Lösung 6

Lösung 6

1.

2. Stickstoff und Phosphor gehorchen der 8-N-Regel und liegen in allen Modifikationen dreibindig vor:

P

P P

P

N N

gasförmiger Stickstoff weisser Phosphor

schwarzer Phosphor (rechts: Aufsicht auf eine Schicht)

Alle Mehrfachbindungssysteme mit Nichtmetall-Elementen aus den höheren Perioden (n > 2), z.B. P2 , sind weniger stabil als ihre Homologen aus der 2.

Periode. Sie kommen in den Elementmodifikationen unter Standard- bedingungen nicht vor. Die Ausbildung von pπ- pπ-Bindungen ist bei diesen Elementen auf Grund des grossen Atomabstandes erschwert.

Moleküle mit E = E oder E ≡ E - Mehrfachbindungen können nur dann isoliert werden, wenn eine Oligo- oder Polymerisation kinetisch durch grosse Substituenten an den Atomen E verhindert wird (Doppelbindungsregel).

3.

4. Für die Darstellung der einzelnen Halogene sind folgende Potenziale relevant:

E°(F2/F^-) = +2.87 V; E°(Cl2/Cl^-) = +1.36 V; E°(Br2/Br^-) = +1.06 V;

E°(I₂/I^-) = +0.54 V

Je positiver das Potenzial eines Redoxpaares ist, umso grösser ist die Tendenz, die niedrigere Oxidationsstufe einzunehmen. Das bedeutet für die Halogene:

Halogene können die Anionen der im Periodensystem weiter unten stehenden Halogene oxidieren und werden dabei selbst reduziert.

2 Cl ^– + Br2 → keine Reaktion 2 Br ^– + Cl2 → 2 Cl ^– + Br2

2 I ^– + Br2 → 2 Br ^– + I2 2 Br ^– + I2 → keine Reaktion 2 F ^– + Cl2 → keine Reaktion 2 Cl ^– + F2 → 2 F ^– + Cl2

Siehe auch:

5. Isoelektronische Moleküle und Ionen besitzen bei gleicher Struktur die gleiche Anzahl von Valenzelektronen (O₃: 3 Atome, 18 Valenzelektronen, N₂: 2 Atome, 10 Valenzelektronen, N3−

: 3 Atome, 16 Valenzelektronen). Die Ladung der Teilchen hängt von der Summe der Kernladungszahlen aller beteiligten Atome ab.

Es gibt weitere Beispiele. Ausserdem können mehrere mesomere Grenzformeln geschrieben werden.

N N N O C N C O O

O O

S

O O

N

O O

N N N O C O O N O

6. a) BF3 trigonal planar, kein Inversionszentrum b) SiF4 tetraedrisch, kein Inversionszentrum c) XeF₄ quadratisch planar, Inversionszentrum

d) PF₅ trigonal bipyramidal, kein Inversionszentrum e) [XeF5]^- pentagonal planar, kein Inversionszentrum f) SF6 oktaedrisch, Inversionszentrum

g) F₂C=CF₂ planar, Inversionszentrum

h) H2C=C=CH2 Molekülhälften stehen orthogonal zueinander, kein Inversionszentrum

Eine Inversion ist identisch mit einer Drehung um 180°, C2, gefolgt von einer Spiegelung senkrecht zur Achse (Drehspiegelung).

i = S₂