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C , Si, Ge , Sn, Pb
ns2np2
Zunahme v. Dichte, Atomradius, metall. Charakter
Abnahme v. Ionisierungsenergie, Elektronegativität
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C Kohlenstoff
Vorkommen:
Elementar (Diamant, Graphit)Carbonate CaCO3 Kalkstein
Marmor Kreide
MgCO3 Magnesit MgCO3∙CaCO3 Dolomit
div. „Spate“
ErdölKohle (Anthrazit ~ 91%C Steinkohle ~ 85%C Braunkohle ~ 70%C…)
CO2 (in Luft und Wasser)in tierischen und pflanzlichen Organismen
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Diamant
Mohshärte 10 (Talk = 1)hohes Lichtbrechungsvermögensp3-hybridisiert – DiamantgitterIsolatorρ = 3,51 kg dm-3
Graphit
weichschwarzsp2-hybridisiert – hexagonales Schichtgitterguter elektrischer Leiterρ = 2,27 kg dm-3
SiO2+3C 2CO↑ SiC+ Si C(gr.)+2000°C >2200°C
Retortengr., Pyrographit, Glasographit, Koks, Ruß, Aktivkohle…
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Diamantstruktur
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Graphit-Struktur
141,
5pm
335p
m
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Fullerene
Buckminsterfulleren
C60
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Kohlestruktur nach Shinn (Fuel 63 (1984), 1187
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Isotope: 12C 98,89% 13C 1,11% 14C Spuren (radioakt.)
N14 7 n1
0 C14 6 H1
1+ +
(Höhenstrahlung)
als 14CO2 in Atmosphäre14C : (12C + 13C) ≈ 1 : 1012
→ entspr. 15,3 Zerfälle/min/gC
Radiocarbonmethode (W.F. Libby)
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CO Kohlenstoffmono(o)xid+ II
farblos, geruchlos, brennbargiftig! (MAK: 30 ppm)
C O(-) (+)
C O
C O(-)(+)
isoelektronisch mit N2!Darstellung:
Technisch:1) „Generatorgas“
O2 (Luft)+2C (Koks) 2CO (+ N2) ∆H = -221 kJ2) „Wassergas“
H2O+C (Koks) CO H2+ ∆H = +131 kJ3) Boudouard-Gleichgewicht
CO2 C+ 2CO ∆H = +173 kJLabor:4) HCOOH H2O CO+
AmeisensäureVerwendung:Reduktionsmittel; Synthese v. CH3OH, v. gesättigten u. unges. Kohlenwasserstoffen („Fischer-Tropsch“), Ameisensaeure, Phosgen (COCl2)
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CO2 Kohlenstoffdioxid+ IV
Eigenschaften:
C OO C OO CO O(-)(+) (-) (+)
farblos, geruchlos, NICHT brennbar;hohe Wasserlöslichkeit (1,713 l CO2 pro l H2O bei 0°C, 1 bar)sublimiert bei -78,5°C„Trockeneis“ als KühlmittelDarstellung:Technisch:1) O2+C CO2 ∆H = -394 kJ
2) „Kalkbrennen“CaCO3
∆CaO CO2↑+ ∆H = +176,6 kJ
Labor:3) CaCO3 2HCl+ CaCl2 H2O+ CO2↑+
(im Kipp)
Verwendung:Feuerlöscher; Lebensmittelindustrie (Sodawasser, chockgefrieren, Kaltmahlen…)
Versuch
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Treibhauseffekt
Die von der Erde abgestrahlte langwellige elektromagnetische Strahlung liegt zwischen 800 nm und 3000 nm Wellenlänge (IR) und wird von den Treibhausgasen H2O, CO2, O3, N2O und CH4 absorbiert. Ohne diese hätte die Erde eine mittlere Oberflächentemperatur von -18°C!
