Präparate Renee

Question 1

Übersicht: Welche Präparate?

Answer 1

Festkörper:

• Beta-Alumina
• TaS2
• BiVO4
• Smaragd

Molekülteil:

• Manganacetylacetonat
• Bis[dicarbonyl(n5-cyclopentadienyl)Eisen]
• Ethoxytrimethylsilan

Question 2

Manganacetylacetonat

- Durchführung und allgemein

Answer 2

Durchführung:
- MnCl2 * 4H2O in Wasser + NaAc und Acetylaceton
- KMnO4-Lsg dazu
nochmal NaAc hinzu, erhitzt, dann abgekühlt, filtriert etc.
______________
- schwarzes, kristallines hydrophobes Pulver
- in OC als Ox-Mittel (f. Phenole, Thiole, Carbonylvdg -wie?)

• Mn 3+; d4 Konfiguration –> High-spin, Oktaedrisch
• -> Jahn-Teller-Verzerrung
• Acetylcetonat als mehrzähniger Ligand (Chelat-Effekt)

Question 3

Chelat-Effekt

Answer 3

.

Question 4

Jahn-Teller

Answer 4

.

Question 5

high-spin vs. low-spin

Answer 5

.

Question 6

Ox-Stufen von Mn

KMnO4

Answer 6

.

Question 7

Komproportionierung, Disproportionierung

Answer 7

.

Question 8

UV-VIS-Spektroskopie

Answer 8

.

Question 9

IR-Spektroskopie und Manganacetylacetonat

Answer 9

.

Question 10

Ethoxytrimethylsilan (CH3)3Si(OC2H5)

- Durchführung und allgemein

Answer 10

Durchführung:

• Inertgas-Atmosphäre (warum? HCl entsteht sonst!)
• Chlortrimethylsilan + Pyridin in trockenem Diethylether
• EtOH zugetropft und leicht erhitzt
• dann im Eisbad gekühlt, gefiltert, etc.
• fraktioniert Destilliert

_______
Sdp von ClSiMe3?
Sdp von Ethoxytrimethylsilan?

Chlortrimethylsilan –> elektrophil

• dadurch Pyridin-Base stegert d. nucl. Angriff die Elektrophilie am Si
• Pyr. fängt entstehendes Cl ab
• SN2- Reaktion mit EtOH als Nu

Triebkraft? –> hohe Si-O-Bindungsenergie (ca. 450 kJ/mol) im Vgl zu Si-Cl (ca. 380 kJ/mol)

Um die Kondensation des Chlortrimethylsilans zu vermeiden muss der Versuch unter
Inertgas-Atmosphäre durchgeführt werden. Da Wasser auch ein gutes Nukleophil ist,
dass am Silicium angreift, würden bei dieser Reaktion Chlorwasserstoff und
Trimethylsilanol entstehen. Im nächsten Schritt würde sich dann unter Wasserabspaltung
das stabilere Hexamethyldisiloxan (Si-O-Si-Brücken) bilden. Aufgrund
ihrer nur schwachen Reaktivität werden Disiloxane als Silikonöle, Schmiermittel,
Isolierungen, Dichtungen und Beschichtungen verwendet. [4] Die Hydrolyseprodukte
von Chlortrimethylsilan würden also weiter kondensieren und kettenförmige oder
vernetzte Silikonmoleküle bilden. Je größer die Kette ist, desto viskoser ist das
Silikon. Silikonpolymere sind wasserabweisend, hitzebeständig und oxidationsunempfindlich
und werden daher in der Werkstoffindustrie eingesetzt. [5]

Question 11

Darstellung von Chlormethylsilanen

Answer 11

Müller-Rochow-Synthese

Question 12

Si-NMR

Answer 12

nur das 29-Si-Isotop für NMR geeignet (28-Si und 30-Si sind die anderen) aber wegen der geringen Häufigkeit auch nicht allzu gut. Die geringe natürliche Häufigkeit führt zu längeren Messzeiten (kann durch spezielle NMR-Aufnahmetechniken ausgeglichen werden, siehe 13C-NMR)

Trotzdem hat die 29Si-NMR-Spektroskopie eine große Bedeutung, da Silicium als zweithäufigstes Element der Erdkruste Bestandteil vieler anorganischer (Silicate, Quarz - SiO2…) und organischer Verbindungen (Silane, Siloxane…) ist. Silicium ist der wichtigste Grundstoff der Halbleitertechnik und dient beispielsweise der Herstellung von Mikrochips und Solarzellen. In der Glasindustrie stellt Siliciumdioxid die glasbildende Komponente dar (Elektrodengläser!).

Als Standardsubstanz wird in der 29Si-NMR-Spektroskopie (Und auch der 1H-NMR??) Tetramethylsilan (TMS , Si(CH3)4, δSi=0 ppm) verwendet.

Question 13

warum ist die S-O-Bdg so stark?

Answer 13

.

Question 14

Darstellung von Si?

Answer 14

.

Question 15

Eigenschaften von Siloxanen?

