Abschlussklausur Anorganik (SS 01)

Institut für
Anorganische Chemie
11.06.2001
TU Dresden
Aufgabe1:
(6 Punkte)
Erläutern Sie detailliert das Solvay-Verfahren zur technischen Darstellung von
Natriumcarbonat (Teilgleichungen und Gesamtgleichung). Beschreiben Sie ebenfalls die
Rückgewinnung (Kreisläufe) der eingesetzten Gase.
Aufgabe2:
a) Skizzieren Sie ausgehend von einem kugelsymmetrischen Ligandenfeld die
d-Orbitalaufspaltung bei Ausbildung eines oktaedrischen und eines tetraedrischen
Ligandenfeldes. Geben Sie jeweils für die resultierenden entarteten d-Orbitalsätze die
gruppentheoretisch gültige Nomenklatur an.
b) Skizzieren Sie für Fe3+ als Zetralatom die high-spin und low-spin Besetzung der dOrbitale bei oktaedrischen Komplexen und berechnen Sie jeweils (in Dq bzw. ∆O) die
resultierende Ligandenfeldstabilisierungsenergie.
Aufgabe3:
a) Cr, Fe und Ni bilden neutrale Carbonylkomplexe mit unterschiedlicher Ligandenzahl aus.
Skizzieren Sie die drei Komplexe, benennen Sie die ausgebildeten Koordinationspolyeder
und geben Sie eine Begründung für die Ausbildung dieser drei Komplexe an.
b) Warum bildet Cobalt keinen stabilen, einkernigen Carbonylkomplex ? Welcher binäre
Co/CO-Komplex wird gebildet? Geben Sie die Formel an und skizzieren Sie den Komplex.
Aufgabe4:
a) Beschreiben Sie ausgehend von TiO2 die technische Darstellung von Ti-Metall. Name des
Verfahrens und Teilgleichungen angeben.
b) Durch welches spezielle Nachreinigungsverfahren (Name und Gleichung) kann sehr
reines Titan gewonnen werden?
Aufgabe5:
Erklären Sie anhand des Kugelpackungsmodells den Aufbau von Spinellen:
a) Welche Kugelpackung bilden die Sauerstoffatome und auf welche Lücken verteilen sich
bei „normalen“ Spinellen AB2O4 die A- bzw. B-Metalle?
b) Fe3O4 nimmt die „inverse“ Spinellstruktur ein. Geben Sie eine Begründung und
beschreiben Sie die Lückenverteilung beim „inversen“ Spinell anhand des Beispiels Fe3O4.
Augabe6:
a) Zeigen Sie graphisch den Einfluss von π–Donorliganden und von π–Acceptorliganden auf
die Größe der Oktaederaufspaltung bei Koordinationsverbindungen.
b) Ordnen Sie folgende Liganden in die „spektrochemische Reihe“ nach steigendem
Ligandenfeld: CO, H2O, F-, NH3.
Augabe7:
(6 Punkte)
a) Geben Sie vier unterschiedliche Isomeriearten, die nicht Bild- und Spiegelbild-Isomerien
sind, bei Koordinationsverbindungen an und belegen Sie durch je ein Beispiel.
b) Skizzieren und benennen Sie alle Enatiomeren des Komplexes [Cr(C2O4)3]3-.
Aufgabe8:
Beschreiben Sie detailliert die Reinstdarstellung von Silizium aus Rohsilizium.
Aufgabe9:
a) Beschreiben Sie anhand des Bändermodells die Unterschiede zwischen einem Metall,
einem Halbmetall und einem Isolator.
b) Geben Sie graphisch die Temperaturabhängigkeit des elektrischen Widerstandes von
Metallen und Halbleitern an.
Aufgabe10:
Beschreiben Sie ausführlich mit allen Hilfsstoffen die „Bismut-Rutsche“. Welches Produkt
entsteht bei einem positiven Nachweis? Welchen Zweck erfüllen die einzelnen Reagenzien
(mit Reaktionsgleichungen)
(6 Punkte)
(6 Punkte)
(4 Punkte)
(6 Punkte)
(6 Punkte)
(2 Punkte)
(5 Punkte)
(3 Punkte)