Gas Konzentration in der Luft
Anteil am natürlichen Treibhauseffekt (%)
Anteil am zusätzlichen Treibhauseffekt (%)
Relativer Anstieg der Konzentration im Jahr (%)
H2O(g) variabel * 62,4
CO2 332 ppm 21,8 50 0,4
O3 0,01-0,10 ppm 7,3 7 0,7 **
H2O 0,31 ppm 4,3 5 0,3
CH4 1,65 ppm 2,4 13 1,0
* bis 4 Vol% ** in der Troposphäre (bodennahes Ozon)
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Absorptionsspektrum der Atmosphaere
17 % der eingestrahlten Sonnenenergie werden durch die Atmosphaere absorbiert (durch Gase).
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http://www.eia.doe.gov
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H2CO3 Kohlensäure
CO2(aq) H2O+ H2CO3(aq)
nur 0,1% als H2CO3
K1 =[H+][HCO3
-]
([CO2] + [H2CO3])= 1,72 x 10-4
Jedoch:
K1’ =[H+][HCO3
-]
([CO2] + [H2CO3])= 4,16 x 10-7
Carbonate und Hydrogencarbonate
CO
O O...
2-isoelektronisch mit NO3
-, SO3
NaHCO3 schwerlöslich
Alkalicarbonate gut H2O löslich
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CS2 Kohlenstoffdisulfid
Kp: 46,2°Cchar. Geruch, leicht entzündlich, sehr giftig!
Darstellung:
C (CH4) S2+>600°C
CS2 (+ H2S)
Verwendung:
Lösungsmittel;Darstellung v. Viskoseseide, Zellwolle;Darstellung v. CCl4 (CS2 + 3Cl2 → CCl4 + S2Cl2)
Thiokohlensäure, Thiokarbonate
CS2 + 2NaSH H2S + Na2CS3
CS2 + (NH4)2S (NH4)2CS3
(NH4)2CS3 + HCl NH4Cl H2CS3+
Versuch: 3 N2O + CS2 3 N2 + CO + SO2 + S
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CX4 X = F, Cl, Br, I
CF4
stabilste C-Verbindung
CCl4: als Lösungsmittel, in Feuerlöschern; zieml. giftig; karzinogen?
CBr4, CI4
CF2Cl2: Freon
COX2 X = F, Cl, Br
COCl2: Phosgen sehr giftig!
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HCN Hydrogencyanid
farblose Flüssigkeit (Kp: 26°C)hohe Dielektrizitätskostante ε = 107 (25°C)sehr giftig!Geruch nach bitteren Mandelnwässr. Lösung = BlausäureDarstellung:
1) Oxidation v. Kohlenwasserstoffen in Gegenwart v. NH3, z.B. Andrussov- Prozess:
CH4
- IV+ NH3 3/2 O2
1000 – 1200°CHCN+ II
+ 3H2O+Pt – RhPt - Ir
2) Nebenprodukt bei Herstellg. Organ. Nitrile (z.B. Acrylnitril CH2=CH–CN)Verwendung:für organ. Synthesen, z.B.oder NC(CH2)4CN
Adiponitril
C COOCH3H2CCH3
Methylmethacrylat
HCN-III+I +II
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Rettungsset bei einer Blausäurevergiftung• Cyanokit®• Bestandteile: Hydroxocobalamin• Indikation: Nach Vergiftungen mit
Blausäuregas und Cyaniden, beim Einatmen von blausäurehaltigen Rauchgasen, die noch weitere asphyktische Gase enthalten, wodurch die Anwendung von 4-DMAP eingeschränkt ist.
• Zusammensetzung: Es steht in einer Packung mit zwei Flaschen à 2,5 g gefriergetrockneter Substanz plus je 100 ml 0,9 %ige Kochsalzlösung zur Verfügung. Durch eine sterile Überführungseinrichtung gelangt das Antidot in diese Lösung und wird durch kurzes Schütteln restlos aufgelöst.
• Dosierung: Die Initialdosis von 5 g (Kinder: 2,5 g bzw. 70 mg/kgKG) wird i.v. verabreicht. Bei schweren Vergiftungen kann diese Dosis ein- bis zweimal wiederholt werden. 200 mg Hydroxocobalamin binden 1 mg CN.
