14. Gruppe 13: B, Al, usw Flashcards
mögliche Oxidationsstufen
+1, +3
bei niedrigere Oxidationsstufe:
mit der Ordnungszahl nimmt die Stabilität
also bei +1
Stabilität nimmt zu
____ hat die höchste EN, höchste IE
Bor
alle Bor Verbindungen sind _____
kovalent
AlCl3 + H2 –>
keine Reaktion
2Al + 6HCl –>
2AlCl3 + 3H2
Welche Hydroxide sauer?
Sauer: B(OH)3
B(OH)3 + H2O –> [B(OH)4]- + H+
Welche Hydroxide Amphoter?
Amphoter: Al(OH)3, Ga(OH)3
Sauer: Al(OH)3 + NaOH –> Na[Al(OH)4]
Basisch: Al(OH)3 + HCl –> AlCl3 + H2O
Welche Hydroxide Basisch?
Basisch: In(OH)3, Tl(OH)3
Bor ist elektronen___
deswegen bildet sich ________
wie B2H6
arm
Mehrzentrenbindungen
wie Diboran
meisten Bindungen: 2 Zentren, 2 Elektronen
aber Diboran: __ Zentren, __ Elektronen
3 Zentren, 2 Elektronen
Bor elektronenarm
—> kleinste Einheit is ____
Form: ____
Jede B hat _ Nachbarn
B12
Ikosaeder
5 Nachbarn
Mehrzentrenbindungen
____ ist am reaktivsten
aber ______ sich durch Bildung von einem ________
Reaktionsgleichung? sehr ___therm
Al
passiviert sich
Oxidschicht
2Al + 3/2O2 –> Al2O3 (sehr exotherm)
Aluminiumoxidschicht lösen?
Al2O3 + 6HCl –> 2AlCl3 + 3H2O
Aluminiumgewinning wie?
Schmelzflusselektrolyse von Al2O3 mit Kryolith
Aluminiumgewinning: Bauxit?
Aluminiumerz, Mischung aus ‘Aluminiumhydroxidoxid und Eisenoxid usw
Aluminiumgewinning: wie erhält man Ausgangsstoff?
Fein vermahlenes Bauxit + 35%ige NaOH im Druckbehälter ca 7h
AlO(OH) + NaOH + H2O —> Na[Al(OH)4] - löslich
Fe fällt als Rohschlamm aus:
Fe2O3 + 3H2O —> Fe(OH)3
Aluminiumgewinning: Gesamtreaktion
Al2O3 ——-> 2Al + 3/2O2 (Schmelzflusselektrolyse)
Aluminiumgewinning: Kryolith - Formel? Funktion?
Na3AlF6
Reduziert Schmelzpunkt
Aluminiumgewinning: Kathode
Aus Graphit / Anthrazit
4Al3+ + 12e- → 4Al (flüssig, sinkt unten)
Aluminiumgewinning: Anode
Aus Graphit
6O2- → 3O2 + 12e-
O2 reagiert exotherm mit Graphit der Anode → CO, CO2, die entweichen
Aluminothermisches Verfahren
Gewinnung von Metallen aus ihren Oxiden in Anwesenheit von Aluminium
zB Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3
Thermitverfahren?
Aluminothermisches Schweißen
Wie kleines Hochofen
Thermitverfahren: Verwendung Bsp
Verschweißen von Bahnschienen
Thermitverfahren: Ausgangsstoffe
Mischung aus Aluminiumgrieß und Eisen(II,III)oxid
mit Zündstäbchen oder Mg-Band gezündet (Aktivierungsenergie)
Thermitverfahren: Reaktion
2Al + Fe2O3 – 2Fe + Al2O3 - sehr exotherm!
Auch möglich für Cu, Ni, Ti, Cr, Mn
Herstellung von Bor:
Ausgangsstoff
Borsäure B(OH)3
Herstellung von Bor:
Reaktionen
B(OH)3 erhitzen —> B2O3 + H2O (Entwässerung)
B2O3 + Mg –> 2B + MgO
BCl3, BH3
Bor Hybridisierung:
sp2
BH3 ist stabil / ist nicht stabil
weil
ist nicht stabil
weil keine pi-Bindung mit H möglich
—>
wird zu Diboran oder BH4-
BCl3 ist stabil / ist nicht stabil
weil
ist stabil
stabilisiert sich durch delokalisierte pi-Bindung mit Cl
(1 Pi-Bindung geteilt zwischen alle 3 Cl —> Resonanzstruktur)
B ist eine starke Lewis-____
weil es eine ______ _____
und kann elektronen ______
Säure
unbesetztes Orbital
akzeptieren
Bor mit welche halogene bildet stärkste Bindung
warum
mit Fluor
B und F haben beide 2p-Orbitalen –> gleiche Größe
Stabilität - aufsteigend oder absteigend?
BF3, BCl3, BBr3, BI3
absteigend
BH3 + LiH –>
BH3 _____, Lewis-___
BH4- + Li+ = LiBH4
BH3 instabil, Lewis-Säure
Borhalogenide in Anwesenheit von Hydrid —>
Diboran
zB 4BCl3 + 3LiAlH4 — 2B2H6 + 3LiAlCl4
B2H6 + 2 x Lewis-Base —>
2BH3-LewisBase
B reagiert ____ mit Sauerstoff
Gleichung
stark
B2H6 + O2 —> B2O3 + H2O
sehr exotherm!