Answer 15

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Question 16

Bis[dicarbonyl(η5-cylopentadienyl)eisen]

- Durchführung und allgemein

Answer 16

Durchführung:
Ein Gemisch aus Eisenpentacarbonyl und Dicyclopentadien (9 Äqu.) wurde 24h unter Rückfluss erhitzt. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch auf 0°C gekühlt. Der entstandene dunkelbraune Niederschlag wurde über eine Schlenkfritte abgesaugt und mehrfach mit Petrolether gewaschen um die Titelverbindung zu erhalten.

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• liegt als Variaton eines sog. „Sandwich-Komplexes“ vor
• Fe als Zentralatom mit 5 Liganden
• Cp mit Haptizität von 5 (Zeichen: eta)
• Bindung zwischen dem Fe und Cp: Überlappung der p-Orbitale mit d-Orbital des Metalls
• Bindung zwischen Carbonyl-Ligand und Fe:
  1. ) Sigma-Hinbindung, t1u d–>n.b. p-Orbital
  2. )

Question 17

Haptizität

Answer 17

.

Question 18

Transportreaktion aus dem Alltag

Answer 18

[Riedel; s. 415]

Spuren von Halogen
(meist Iod) reagieren mit verdampftem Wolfram zu einem gasförmigen Halogenid
. Dieses zersetzt sich in einer Rückreaktion am Wolframglühfaden
und transportiert dadurch Wolfram zum Glühfaden zurück (vgl. Transportreaktion
Abschn. 5.11.4). Dies ermöglicht eine Steigerung der Glühfadentemperatur bis
3 200 (C (Wolfram schmilzt bei 3 410 (C), und die Lichtausbeute kann auf 10% gesteigert
werden. Die Rückreaktion erfordert eine Mindesttemperatur der Kolbenwand.
Daher die kleine Bauform der Halogenlampe.

Question 19

Isomerie Arten von Komplexverbindungen in der AC

Answer 19

In der anorganischen Chemie treten Isomere insbesondere bei Komplexverbindungen auf, wobei hauptsächlich vier Hauptisomerieformen unterschieden werden, Konfigurationsisomerie, Bindungsisomerie, Ionenisomerie und Koordinationsisomerie. Sie alle beruhen auf unterschiedlicher Anordnung der Liganden um das Zentralion oder darauf, dass diese in verschiedenen stöchiometrischen Verhältnissen an das Zentralion gebunden sind.

Die häufigsten Koordinationszahlen sind 2 (linear), 4 (tetraedrisch oder quadratisch-planar) und 6 (oktaedrisch).
Bildet sich eine Komplexverbindung aus verschiedenen Liganden, oder liegen verschiedene Liganden in einem Komplex vor, können unterschiedliche Isomere auftreten.

Bei Komplexverbindungen treten verschiedene Formen der Isomerie auf, die sich zum Teil mit denen in der organischen Chemie decken, zum Teil aber von ihnen unterscheiden.

cis-/trans:
Stereoisomere Komplexe besitzen dieselbe Konstitution (Verknüpfung der Atome), aber einen unterschiedlichen räumlichen Aufbau. Der Konfigurationsisomerie werden drei Untergruppen zugeordnet.
Bei quadratisch-planaren und oktaedrischen Komplexen kann die cis/trans-Isomerie auftreten, wenn in dem Komplex verschiedene Liganden gebunden sind, von denen einer doppelt vorhanden ist (Bild 3). Stehen die gleichen Liganden sich gegenüber, handelt es sich um die trans-Form, stehen sie nebeneinander, liegt die cis-Form vor.

fac-/mer:
Eine weitere Art der Stereoisomerie ist die fac/mer-Isomerie , die bei oktaedrischen Komplexen auftritt, wenn zwei verschiedene Liganden jeweils dreimal an das Zentralatom gebunden sind (Bild 4). Von facial (von lat. facies = Gesicht) spricht man, wenn jeweils drei gleiche Liganden sich als Fläche gegenüberstehen, von meridional (von lat. meridianus = südlich, Äquator), wenn drei gleiche Liganden äquatorial stehen. Dies ist zum Beispiel bei dem Komplex 
[Rh(H
2
O)
3
Cl
3
]
 der Fall.

Optik:
Die dritte Untergruppe der Stereoisomerie ist die Spiegelbildisomerie (optische Isomerie), welche eine wichtige Form der Isomerie bei organischen Molekülen ist, zum Beispiel bei den Aminosäuren und den Kohlenhydraten. Die optische Isomerie tritt in tetraedrischen und oktaedrischen Komplexen auf, die sich wie Bild und Spiegelbild verhalten und nicht zur Deckung gebracht werden können. In der richtigen räumlichen Orientierung kann man eine Spiegelebene zwischen beide Komplexe legen (Bild 5). Die Vertreter der optischen Isomere sind die einzigen, welche identische physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen, bis auf die Tatsache, dass sie die Schwingungsebene von linear polarisiertem Licht in entgegengesetzte Richtungen, aber um den gleichen Betrag drehen.

Question 20

Bindungsisomerie in der AC?

Answer 20

Die Bindungsisomerie tritt auf, wenn Liganden alternativ von zwei Atomen aus die koordinative Bindung zum Zentralteilchen ausbilden können. Zu diesen sogenannten ambidenten Liganden gehören z. B. Nitrit (NO2-), Cyanid (CN-) oder Thiocyanat (SCN-)