Chemie Anorganische Chemie – Übergangsmetalle
Karteikarten zum Thema „Naturwissenschaften“ · 15 Karten · von atrio. Beispiele: Was definiert ein Element als Übergangsmetall gemäß IUPAC? · Warum zeigen Üb…
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15 KartenWas definiert ein Element als Übergangsmetall gemäß IUPAC?
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Ein Element, dessen Atome eine unvollständige d-Unterschale haben oder Kationen mit unvollständiger d-Unterschale bilden können.
Warum zeigen Übergangsmetalle variable Oxidationszahlen?
Rückseite
Die Energieniveaus der (n-1)d- und ns-Orbitale liegen nah beieinander, sodass sowohl s- als auch d-Elektronen an Bindungen teilnehmen können.
Welche Oxidationszahlen sind für Chrom typisch und welche ist die stabilste?
Rückseite
Chrom zeigt +2, +3, +6; +3 ist am stabilsten durch die halbgefüllte d³-Konfiguration (t₂g³).
Was besagt die 18-Elektronen-Regel in der Komplexchemie?
Rückseite
Übergangsmetallkomplexe sind besonders stabil, wenn das Metall 18 Valenzelektronen besitzt (Edelgaskonfiguration).
Erkläre den Unterschied zwischen High-Spin- und Low-Spin-Komplexen.
Rückseite
High-Spin: schwaches Ligandenfeld, Elektronen besetzen alle Orbitale einfach vor Paarung. Low-Spin: starkes Ligandenfeld, Paarung in t₂g-Orbitalen vor e_g-Besetzung.
Was versteht man unter dem Chelateffekt?
Rückseite
Chelatkomplexe mit mehrzähnigen Liganden sind thermodynamisch stabiler als entsprechende Komplexe mit ein-zähnigen Liganden aufgrund positiver Entropieänderung.
Nenne die Reihenfolge der Spektrochemischen Reihe für gängige Liganden.
Rückseite
I⁻ < Br⁻ < Cl⁻ < F⁻ < OH⁻ < H₂O < NH₃ < en < CN⁻ < CO (steigende Ligandenfeldstärke Δ₀).
Warum sind die meisten Übergangsmetallkomplexe farbig?
Rückseite
d-d-Übergänge absorbieren sichtbares Licht; die Energieunterschied zwischen t₂g- und e_g-Orbitalen (Δ₀) entspricht Wellenlängen im sichtbaren Bereich.
Welche Rolle spielen Übergangsmetalle in der Homogenen Katalyse?
Rückseite
Sie ermöglichen oxidative Addition, reduktive Eliminierung und migratory Insertion durch leichte Änderung der Oxidationszahl und Koordinationszahl.
Vergleiche die Stabilität der Oxidationszahlen +2 und +3 bei Eisen.
Rückseite
Fe²⁺ (d⁶) oxidiert an Luft zu Fe³⁺ (d⁵); Fe³⁺ ist durch halbgefüllte d-Schale stabiler, Fe²⁺ ist stärkeres Reduktionsmittel.
Was ist der Jahn-Teller-Effekt und bei welcher Konfiguration tritt er auf?
Rückseite
Geometrische Verzerrung oktaedrischer Komplexe bei entarteten Grundzuständen, typisch für High-Spin-d⁴, Low-Spin-d⁷ und d⁹ (Cu²⁺).
Warum ist Zink (Zn) kein typisches Übergangsmetall?
Rückseite
Zn hat die Konfiguration [Ar]3d¹⁰4s²; Zn²⁺ ist d¹⁰, es fehlen unvollständige d-Orbitale – keine variablen Oxidationszahlen, keine d-d-Übergänge.
Erkläre die Funktion von Eisen im Hämoglobin.
Rückseite
Fe²⁺ im Porphyrinring bindet reversibel O₂; Koordinationszahl ändert sich von 5 (deoxy) auf 6 (oxy), Spin-Zustandswechsel High-Spin → Low-Spin.
Was charakterisiert Metallocene wie Ferrocen?
Rückseite
Sandwich-Komplexe mit zwei cyclopentadienyl-Anionen (Cp⁻), 18-Valenzelektronen-Regel erfüllt, thermisch stabil, aromatisches Ligandensystem.
Wie unterscheidet sich die Komplexbildung von Cu⁺ und Cu²⁺?
Rückseite
Cu⁺ (d¹⁰) bevorzugt tetraedrische/lineare Koordination (z. B. [Cu(CN)₂]⁻). Cu²⁺ (d⁹) bildet meist verzerrt-oktaedrische/quadratisch-planare Komplexe (Jahn-Teller).