• Wirkungsmechanismus: Hydroxocobalamin wirkt als Cyanidfänger. Es bindet Cyanid im Plasma indem der Hydroxoligant durch einen Cyanoliganten ersetzt wird. Das dabei entstandene Cyanocobalamin wird rasch im Urin ausgeschieden.
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CN- Cyanide
C N+II -III -
isoelektron. mit CO, N2, NO+, C22-
Pseudohalogenid!
Darstellung:1) Historisch – CASTNER-Verfahren
Na + NH3 NaCN + 3/2 H2C +2) „Neutralisationsprozess“
MOH + HCN(g, l) MCN + H2O
Verwendung:1) „Cyanidlaugerei“ für Au, Ag; z.B.
8CN- + 2H2O4Ag + + O2 4[Ag(CN)2]- 4OH-+2) Galvanotechnik3) Organ. u. anorgan. SynthesenNa4[Fe(CN)6]∙10H2O; K4[Fe(CN)6]∙3H2Oungiftig wegen Stabilität des [Fe(CN)6]4-
![Page 22: C, Si, Ge, Sn, Pb ns 2 np 2 Zunahme v. Dichte, Atomradius, metall. Charakter Abnahme v. Ionisierungsenergie, Elektronegativität](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051318/570491c61a28ab14218daf4c/html5/thumbnails/22.jpg)
(CN)2 Dicyan
farbloses, giftiges, brennbares Gas
C NCN+III -III+III-III
lineares Molekül
Darstellung:
1) Hg(CN)2∆ Hg + (CN)2
2) 2Cu2+ 4CN-+ + (CN)22CuCN+ I
[Cu(CN)4]3-
Überschuss CN-
Pseudohalogen
(CN)2 2OH-+ OCN-CN- + H2O++ III + II + IV
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C NOH
N HCO
N OCH
C NSH
N HCS
Cyansäure
Isocyansäure
Knallsäure(Fulminate)
Thiocyansäure
Isothiocyansäure
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Carbide:
Darstellung:
a) aus den Elementen (T ≥ 2000°C)b) Oxid + Cc) Metall + Kohlenwasserstoffe
1) Salzartige Carbide 1., 2., 13. Gr.; Lanthanoide, Actinoide)
z.B.: C4- Methanide Be2C, Al4C3
C22- Acetylide Na2C2, CaC2, Ag2C2
(C34- Li4C3, Mg2C3)
2) Einlagerungs-Carbide (interstitiäre) Übergangsmetalle, spez. 4., 5., 6. Gr.)
TiC, ZrC, HfC, VC, NbC, TaC; MoC, WC;M3C (M = Fe, Co, Ni, Mn); Cr-Carbide
3) Kovalente Carbide SiC (Carborundum), Borcarbid
SiO2 + 3C 2CO+el.
OfenSiC
Versuche: CaC2 + 2 H2O Ca(OH)2 + H2C2
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Si GeVorkommen:
Silicate (Alkali-Erdalkali-Al-, Fe-…)
SiO2 (Quarz, Bergkristall, div. Halbedelsteine)
Germanit(Cu6FeGe2S8)
Eigenschaften:
spröde, HalbmetalleDiamantstruktur KZ = 4Halbleiter
Variieren d. elektr. Eigenschaften durch Dotieren →
p-Leiter(Defektleitung)(+ B, Ga, In)
n-Leiter(Überschussleitung)(+ P, As, Sb)
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Si Ge
![Page 27: C, Si, Ge, Sn, Pb ns 2 np 2 Zunahme v. Dichte, Atomradius, metall. Charakter Abnahme v. Ionisierungsenergie, Elektronegativität](https://reader034.vdocuments.pub/reader034/viewer/2022051318/570491c61a28ab14218daf4c/html5/thumbnails/27.jpg)
Herstellung von reinem Silicium
1) Unreines Si:
SiO2 + 2C (CaC2) 2CO + Si (+ Ca)
(Fe2O3 SiO2+ + C Ferrosilicium)
2) a) SiO2 + 2C + 2Cl2 SiCl4 2CO+Si + 2X2 SiX4
b) Reinigung v. SiX4 durch fraktionierte Destillationc) Reduktion v. SiX4
α) SiCl4 + 4Na Si + 4NaCl
β) SiX4 (X = Cl, Br) + 2H2 Si + 4HX
γ) Therm. Zersetzung von SiI4 („van Arkel-Verfahren“)d) weitere Reinigung durch Zonenschmelzen (Reinheit bis 1 in 106; ppm; und sogar bis 1 in 109; ppb!)
