Chemie der Metalle

Vorlesung

Chemie der Metalle

Sonderseite zum SS2021

Sonderseite vom 2. Corona-Semester.
Die meisten Versuchs-Videos wurden bereits im SS 2020 aufgezeichnet.
Hier gibts noch die Ergebnisse der Evaluierung. Fazit: Sie alle wollen bald wieder eine echte Vorlesung, WIR AUCH!!!

Hinweise zu den Materialien (Texte, Filmchen, Podcasts etc.)

Hier finden Sie (chronologisch) die Links, Materialien, Lern- und Motivationshilfen, die wir im Verlauf des Sommersemesters 2021 angeboten haben:

wöchentlicher 'Podcast' zu den Inhalten der jeweiligen Woche, zu weiteren Materialien etc.
Übungsaufgaben und Kontrollfragen (auf dieser Web-Seite), Lösungen dazu jeweils 1 Woche später.
Hinweis: Die jeweils zwei Seiten sind genauso gestaltet wie dann auch die Klausur. D.h. der Raum hinter den Fragen sollte zum Beantworten der Fragen i.A. ausreichen.
wöchentliche BBB-Sessions (jeweils Do 8:45-9:45 Uhr), in denen die Übungen bearbeitet werden.
Videos der Versuche der jeweiligen Woche (regulär auf den Web-Seiten, meist vom SS2020)
Video-'Clips' zu Sachen, die man besser 'auf dem Papier' entwickelt, ggf. mit Modellspielereien unter der Kamera.
Kleinere Exkurse als vertonte PDF-Dateien.
Fragemöglichkeiten und Austausch via 'Forum' im Ilias.

Materialien (chronologisch nach Vorlesungswochen)

