-1 Diss.-Enthalpie / kJ mol Diss.-Enthalpie / kJ mol

Vorlesung Anorganische Chemie I: Halogene

Elemente:Entdeckungsgeschichte, Vorkommen, (Häufigkeit), Darstellung, Gruppentendenzen, charge-transfer-Komplexe (Festkörperstruktur I₂), technische Produktion von F₂, Cl₂, Br₂, I₂, Chloralkalieelektrolyse, Bedeutung der Elemente in Anwendungen, biolog. Bedeutung Iod H-X-Verbindungen:Darstellung von HBr und HI, Stabilität HI, HCl als technisches

Überschussprodukt (Deacon-Verfahren), Eigenschaften HF, H-Brückenbindung, HF₂^–-Ion (MO), Glasätzung, HCl/H₂O als Azeotrop

Sauerstoff-Säuren und ihre Salze, Oxide:Aziditäten, Stabilitäten, Frost-Diagramm, Reaktivität Cl₂in Laugen, Produktion KClO₃, Perchlorate (Darstellung, Produktion), Feststoffraketen, HClO und Dichlormonoxid, Chlordioxid (Produktion, Ladungsverteilung, Dimerisierung, Anwendung, Reaktionen), Chlorylfluorid, Chlorylperchlorat, Cl₂O₇, Iodsäure, I₂O₅, Periodsäure, Perbromat- Problem, Bromoxide

Problem, Bromoxide

Element-Halogenide:Übergang ionisch/kovalent, Trends Fp, Kp von EF_nzu EI_n, Löslichkeiten, Darstellungsmethoden (erreichbare Oxidationsstufen, Unterschied HX zu X₂als Reagenz) , Entwässerungsproblematik, harte und weiche Fluorierungsmittel, Strukturtypen (EX_n,für n = 1 bis 6, 3D→Schicht→Molekül), Gittertypen CaF₂und CdI₂

Interhalogen-Verbindungen:Darstellung, Stöchiometrien, Strukturen (VSEPR), BrF₃ als Lösungsmittel, Fluorierungsmittel (ClF₅), F^–-Ionen-Transfer, Anionen (mit CsF), Kationen (mit AsF₅)

Ozonschichtproblem: FCKW, Verhalten von Chlormonoxid ClO

Die folgenden Folien haben in der Vorlesung zur Veranschaulichung ausgewählter Fakten gedient, sie stellen keine umfassende

Darstellung der betreffenden Themen dar.

Vorlesung Anorganische Chemie I: Halogene

400 500 600 700

D is s. -E n th al p ie / kJ m o l

HCl

HF

CH Br CH

Cl

CH

F

Vorlesung Anorganische Chemie I: Halogene

0 100 200 300

0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Bindungslänge

D is s. -E n th al p ie / kJ m o l

I₂

Br₂ Cl₂

F₂ HBr

CH

I

CH

Br

Vorlesung Anorganische Chemie I: Halogene

HOMO:

* LUMO:

*

LUMO: I

-NMe

LUMO (I

)

HOMO (NMe

)

Br

I

I

-NMe

HOMO:

*

Vorlesung Anorganische Chemie I: Halogene

Iodstärkekomplex zum Iod-Nachweis: Iodid-Ionen notwendig

Vorlesung Anorganische Chemie I: Halogene

Amalgam-Verfahren

Trick:

keine H

-Entwicklung

am Quecksilber (Überspannung)

Abscheidung von metallischem Natrium Amalgambildung: Lösung Na in Hg

Membran-Verfahren (BASF, 2004)

Membran: Nafion, eklusiver Transport von Na

-Ionen

Amalgambildung: Lösung Na in Hg

Vorlesung Anorganische Chemie I: Halogene

-40,0 -20,0 0,0 20,0 40,0

Kp

-140,0 -120,0 -100,0 -80,0 -60,0

Fp

HF HCl HBr HI

1s (H) 3p_x (Cl)

Vorlesung Anorganische Chemie I: Halogene

MO-Schema HCl

Vorlesung Anorganische Chemie I: Halogene

Frost-Diagramm für Chlor in saurer und alkalischer Lösung

Vorlesung Anorganische Chemie I: Halogene

CaF

-Struktur

Ca (grau) KooZ 8 F (grün) KooZ 4

Radien:

Ca

: 0.99 Å

F

: 1.33 Å

Vorlesung Anorganische Chemie I: Halogene

CdI

-Struktur

Cd (grau) KooZ 6 I (blau) KooZ 2

B A

A Spaltebene

Radien:

Cd

: 0.95 Å

I

: 2.20 Å A

B