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SinH2n+2 Polysilane n ≤ 15GenH2n+2 Polygermane n ≤ 9
+ 4H2O Si(OH)4SiH4 4H++Si H+ -
mit zunehmender Kettenlänge nimmt Stabilität ab
Darstellung:
1) Mg2Si
Mg2Ge4HCl(aq)+ MgCl2 +
SiH4
GeH4
(+ Polyhydride)
2) SiCl4GeCl4
LiAlH4+ LiCl +SiH4
GeH4
AlCl3+
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Beständigkeit von C-H-Verbindungen im Vergleich zu Si-H-Verbindungen
1) E(C-C) ≈ E(C-O) 347 kJ mol-1 352 kJ mol-1
E(Si-Si) << E(Si-O) 222 kJ mol-1 452 kJ mol-1
2) C-Atom hat keine d-Orbitale, dadurch Angriff erschwert; Umwandlung metastabiler C-Verbindungen in stabilere (CO2 + H2O) kinetisch gehemmt. Si-Atom hat d-Orbitale
3) Beim C-Atom Mehrfach-Bindungen möglich; beim Si pπ-pπ schwieriger, weil p-Orbitale weniger überlappen!
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SiX4
GeX4X = F, Cl, Br, I
Beständigkeit nimmt ab F → Ifeuchtigkeitsempfindlich, Hydrolyse mit H2O
Darstellung:
a) Oxid + HXb) Oxid + C + X2
c) Si, Ge + X2
SiF4
gasförmig, zieml. beständig
„Gasätzen“:4HF+SiO2 SiF4 + 2H2O
(SiF4 + 2HF H2[SiF6])Hexafluorokieselsäure
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Silicate
SiCl4 Si(OH)4 „Orthokieselsäure“
4NaOH+SiO2 Na4SiO4 + 2H2O
konz. Lsg. = Natronwasserglas
Na4SiO4(aq) + H+ (z.B. HCl) SiO2∙xH2O
Kieselgel (Silicagel)
Die Orthokieselsäure neigt zur KONDENSATION!