Letzte und 13. Woche: 19.07.-23.07.2021
- Thema: Koordinationsverbindungen
- Podcast: (8.6MB|MP3|11 min.)
- Web-Seite
  - Kapitel 8.3.: Koordinationsverbindungen (!! nur 8.3.1., 8.3.2 und 8.3.4.)
- Lehrbücher
  - Riedel:
    - Kap. 5.4. (nur 5.4.1.-5.4.3, 5.4.6 (S. 682-705, keine Termdiagramme, keine MO-Theorie!)
  - Binnewies:
    - Kap. 12 (nur 12.1 bis 12.3.) (S. 261-269)
- Kontrollfragen:
  - PDF mit Kontrollfragen
  - Lösung dazu
Woche 12: 12.07.-16.07.2021
- Thema: Elementare Übergangsmetalle
- Podcast: (4.4MB|MP3|6 min.)
- Web-Seite
- Lehrbücher
  - Riedel:
    - leider keine generelle Übersicht für alle Metalle (Details nur beim jeweiligen Element)
    - Fe und Stahl/Co/Ni: Kap. 5.16.2-5.16.4. (S. 839-849)
    - Cu: Kap. 5.8.3-5.8.5. (S. 747-749)
  - Binnewies:
    - Übersicht: Kap. 24.2. (S. 628-638)
    - Cu-Gruppe: Kap. 24.9. (S. 678-689)
    - Fe- und Pt-Gruppe: Kap. 24.7. und 24.8 (S. 663-678)
- Kontrollfragen:
  - PDF mit Kontrollfragen
  - Lösung dazu
- Weitere Materialien
  - Videos zu Eisen:
    - Klassisches Lehrvideo (in Deutsch, schönes Filmmaterial)
    - und 'die Maus' natürlich
    - und ein 10 min. Video zum ganzen Prozess (Acero AHMSA, Mexiko)
  - Videos zu Kupfer:
    - Video zu beiden Arten der Gewinnung
    - Cu-Elektrolyse (Glencore)
    - Schmelzverarbeitung (leider etwas schlechte Auflösung, aber beeindruckende Bilder zur Pyrometallurgie von Cu)
  - PDF einer Präsentation zur Kupfer-Gewinnung (wird noch vertont)
Woche 11: 05.07.-09.07.2021
- Thema: Übergangsmetalle III (Cu-Gruppe, Fe/Pt-Gruppe)
- Podcast: (6.5MB|MP3|8 min.)
- Web-Seite
  - Kapitel 8.1. (nur Cu- und Fe/Pt-Gruppen)
  - mit weiteren Infos/Fotos etc. aus den Kapiteln 9:
    - Cu-Gruppe
    - Fe/Co/Ni-Gruppe (Baustelle)
  - sowie Kap. 8.3.4. Komplexchemie: Chemische Bindung: 2. Liganden/Kristallfeld-Theorie zur Ligandenfeldaufspaltung, zum Jahn-Teller-Effekt, spektrochemische Reihen
- Lehrbücher
  - Riedel:
    - Cu-Gruppe: Kap. 5.8. (S. 745-760)
    - Fe-Gruppe: Kap. 5.16. (S. 838-868)
    - Pt-Gruppe: Kap. 5.17. (S. 869-883)
  - Binnewies:
    - Cu-Gruppe: Kap. 24.9. (S. 678-689)
    - Fe- und Pt-Gruppe: Kap. 24.7. und 24.8 (S. 663-678)
- Kontrollfragen:
  - PDF mit Kontrollfragen
  - Lösung dazu
- Weitere Materialien
  - zwei gute Videos zu Pourbaix-Diagrammen:
    - Video 1 (ETH Zürich)
    - Video 2 (Dylan Jayatilaka, Perth)
Woche 10: 28.06.-02.07.2021
- Thema: Übergangsmetalle II (Cr- und Mn- sowie Zn-Gruppe)
- Podcast: (6MB|MP3|8 min.)
- Web-Seite
  - Kapitel 8.1. (nur Cr-, Mn- und Zn-Gruppe)
  - mit weiteren Infos/Fotos etc. aus den Kapiteln 9:
- Lehrbücher
  - Riedel:
    - Cr-Gruppe: Kap. 5.14. (S. 806-826)
    - Mn-Gruppe: Kap. 5.15. (S. 827-837)
  - Binnewies:
    - Cr- und Mn-Gruppe: Kap. 24.5. und 24.6. (S. 645-662)
    - Zn-Gruppe: Kap. 24.10. (S. 689-697)
- Kontrollfragen:
  - PDF mit Kontrollfragen
  - Lösung dazu
Woche 9: 21.06.-25.06.2021
- Thema: Übergangsmetalle I (Sc- bis V-Gruppe)
- Podcast: (6MB|MP3|8 min.)
- Web-Seite
  - Kapitel 8.1. (erstmal nur bis einschliesslich zur V-Gruppe)
  - mit weiteren Infos/Fotos etc. aus den Kapiteln 9:
- Lehrbücher
  - Riedel:
    - Ligandenfeld-Theorie: S. 692-705
    - Sc-Gruppe: Kap. 5.10. (S. 771-773)
