Kapitel 2: Chemische Bindung

  1. Warum ist die Ionisierungsenergie von Argon kleiner als die von Neon? S. 11.
  2. Wie kommt es, dass die auf die Valenzelektronen wirkende effektive Kernladung der Atome im Periodensystem von links nach rechts ansteigt? S. 11.
  3. Wie ist die Gitterenthalpie eines Salzes definiert? S. 16.
  4. Berechnen Sie die Bildungsenthalpie von NaF nach dem Born-Haber-Kreisprozess in Analogie zur entsprechenden Rechnung für NaCl. S.17. (Die Lösung finden Sie am Ende dieses Fragenkatalogs.)
  5. Mit einer Ausnahme kristallisieren alle Erdalkalimetalloxide in der Steinsalz-Struktur. Welches ist die Ausnahme und welche Struktur dürfte es haben? S. 15. (Lösung: A. F. Wells, Structural Inorganic Chemistry, 5th ed., Clarendon Press, Oxford, 1984, p. 537.)
  6. Warum löst sich MgCl2 in Wasser, MgO aber nicht? S. 19.
  7. Warum ist die Thermit-Reaktion 2 Al + Fe2O3 = 2 Fe + Al2O3 so außerordentlich exotherm, dass das Eisen am Ende der Reaktion geschmolzen vorliegt? S. 19.
  8. Welches der beiden Kationen wirkt stärker polarisierend: K+ oder Ag+; K+ oder Li+; Li+ oder Be2+? S. 22.
  9. Mit welchen Methoden lässt sich die Struktur eines gasförmigen Moleküls experimentell bestimmen? S. 25.
  10. Welche zwei prinzipiellen Anordnungsmöglichkeiten gibt es für die Substituenten in einem Molekül vom Typ AX5? S. 28.
  11. SCl2 reagiert mit ClF bzw. F2 zu SCl3F bzw. SCl2F2. Welche Strukturen haben diese gemischten Schwefelhalogenide gemäß dem VSEPR-Modell? S. 26.
  12. Warum ist der Valenzwinkel H-C-H im Molekül CH2F2 größer als in CH4, obwohl doch die Fluoratome größer sind als die Wasserstoffatome? S. 33.
  13. Warum ist im Sulfurylchlorid-Molekül SO2Cl2 der Valenzwinkel OSO größer als der Winkel ClSCl? S. 34.
  14. Ermitteln Sie alle Symmetrieelemente eines Oktaeders. S. 39.
  15. Zu welchen Punktgruppen gehören die letzten fünf Buchstaben des Alphabets? S. 39. Hinweis: Großbuchstaben verwenden.
  16. Bestimmen Sie die Punktgruppensymmetrie folgender Moleküle: B2H6, B(OH)3, P2I4, SO2Cl2. S. 39.
  17. Welche der folgenden Moleküle müssen aufgrund ihrer Symmetrie ein Dipolmoment haben: BF3, OF2, CS2, ClO2, N2O, XeF4? S. 39.
  18. Wie viele Sätze symmetrie-äquivalenter Atome gibt es in folgenden Molekülen: B4H10, SF4, [NO3]-? S. 38.
  19. Der Komplex [Ni(CO)4] ist zwar tetraedrisch gebaut, er enthält aber Gruppen, deren lokale Symmetrie nur C2v bzw. C¥v ist. Welche Gruppen sind das? S. 40.
  20. Warum ist die Dissoziationsenthalpie von H2 größer als die von [H2]+? S. 42, 49.
  21. Warum ist die Dissoziationsenthalpie von [He2]+ kleiner als die von [H2]+, obwohl doch die Kernladung von He viel größer ist als die von H? S. 51.
  22. Warum ist die Bindung im Molekül Li2 viel schwächer als die im analogen Molekül H2, obwohl in beiden Fällen nur die s-Orbitale an der Bindung beteiligt sind? S. 57.
  23. Vergleichen sie die Teilchen NO und [NO]-: Welches hat den kleineren Kernabstand und damit die stärkere Bindung und warum? Wie viele ungepaarte Elektronen sind in jedem der beiden Teilchen vorhanden? S. 57.
  24. Warum ist das Molekül H2O gewinkelt und nicht linear? Konstruieren Sie das MO-Diagramm für die Symmetrie D¥h und begründen Sie die größere Stabilität der C2v-Struktur. S. 68.
  25. Warum ist das Molekül CH4 tetraedrisch gebaut und nicht planar? Konstruieren Sie das MO-Diagramm für die Symmetrie D4h und begründen Sie die größere Stabilität der Td-Struktur. S. 77. (Lösung: R. Keese, Chem. Rev. 2006, 106, 4787).
  26. Was versteht man unter hyperkoordinierten Verbindungen und was sind hypervalente Verbindungen? Können sie Beispiele nennen? S. 83.
  27. Zeichnen Sie je ein mindestens vieratomiges Molekül oder Ion, das (a) linear,
    (b) gewinkelt,
    (c) sternförmig,
    (d) pyramidal,
    (e) oktaedrisch,
    (f) kubanartig,
    (g) ikosaedrisch
    gebaut ist.
  28. Wie kann man die Orbitalenergien der Valenzorbitale von kleinen Molekülen experimentell bestimmen? S. 60.
  29. Warum ist die Bindung im Molekül HF viel stärker als die kovalenten Bindungen in den Molekülen H2 und F2? S. 62.
  30. Was versteht man unter den Begriffen isoster, isoelektronisch und isolobal? S. 63.