2H4SiO4 H2O H6Si2O7+Ortho- Dikieselsäure
→ H2n+2SinO3n+1
Polykieselsäuren (kettenförmig)→ (H2SiO3)n
Metakieselsäuren (ringförmig)
OO
O
O
Si SiO4-Tetraeder
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Silicat-Ionen
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Silicate
1) Inselsilicate (Orthosilicate) [SiO44-]
Zircon ZrSiO4; Olivin (Mg, Fe)2SiO4
2) Gruppensilicate (Disilicate) [Si2O76-]
Thortveitit Sc2Si2O7
3) Ringsilicate (Metasilicate) [SiO32-]n n = 3; 6
Benitoit BaTiSi3O9 Beryll Al2Be3Si6O18
II IV III II
4) Kettensilicate [SiO32-]∞ „Pyroxene“
… … Enstatit MgSiO3
Diopsid CaMgSi2O6
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5) Bandsilicate [Si4O116-]∞ „Amphibole“
Chrysotil [Mg6(OH)6][Si4O11]xH2O
Hornblendasbest [Ca2(Fe,Mg)s(OH,F)2][Si8O22]II
6) Schichtsilicate (Blatt-) [Si2O52-]∞
Talk [Mg3(OH)2][Si4O10] Kaolinit [Al4(OH)8][Si4O10] Pyrophillit und Montmorillonit [Al2(OH)2][Si4O10]
Alumosilicate (Al3+ statt Si4+)
Glimmer Muscovit [KAl2(OH)2][AlSi3O10]
7) Gerüstsilicate (Tectosilicate)
alle O-Atome mit je 2 Si-Atomen verknüpft → [SiO4/2]∞ = [SiO2]∞
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Ersatz v. 1/4 d. Si-Atome durch Al
„Feldspate“z.B. Orthoklas K[AlSi3O8]
Ersatz v. 1/3 d. Si-Atome durch Al
„Zeolithe“z.B. Chabasit [Na2,Ca][Al2Si4O12]∙6H2O
(Trockenmittel, Adsorbens, Molekularsiebe, Ionenaustauscher)
Ersatz v. 1/2 d. Si-Atome durch Al
z.B. Lasurstein (Lapislazu.. → Ultramarin)Na6[Al6Si6O24]xNa2S2
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Sodalith, Zeolith & Faujasit
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GLÄSER unterkühlte SilikatschmelzenWeichglas
Na2CO3 + CaCO3 + SiO2
(Na2SO4 + C)
1000°CGLAS
13% Na2O, 12% CaO, 75% SiO2
Kali-Kalk-GlasK2O statt Na2O
GerätegläserSiO2 teilw. d. Al2O3 u. B2O3 ersetzt (Pyrex, Jenaer)
TONWAREN Tongut poröser Scherben Tonzeug dichter ScherbenZEMENT CaCO3 + Tone vermahlen, + H2O, bei 1500°C gesintert („Klinker“), gemahlen: Portlandzement (Ca-Al-Silicate) Mörtel (Ca(OH)2+ Sand + H2O)
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SiO2 Quarz (hex.)Tridymit (hex.)Cristobalit (kub.)
Abarten von Quarz: Bergkristall, Rosen-, Rauchquarz, Amethyst
Quarz in Gesteinen: Granit, Gneis, Glimmerschiefer
Amorph: Opal, Achat, Onyx
OPTISCHE AKTIVITÄT:
SiO2 → saures Oxid ⋯> Silikate
LinksquarzRechtsquarz
QUARZGLAS – unterkühlte QuarzschmelzeSTISHOVIT – Hochdruckmodifikation
GeO2 eher saures Oxid ⋯>
Germanate M4GeO4; (M2GeO3)x
I I
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Silicone
polymere Kieselsäurederivate mit Si-O-Si Bindung, einzelne OH-Gruppendurch organische Reste ersetzt.
CH3 ,
ROCHOW-Synthese:
2CH3Cl + Si300-400°C
Cu(CH3)2SiCl2
durch Hydrolyse: Silanole R3SiOHSilandiole R2Si(OH)2
Silantriole RSi(OH)3
Kondensation: ÖleHarzeElastomere
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Siliconöle
n(Si) = 20…500
Siliconkautschuk
OSi
OSi
OSi
OSi
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
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Zinn (Sn) Blei (Pb)
Vorkommen
SnO2 (Zinnstein) PbS (Bleiglanz)PbCO3 (Weiß-)PbCrO4 (Rot-)PbMoO4 (Gelb-)PbWO4 (Scheelbleierz)
Stannum Plumbum
Darstellunga) Röst-Reduktions-Verfahren
1) Rösten zu PbO, SnO2
2) Reduktion mit C in Schachtöfen (SnO2) bzw. Hochöfen (PbO)b) Röst-Reaktions-Verfahren (Pb) 1) Unvollständiges Rösten
3PbS + 3O2 PbS + 2PbO + 2SO2↑2) Reaktion unter Luftabschluss
PbS + 2PbO 3Pb + 2SO2↑
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Eigenschaften von Sn und Pb
weiche, niedrigschmelzende Metalle
Sn: silberweiß, auswalzbar (Stanniol!)
