Übungsfragen zur Vorlesung "Koordinationschemie“

Übungsfragen zur Vorlesung "Koordinationschemie“
SS 2007
1.
Benennen Sie die nachstehenden Komplexverbindungen:
a) [CoCl(NO2) (NH3)4]Cl
b) K[PtCl3(C2H4)]
c) [Co(NH3)6][Cr(CN)6]
d) [CoN3(en)2NH3]SO4
2e) [ReH9]
2.
Geben Sie zu folgenden Komplexnamen die Summenformel an:
a) Ammonium-diammintetrakis(isothiocyanato)chromat(III)
b) Bis(2,2’-biypyridin)bis(hydrogensulfito)ruthenium(II)
c) Ammindichloro(pyridin)platin(II)
d) Kalium-carbonylpentacyanoferrat(II)
3.
Zeichnen Sie die räumlichen Strukturen von folgenden Komplexen:
a) cis-Dichlorotetracyanochromat(III)
b) mer-Triammintrichlorocobalt(III)
c) trans-Dichlorobis(trimethylphosphan)palladium(II)
d) fac-Triaqautrinitrocobalt(III)
4.
Bei welchen Elementen findet man die lineare Koordinationsgeometrie?
Begründen Sie Ihre Entscheidung!
5.
Welche Faktoren begünstigen die tetraedrische und welche die quadratisch-planare
Koordinationsgeometrie? Bei welchen Elementen werden die genannten
Koordinationsgeometrien gefunden?
6.
Mit welchem Mechanismus kann man den Wechsel von der trigonal bipyramidalen
zur tetragonal pyramidalen Koordinationsgeometrie erklären?
7.
Welche Symmetrieelemente besitzt die Punktgruppe Oh?
8.
Welche Eigenschaften müssen Liganden und Zentralatome besitzen, um Komplexe
mit Koordinationszahlen größer als 6 zu bilden?
9.
Welche Faktoren begünstigen kleine Koordinationszahlen?
10.
Nennen sie je ein Beispiel für folgende Formen der Konstitutionsisomerie:
Ionisations-, Hydrat-, Koordinations- und Bindungsisomerie!
11.
Welche geometrischen Isomere werden bei quadratisch-planaren Komplexen
gefunden? Nennen Sie Beispiele!
12.
Warum ist es nicht möglich, Enantiomere von tetraedrischen Komplexen MABCD zu
isolieren?
13.
Erläutern Sie das Vorkommen von geometrischen Isomeren und/oder von optischen
Isomeren bei den beiden folgenden Komplexen:
[CoCl2(en)2]+ und [Co(en)3]3+ .
Beschreiben Sie die absolute Konfiguration der Enantiomere mit λ und Δ (helicale
Chiralität)!
14.
Wie sind Stufenstabilitätskonstante Ki und Bruttostabilitätskonstante β definiert?
15.
Wie kann man den Chelateffekt thermodynamisch deuten?
16.
Welche Erklärung gibt Schwarzenbach für den Chelateffekt?
17.
Welche Chelatringe sind energetisch begünstigt und welche Metallionen werden
bevorzugt in ihnen koordiniert?
18.
Welche Korrelation besteht zwischen Bisswinkel und Metall-Donatoratom-Abstand?
19.
Nennen Sie je ein Beispiel für einen stabilen/labilen und instabilen/inerten Komplex!
20.
Begründen Sie die Irving-Williams-Reihe!
21.
Erläutern Sie die Brauchbarkeit des HSAB-Konzeptes zur Vorhersage der
thermodynamischen Stabilität von Komplexen an zwei Beispielen!
22.
Warum ist der Komplex [Fe(CN)6]3- ein schwaches Oxidationsmittel (E° = + 0,36 V)?
23.
Beschreiben Sie die Bindungsverhältnisse im Komplex [Fe(CN)6]4- mit dem
Valenzorbitalbindungsmodell!
24.
