V Ac 5
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- Words: 648
- Pages: 5
Anorganische Chemie I / Prof. Behrens
ACI-69
III. Hauptgruppe - Die Triele Bor Aluminium Al B
Indium In
Thallium Tl
5 [He] 2 1 2s 2p 8.3 25.1 37.9 2.0 2080
13 [Ne] 3s23p1 6.0 18.8 28.4 1.5 660
31 [Ar] 10 2 3d 4s 4p1 6.0 20.5 30.7 1.8 30
49 [Kr] 10 2 4d 5 s 5p 1 5.8 18.9 28.0 1.0 157
81 [Xe] 14 10 4 f 5 d 6 s2 6 p 1 6.1 20.4 29.8 1.4 304
3860
2518
2200
2080
1457
570
327
277
165
182
2.34
2.70
5.91
7.31
11.85
E0 (M / M ) -0.87
-1.68
-0.53
-0.34
+0.72
Ordnungszahl Z Elektronenkonfiguration 1. Ionisierungs2. energie / eV 3. Elektronegativität Smp. / °C Sdp. / °C -1
DH (Subl.) / kJ mol -3
Dichte / g cm
3+
Standardpotential /V
Gallium Ga
+
-0.34
E0 (M / M ) +
3+
E0 (M / M )
Bauxitmine in Australien
+1.25
Norsk Hydro Aluminiumwerk Stade
Aluminium Oxid Stade GmbH
Anorganische Chemie I / Prof. Behrens
ACI-70
III. Hauptgruppe - Die Triele Bor
Strukturen des Elements Baueinheiten a-rhomboedrisch b-rhomboedrisch a-tetragonal b-tetragonal
B12 B, B12, B28 B, B12 B, B12, B21
Z 48 105 50 190
ein Ikosaeder C5 Struktur des a-rhomboedrischen Bors macht 2e3c-Bindungen in der Schicht macht 2e2c-Bindungen zur oberen Schicht macht 2e2c-Bindungen zur unteren Schicht
Anorganische Chemie I / Prof. Behrens
ACI-71
III. Hauptgruppe - Die Triele Bor-Verbindungen Boride
AlB2, MgB2 Wasserstoffverbindungen des Bors
B4H10
B5H9
Bor-Stickstoffverbindungen Bornitrid BN hexagonales
kubisches
Anorganische Chemie I / Prof. Behrens
III. Hauptgruppe - Die Triele
H B
H
Bor Verbindungen
H
N
N
B
B
H
ACI-72
Bor-Stickstoffverbindungen “anorganisches Benzol”: Borazin B3N3H6
H
N H
Reaktivität von Borazin H
H B
H N
C H
H
H
N
H
B
Br
+ 3 Br2
Br
N
B
B H
N B
B H
N
H
H
H
N
C C
Br
B
H
C
C
B N
C
H
N
B H
H
H
Br
Br
N
H
Br
Reaktivität von Benzol H B
H
H
H
H H
C
H
N
N
C
C
C
B
B
C
C
C
N
H
H
C
H
H
Borazin
Benzol
H
H
C
+ Br2 - HBr
C
FeBr3
C
H
H
Br H
H
C
C
H
H
C
C
C
C
H
H
C
H
H
Borsäure und Borate Metaborate
Orthoborate
O O O
B
B O
O
O
B
B
O
Hydroxoborate
O
O
Perborate
OH O HO
Struktur der Borsäure
B
B
O B
O O
B OH
O
OH
HO HO
B
O
O
O
O
B
OH OH
Anorganische Chemie I / Prof. Behrens
ACI-73
Die Elemente der III. Hauptgruppe ! Triele Aluminium
Herstellung des Elementes
Verbindungen
Bauxit 70-75 % Al(OH)3 und AlO(OH), verunreinigt mit FeOOH und Tonmineralien
Halogenide
Schmp.
”nasser Aufschluß” 35 %ige NaOH 200 °C, 5 bar, 6-8 h Tonmineralien AlO(OH) + OH + H2 O Al(OH)3 schwerlöslich
3+
+
Fe
4+
+ OH + H2O Fe(OH)3
Na , Si + OH + H2O Na2 [Al2SiO6] 2 H 2O
schwerlöslich
schwerlöslich
+ OH
+ OH
+ OH
Struktur D EN Festkörper Schmelze 3+
AlF3
1290 °C
l 2.6
ionisch
Al , F
AlCl3
183 °C
1.3
ionisch
Al2Cl6
AlBr3
98 °C
1.2
Al2Br6
Al2Br6
Al2I6
Al2I6
subl.