α-Sn ⇌ β-Sn13,2°C
grau, KZ 4 metallisch, KZ 6
„Zinnpest“ (Napoleon, Scott)
+ heiße konz. HNO3: SnO2∙xH2O
+ kalte verd. HNO3: Sn(NO3)2
+IV
+II
Pb: bläulich-grau; dehnbar, aber geringe Zugfestigkeit
+½ O2 Pb(OH)2H2OPb +
Bleivergiftung!gegenüber verd. H2SO4 und HCl beständig → PbSO4 und PbCl2 sindschwerlöslich!
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Verbindungen v. Sn und Pb
Oxidationsstufe +II u. +IV
Stabilität v. +IV nimmt ab Sn → PbStabilität v. +II nimmt zu Sn → Pb
Sn2+-Vbdgn: typische Salze, Reduktionsmittel!!
Sn(IV)-Vbdgn: eher kovalent, ähnlich den entsprech. Si- und Ge-Vbdgn.
Pb2+-Vbdgn: Salze, beständig (keine Red.-mittel)
Pb(IV)-Vbdgn: wenig beständig, starke Oxidationsmittel!!
alle Pb-Verbindungen sind giftig!
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Zweiwertige Verbindungen
Protolyse:H+
Sn(OH)2H2OSn2+ +OH-
[Sn(OH)3]-
[Sn(OH)6]4-
Stannat(II) = Stannit
Pb2+H+
OH-„Pb(OH)2“
OH-
[Pb(OH)3]-
Pb(OH)2∙PbO Plumbat(II) = Plumbit
SnCl2 ← Sn + HClPbX2: schwer löslich in H2O
SnS: keine Thiosalze!
PbCrO4: „Chromgelb“; PbCrO4∙PbO = „Chromrot“
2PbCO3∙Pb(OH)2: „Bleiweiß“
Pb(CH3COO)2: „Bleizucker“
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Vierwertige Verbindungen
SnO2 prakt. unlöslich
SnO2H+
Pb3O4 „Mennige“ leuchtend rot
eig. Pb2PbO4 „Blei(II)-orthoplumbat(IV)“
Na2[Sn(OH)6](aq)
+ NaOHSchmelzen
lösl. Stannat
OH-SnO2∙nH2O (als Gel)
(„α-Zinnsäure“)
(„β-Zinnsäure“)Altern
PbO2 starkes Oxidationsmittel
PbO2
OH-
[Pb(OH)6]2- Plumbat(IV)
PbO2
∆½ O2PbO +
+II +IV
PbO 500°C
LuftPb3O4
SnCl4: ← Sn + Cl2
PbCl4: wenig beständig
SnS2: bildet Thiosalze!
M2SnS3; M4SnS4
I I
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Bleiakkumulator
Anode:
Pb (s) SO42-+ PbSO4 (s) 2e-+
Kathode:
2e- + PbO2 (s) SO42-+ 4H++ PbSO4 (s) + 2H2O
Die Kathode besteht aus einem Gitter aus Blei, das mit Bleidioxidbeschichtet ist.
Zellpotential:
Das Zellpotential beträgt etwa 2 V; in einer Batterie mit 12 V sind sechsZellen in Serie geschaltet.