    - Ti-Gruppe: Kap. 5.12. (S. 786-787 bzw. 795)
    - V-Gruppe: Kap. 5.13 (S. 796-805)
  - Binnewies:
    - Ligandenfeld-Theorie: Kap. 23.2. (S.594-600)
    - allgemeine Übersicht zu allen d-Elementen: Kap. 24.1. (S. 624-628)
    - Ti- und V-Gruppe: Kap. 24.3. und 24.4. (S. 638-645)
- Kontrollfragen:
  - PDF mit Kontrollfragen
  - Lösung dazu
- Weitere Materialien
  - kleines Video zur Ligandenfeldaufspaltung (34MB|MP4|H264)
Woche 8: 14.06.-18.06.2021
- Thema: Lanthanoide
- Podcast: (9MB|MP3|12 min.)
- Web-Seiten:
  - Kapitel 7.1: Lanthanoide
- Lehrbücher:
  - Riedel: Kap. 5.11. (S. 774-784)
  - Binnewies: Kap. 25.1 (S. 705-709)
- Kontrollfragen:
  - PDF mit Kontrollfragen
  - Lösung dazu
- Weitere Materialien
  - QM-Atom-Applet zur Form u.A. auch der f-Orbitale
  - und noch ein guter Artikel zu Leuchtstoffen: Angew. Chem. 121, 3626 (2009) (!!! kein Klausurstoff !!!)
Woche 7: 07.06.-11.06.2021
- Thema: Triele II
- Podcast: (5MB|MP3|6 min.)
- Web-Seiten:
  - Kapitel 4.4: Oxide und Hydroxide
  - Kapitel 4.5: Weitere Verbindungen
- Lehrbücher:
  - Riedel: Kap. 4.8.5.-4.8.8 (S. 589-598)
  - Binnewies: Kap. 17.5 bis 17.9 (S. 384-392)
- Kontrollfragen:
  - PDF mit Kontrollfragen
  - Lösung dazu
- Weitere Materialien
  - Web-Seite von Djeva und Werbefilm dazu (Synthetische Rubine, Spinelle etc. via Verneuil-Verfahren)
Woche 6: 31.05.-04.06.2021
- Thema: Triele I
- Podcast: (4MB|MP3|5 min.)
- Web-Seiten:
  - Kapitel 4.1: Übersicht, Einleitung
  - Kapitel 4.2: Elementare Metalle
  - Kapitel 4.3: Halogenide, inkl. Ionenkristalle AB₃
- Lehrbücher:
  - Riedel: Kap. 4.8. (S. 557-598)
  - Binnewies: Kap. 17.5 bis 17.9 (S. 384-392)
- Kontrollfragen:
  - PDF mit Kontrollfragen
  - Lösung dazu
- Weitere Materialien (Videos)
  - Video zur Al-Elektrolyse
  - weitere schöne Fotos unten auf der Seite zu Kap. 4.2.
Woche 5: 17.05.-21.05.2021
- Thema: Erdalkalimetalle II
- Podcast: (4.4MB|MP3|6 min.)
- Web-Seiten:
  - Kapitel 3.4: Chalkogenide (Oxide)
  - Kapitel 3.5: Hydroxide
  - Kapitel 3.6: Hydride
  - Kapitel 3.7: Salze der Sauerstoffsäuren
  - Kapitel 3.8: Baustoffchemie
  - Kapitel 3.9: Weitere Verbindungen
- Lehrbücher:
  - Riedel: Kap. 4.9. (S. 604-614)
  - Binnewies: Kap. 16 (S. 353-367)
- Kontrollfragen:
  - keine zur Woche 5, statt dessen ... Schöne Pfingsten!
- Weitere Materialien (Videos)
  - Naica/Mexico: Gips-Nadeln extrem
  - Film zu Zement (Fa. Lafarge)
  - 2. Film zu Zement (Werbefilm der Fa. Heidelberger Zement)
- Zement-ABC (Sondervideos zur Chemie von Zement)
  - Teil I: Vom Kalk zum Zementklinker (91MB|MP4|H264)
  - Teil II: Vom Zementklinker zum fertigen Beton (120MB|MP4|H264)
Woche 4: 10.05.-14.05.2021
- Thema: Erdalkalimetalle I
- Podcast: (3.3MB|MP3|4 min.)
- Web-Seiten:
  - Kapitel 3.1: Übersicht, Einleitung
  - Kapitel 3.2: Elementare Metalle
  - Kapitel 3.3: Halogenide, inkl. Ionenkristalle AB₂
- Lehrbücher:
  - Riedel: Kap. 4.9. (S. 598-614)
  - Binnewies: Kap. 16 (S. 351-358)
- Kontrollfragen:
  - PDF mit Kontrollfragen
  - Lösung dazu
Woche 3: 03.05.-07.05.2021
- Thema: Alkalimetalle II
- Podcast: (5.6MB|MP3|7 min.)
- Web-Seiten:
  - Kapitel 2.4: Oxide
  - Kapitel 2.5: Hydroxide (aber s.a. AC-I)
  - Kapitel 2.6: Carbonate