189 °C K 0.7
AlI3
X
X Al2X6
Al X
X Al
X
X
Al(OH)4 Abdekantieren, Filtrieren
“Rotschlamm”
Gallium
Lösung von Na[Al(OH)4] mit Wasser verdünnen, pH 9, T9 Al(OH)3 schwerlöslich
+ H2O, T9
Al(OH)4
Abfiltrieren Al(OH)3 Glühen 1200 °C 2 Al(OH)3
Al2O3 + 3H2O
Schmelzflußelektrolyse 18.5 % Al2O3 81.5 % Na3[AlF6] wenig CaF2, AlF3 950 °C, 5 V, 180.000 A 3+
Kathode: 4 Al + 12 e 2 Anode: 6 O + 3 C
4 Al 3 CO2 + 12 e
Gallium schmilzt in der Hand
KohleAnoden
CO2
Mauerwerk
Schmelzflußelektrolyse zur Herstellung KohleKryolith-Al2O3von Aluminium auskleidung Schmelze
Al (l)
ACI-69
III. Hauptgruppe - Die Triele Bor Aluminium Al B
Indium In
Thallium Tl
5 [He] 2 1 2s 2p 8.3 25.1 37.9 2.0 2080
13 [Ne] 3s23p1 6.0 18.8 28.4 1.5 660
31 [Ar] 10 2 3d 4s 4p1 6.0 20.5 30.7 1.8 30
49 [Kr] 10 2 4d 5 s 5p 1 5.8 18.9 28.0 1.0 157
81 [Xe] 14 10 4 f 5 d 6 s2 6 p 1 6.1 20.4 29.8 1.4 304
3860
2518
2200
2080
1457
570
327
277
165
182
2.34
2.70
5.91
7.31
11.85
E0 (M / M ) -0.87
-1.68
-0.53
-0.34
+0.72
Ordnungszahl Z Elektronenkonfiguration 1. Ionisierungs2. energie / eV 3. Elektronegativität Smp. / °C Sdp. / °C -1
DH (Subl.) / kJ mol -3
Dichte / g cm
3+
Standardpotential /V
Gallium Ga
+
-0.34
E0 (M / M ) +
3+
E0 (M / M )
Bauxitmine in Australien
+1.25
Norsk Hydro Aluminiumwerk Stade
Aluminium Oxid Stade GmbH
Anorganische Chemie I / Prof. Behrens
ACI-70
III. Hauptgruppe - Die Triele Bor
Strukturen des Elements Baueinheiten a-rhomboedrisch b-rhomboedrisch a-tetragonal b-tetragonal
B12 B, B12, B28 B, B12 B, B12, B21
Z 48 105 50 190
ein Ikosaeder C5 Struktur des a-rhomboedrischen Bors macht 2e3c-Bindungen in der Schicht macht 2e2c-Bindungen zur oberen Schicht macht 2e2c-Bindungen zur unteren Schicht
Anorganische Chemie I / Prof. Behrens
ACI-71
III. Hauptgruppe - Die Triele Bor-Verbindungen Boride
AlB2, MgB2 Wasserstoffverbindungen des Bors
B4H10
B5H9
Bor-Stickstoffverbindungen Bornitrid BN hexagonales
kubisches
Anorganische Chemie I / Prof. Behrens
III. Hauptgruppe - Die Triele
H B
H
Bor Verbindungen
H
N
N
B
B
H
ACI-72
Bor-Stickstoffverbindungen “anorganisches Benzol”: Borazin B3N3H6
H
N H
Reaktivität von Borazin H
H B
H N
C H
H
H
N
H
B
Br
+ 3 Br2
Br
N
B
B H
N B
B H
N
H
H
H
N
C C
Br
B
H
C
C
B N
C
H
N
B H
H
H
Br
Br
N
H
Br
Reaktivität von Benzol H B
H
H
H
H H
C
H
N
N
C
C
C
B
B
C
C
C
N
H
H
C
H
H
Borazin
Benzol
H
H
C
+ Br2 - HBr
C
FeBr3
C
H
H
Br H
H
C
C
H
H
C
C
C
C
H
H
C
H
H
Borsäure und Borate Metaborate
Orthoborate
O O O
B
B O
O
O
B
B
O
Hydroxoborate
O
O
Perborate
OH O HO
Struktur der Borsäure
B
B
O B
O O
B OH
O
OH
HO HO
B
O
O
O
O
B
OH OH
Anorganische Chemie I / Prof. Behrens
ACI-73
Die Elemente der III. Hauptgruppe ! Triele Aluminium
Herstellung des Elementes
Verbindungen
Bauxit 70-75 % Al(OH)3 und AlO(OH), verunreinigt mit FeOOH und Tonmineralien
Halogenide
Schmp.
”nasser Aufschluß” 35 %ige NaOH 200 °C, 5 bar, 6-8 h Tonmineralien AlO(OH) + OH + H2 O Al(OH)3 schwerlöslich
3+
+
Fe
4+
+ OH + H2O Fe(OH)3
Na , Si + OH + H2O Na2 [Al2SiO6] 2 H 2O
schwerlöslich
schwerlöslich
+ OH
+ OH
+ OH
Struktur D EN Festkörper Schmelze 3+
AlF3
1290 °C
l 2.6
ionisch
Al , F
AlCl3
183 °C
1.3
ionisch
Al2Cl6
AlBr3
98 °C
1.2
Al2Br6
Al2Br6
Al2I6
Al2I6
subl.
189 °C K 0.7
AlI3
X
X Al2X6
Al X
X Al
X
X
Al(OH)4 Abdekantieren, Filtrieren
“Rotschlamm”
Gallium
Lösung von Na[Al(OH)4] mit Wasser verdünnen, pH 9, T9 Al(OH)3 schwerlöslich
+ H2O, T9
Al(OH)4
Abfiltrieren Al(OH)3 Glühen 1200 °C 2 Al(OH)3
Al2O3 + 3H2O
Schmelzflußelektrolyse 18.5 % Al2O3 81.5 % Na3[AlF6] wenig CaF2, AlF3 950 °C, 5 V, 180.000 A 3+
Kathode: 4 Al + 12 e 2 Anode: 6 O + 3 C
4 Al 3 CO2 + 12 e
Gallium schmilzt in der Hand
KohleAnoden
CO2
Mauerwerk
Schmelzflußelektrolyse zur Herstellung KohleKryolith-Al2O3von Aluminium auskleidung Schmelze
Al (l)