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Erdalkalimetalle
Vorkommen:
Nur als VerbindungCaSO4 * 2H2O Gips
CaSO4 Anhydrit
CaF2 Flussspat
Mischungen ausCa5[(OH)(PO4)3], Ca5[F(PO4)3], Ca5[Cl(PO4)3]
sind Apatit
im Knochen: Hydroxylapatit = Ca5[(OH)(PO4)3]
Darstellung: Schmelzflusselektrolyse
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Eigenschaften und Verbindungen
bis auf Ra sind es Leichtmetalle < 5g/cm3
Oxidationsstufe +II
Schraegbeziehung Be Al
Be ist carcinogen
Erdalkalimetalle sind unedel und reaktiv
Ca + 2 H2O Ca(OH)2 + H2
Oxide: CaO, MgO, BaO, BaO2
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Verwendung:
Mg: LeichtmetalllegierungenGrignard Synthesen
Ca: “Brennen” der Carbonate
CaCO3 CaO + CO2
CaO + H2O Ca(OH)2 H = -63kJ
“geloeschter” Kalk
Verwendung im Moertel (zusammen mit Sand und Wasser)Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O Haerten des Moertels
Sulfate: CaSO4 * 2H2O Gips
CaSO4 Anhydrit
CaSO4 * 1/2H2O gebrannter Gips CaSO4 * 2H2OGipshaertung
H2O
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3 Mg + N2 Mg3N2 H=-1929kJ/molCa3N2 + 6 H2O 3 Ca(OH)2 + 2 NH3
Erdalkali-Carbonate, - Sulfate, -Phosphate sind schwer loeslich, im Gegensatz zu den Alkalimetallen.
Loesen von gesteinsbildenden Carbonaten:
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2
temporaere Haerte: Durch erhitzen reversibelpermanente Haerte: Erdalkalisulfate
Alkalipolyphosphate (Calgon) verhindern eine Faellung von CaCO3
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Vollentsalzung durch Ionenaustauscher:
Kationentauscher: polymere organische Saeuren
2 H+R- + Ca2+ + 2 H2O CaR2 + 2 H3O+
Anionenaustauscher:
2 R’+OH- + SO42- (R’)2SO4 + 2 OH-
Regeneration!
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Alkalimetalle
Vorkommen:
Lithium, Rubidium, Caesium: seltenNatrium, Kalium: weit verbreitet
NaCl- Ablagerung durch Eintrocknen praehistorischer Meere enthaelt auch K- und Mg-Salz
Na+, K+ Physiologie, Zellfluessigkeiten
Interstitium (ECF) Cell (ICF)K+ 4.5 160Na+ 144 7
Concentration (mmol/kg H2O)
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Darstellung
Schmelzflusselektrolyse(Eisen)Kathode (Kohle)Anode
2 NaCl 2 Na + Cl22 KCl 2 K + Cl2
Eigenschaften
Wichtigste Oxidationsstufe: +1sehr reaktiv, unedler Charakter
2 K + 2 H2O 2 K+ + 2 OH- + H2
Aufbewahrung unter Petroleum
2 Li + H2 2 LiH
Schraegbeziehung Li MgBe AlB Si
0 0 +1 -1
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Verwendung
lithiumorganische VerbindungenLi2CO3 in der Psychiatrie
Na starkes Reduktionsmittelauch Trockenmittel z.B. fuer Ether
VerbindungenLi2O Lithiumoxid
Na2O2 Natriumperoxid
KO2 Kaliumhyperoxid Ionengitter, Ionenradien!
O2- + H2O 2 OH-
O22- + 2 H2O 2 OH- + H2O2
2 O2- + 2 H2O 2 OH- + H2O2 + O2
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Hydroxide: stark alkalisch
NaOH Na+aq + OH-
aq
Peroxide:
O22- [ O O ] 2- OZ : -I
diamagnetisch
Alkaliperoxide gelb;Hydrolyse:
Me2O2 2 Me+ + O22-
O22- + 2 H2O H2O2 + 2 OH-
in AtemgeraetenNa2O2 + CO2 Na2CO3 + ½ O2
Als Oxidationsmittel, in Bleichbaedern, Aufschlussmittel
H2O
Versuch
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Li Li2O
Na Na2O2
K KO2 Kaliumhyperoxid
HyperoxideHO2 nur unterhalb von -60 Grad Celsius
KO2, RbO2, CsO2: orangerot
[ O O ]-[ O O ]-
paramagnetisch !OZ : -1/2
2 KO2 + 2 H2O 2 KOH + H2O2 + O2
4KO2 + 2 CO2 2 K2CO3 + 3 O2
O2
O2
O2