  - Kapitel 2.7: Weitere Verbindungen (inkl. Exkurs zur Löslichkeit von Salzen)
- Lehrbücher:
  - Riedel: Kap. 4.10. (S. 619-628)
  - Binnewies: Kap. 15.6-15.10 (S. 337-350)
- Kontrollfragen:
  - PDF mit Kontrollfragen
  - Lösung dazu
- Weitere Materialien (Videos)
  - zu Soda
    - Lehrvideo zum Solvay-Verfahren
      (10 min., gute Abbildungen/Schemata, etwas anstrengende Erklärung)
    - Verwendung von Soda in der Flachglasherstellung ... ;-)
  - zu NaOH/Chloralkalielektrolyse/Membranverfahren
    (!! nicht Klausurrelevant, da in AC-I besprochen)
    - Aufbau einer modernen Elektrolysezelle des Membranverfahrens (Fa. Uhde/Denora)
    - AGP-Seminar Chloralkalielektrolyse, von 2017 (PDF, nicht vertont)
  - zum Li-Ionenakku
    - Factory-Tour in Shenzhen/China
      (Herstellung einer typischen Li-Ionenbatterie für Handys. Zwar 28 min. lang, aber sehr viel informativer und unterhaltsamer als viele trockene 'Lehr'- und angehübschte 'Firmenreklame'-Videos).
Woche 2: 26.04.-30.04.2021
- Thema: Alkalimetalle I
- Podcast: (5.4MB|MP3|7 min.)
- Web-Seiten:
  - Kapitel 2.1: Übersicht zur den Elementen und wichtige Verbindungen, atomare Eigenschaften, Vorkommen, Flammenfarben
  - Kapitel 2.2: Elemente, technische Herstellung, typische Reaktionen
  - Kapitel 2.3: Ionenkristalle AX, Prinzipien der Strukturen von Ionenkristallen
- Lehrbücher:
  - Riedel: Kap. 4.10. (S. 614-625) und Kap. 2.1. (S. 69-93)
  - Binnewies: Kap. 15 (S. 325-337) und Kap. 4 (S. 59-77)
- Kontrollfragen:
  - PDF mit Kontrollfragen
  - Lösung dazu
- Weitere Materialien
  - ein schönes Video zur Downs-Zelle
  - Abbau und Flotation von Spodumen (inkl. Verwendung von Lithium)
  - Gewinnung von reinem Li₂CO₃
    (zeigt u.A. die typischen technischen Apparate zur Mineralverarbeitung wie Brecher und Mühlen, Drehrohröfen, Kristallisatoren, Filter, Eindicker etc., die auch für die Gewinnung vieler anderer Metalle genutzt werden)
Woche 1: 19.04.-23.04.2021
- Thema: Einleitung (am Beispiel Cu, Sondervideos unten), Eigenschaften der Metalle, Chemische Bindung in Metallen und ihren Verbindungen, Kristallstrukturen von Metallen und Legierungen
- Podcast: (8MB|MP3|11 min.)
- Web-Seiten:
  - Kapitel 1.2: Abgrenzung Metalle-Nichtmetalle
  - Kapitel 1.3: Chemische Bindung in Metallen
  - Kapitel 1.4: Strukturen der Metalle
- Lehrbücher: (direkte Links zu den Büchern nur mit VPN-Zugang)
  - Riedel: S. 167-187 (Kap. 2.4. bis 2.4.4.3)
  - Binnewies: S. 109-120 (Kap. 6)
- Kontrollfragen:
  - PDF mit Kontrollfragen
  - Lösung dazu
- Sonder-Versuche/Links aus der Eingangsstunde 'Kupfer':
  - Versuchsvideo Kupferjodür (29MB|MP4|H264)
  - Versuchsvideo NiTiNOL (6MB|MP4|H264)
    - mit vertontem PDF zur Erklärung (NICHT Klausur-relevant!!!)
    - und Wikipedia zu Nitinol
  - Versuchsvideo Supraleiter (Kap. 1.2.) oder/und Youtube-Video mit Supraleiter-Spielchen
Woche 0: vor 19.04.2021
- Video zu organisatorischen und technischen Dingen, Inhalt und Literatur
  - Beim Anschauen nützlich:
    - Inhaltsverzeichnis der VL
    - Kapitel 1.1.: Literaturempfehlungen
  - Link zum VRML-Viewer view3dscene und direkt zur Android-App

Inhalt

Kap. 1

Kap. 2

Kap. 3

Kap. 4

Kap. 5

Kap. 6

Kap. 7

Kap. 8

Kap. 9

Literatur

⇨

Oxide