werte) wieder.
Sind die Komplexe optisch aktiv?
Stoffchemie
9. Nennen Sie drei Synthesemethoden für die Darstellung von Metallchloriden.
10. Geben Sie Reaktionsgleichungen an für das Verhalten von F2, Cl2 und I2 gegen
a) H2O
b) OHFalls nötig beschreiben Sie mit Worten.
11. Nennen Sie bis zu acht Ihnen bekannte Schwefelsäuren und Schwefeloxide mit zugehöriger Struktur.
12. Geben Sie die wesentlichen Elemente (Stichworte, Reaktionsgleichungen, Skizzen) der Herstellung von Schwefel und
Schwefelsäure wieder.