Erklären Sie die Ligandenfeldtheorie am Beispiel des oktaedrischen Komplexes
[Cr(H2O)6]3+!
25.
Welches Kriterium entscheidet über die Bildung oktaedrischer low-spin Komplexe?
26.
Welche Faktoren beeinflussen den Ligandenfeldstärkeparameter Δ?
27.
Wie berechnet man die magnetischen Momente für Komplexe der 3d-Elemente?
28.
Erklären Sie den Energiegewinn beim sogenannten Jahn-Teller-Effekt!
29.
Warum bilden tetraedrische Komplexe nur ligh-spin Komplexe?
30.
Warum bildet Co2+ viele tetraedrische Komplexe?
31.
Entwickeln Sie die Ligandenfeldaufspaltung der d-Orbitale für quadratisch-planare
Komplexe!
32.
Warum ist [NiCl4]2- ein tetraedrischer und [PdCl4]2- ein quadratisch planarer
Komplex?
33.
Erklären Sie den Gang der Radien der Me2+-Ionen (Koordinationszahl = 6) in der 3dReihe?
34.
Berechnen Sie aus der Kristallfeldstabilisierungsenergie für NiF2 (165 kJ/mol) den
Wert für 10 Dq!
35.
Erklären Sie mit Hilfe der Ligandenfeldtheorie die Bildung von inversen Spinellen!
36.
Entwickeln Sie das MO-Schema für einen oktaedrischen Komplex mit reinen σDonatoren!
37.
Wie beeinflussen
a) π-Akzeptorliganden und
b) Donatorliganden den Ligandenfeldstärkeparameter Δ im oktaedrischen Komplex?
Begründen Sie Ihre Aussage mit Hilfe der MO-Theorie!
38.
Ermitteln Sie die Russel-Saunders Grundterme für die d –Konfigurationen d1, d2, d5
und d7.
39.
Wie lauten die erste und zweite Hundsche Regel?
40.
Wie spalten
a) ein 2D-Term und
b) ein 3F-Term im oktaedrischen Ligandenfeld auf?
41.
Erläutern Sie das Zustandekommen der elektronischen Spektren der HexaaquametallIonen, [Ti(H2O)6]3+ und [Ni(H2O)6]2+, in wässeriger Lösung!
42.
Nennen Sie die Auswahlregeln für die Zahl der erwarteten elektronischen Übergänge!
43.
Warum ist das Komplexion [Mn(H2O)6]2+ fast farblos und besitzen viele oktaedrische
Aquakomplexe eine blasse Farbe?
44.
Nennen Sie die Grundterme und die angeregten Terme gleicher Spinmultiplizität wie
der Grundzustand für die Konfigurationen d1, d2, d5 und d8.
45.
Skizzieren Sie ein qualitatives Energieniveau-(Orgel)-Diagramm für Ionen mit einem
B-Grundterm (d1, d4, d6 und d9) im schwachen oktaedrischen (high-spin Komplex) und
tetraedrischen Feld!
46.
Berechnen Sie mit Hilfe des Tanabe-Sugano-Diagramms für ein d3-Ion im
oktaedrischen Feld den Racah-Parameter B’ für den Komplex [Cr(en)3]3+
(4A2g
4
T2g
21800 cm-1 ,
Wo liegt der Übergang 4A2g
4
A2g
4
(~ 3 = 15 B’ + 3 ~ 1 - ~ 2)?
Wie groß ist Δo für diesen Komplex?
T1g (P)
4
T1g (F)
28500 cm-1) !
47.
Synthetisieren Sie den Komplex [PtBrCl NH3 py] unter Ausnutzung des trans-Effektes
aus [PtCl4]2-!
48.
Geben Sie eine Deutung für den trans-Effekt!
49.
Nach welchem Mechanismus verlaufen Substitutionsreaktionen in quadratischplanaren Komplexen?
50.
Nach welchen Mechanismen verlaufen Substitutionsreaktionen in oktaedrischen
Komplexen?