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Inhalt 1. Einleitung 2. Wasserstoff 3. Edelgase 4. Halogene 5. Chalkogene 6. Pentele 7. Tetrele 8. Bor
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Chemie der Nichtmetalle

6. Pnicogene (Pentele): N, P, As

6.4. Chalkogenide

6.4.1. N-Oxide

Stickstoff-Oxide sind für alle Oxidationsstufen von +1 bis +5 bekannt. Mit der Ausnahme von N2O5 sind alle Stickoxide endotherme Verbindungen, beim Erhitzen zerfallen sie in die Elemente. N2O, NO und NO2 sind seit über 250 Jahren bekannt und waren bereits wichtige Beispiele und Untersuchungsobjekte für die Entwicklung der Daltonsche Atomhypothese. NO und NO2 enthalten ungepaarten Elektronen und sind damit bei Raumtemperatur relativ stabile von der Struktur und Zusammensetzung sehr einfache Radikale. NO und NO2 stehen entsprechend im Gleichgewicht mit drei verschiedenen diamagnetischen Dimeren (s. Abb. 6.4.1.):
Abb. 6.4.1. Valenzstrichformeln von N-Oxiden SVG
Die einzelnen Verbindungen, geordnet nach steigender Oxidationsstufe am Stickstoff: Die Sauerstoffsäuren (z.B. Salpetersäure) und ihre Salze (z.B. Nitrate) werden im eigenen Abschnitt Kap. 6.5. besprochen.

6.4.2. N-Sulfide

Die beiden wichtigsten Schwefelnitride sind S4N4 und [SN]x. In der kovalenten S-N-Bindung ist gemäs S\delta +-N\delta - der Stickstoff der negative Partner (Schwefel-Nitride), d.h. es kommt gegenüber den N-O-Verbindungen (Stickstoff-Oxide) zu einer Umkehr der Polarität. Bedingt durch die Auswirkungen der Doppelbindungsregel ist z.B. SNx wie Schwefel polymer, während NO wie O2 molekular vorliegt.
Die wichtigsten Einzelverbindungen sind: Außer den neutralen S-N-Verbindungen gibt es eine Reihe von Anionen und Kationen, die sich von den genannten Neutralverbindungen leicht ableiten lassen, z.B. Darüberhinaus gibt es viele weitere Verbindungen, die sich hiervon ableiten, z.B.

6.4.3. P-Oxide

Die Oxide des Phosphors bilden eine strukturchemisch recht vielfältige Verbindungsklasse. Die Oxidationsstufen in den Oxiden können zwischen +III und +V variieren. P4O6 und H-P4O10 sind echte Molekülkristalle (zwischen denen sogar eine Mischkristallreihe aus Molekülen zwischen P4O6 und P4O10 auftritt), die O-Formen von P4O10 sind dagegen hochkondensierte Modifikationen mit Schicht- bzw. Raumnetzstrukturen.

Die Verbindungen und Strukturen im Einzelnen:

6.4.4. P-Sulfide

Bei den Phosphorsulfiden gibt es die Verbindungsreihe mit der allgemeinen Summenformel P4Sn wobei n zwischen 3 und 10 betragen kann. Ab P4S7 entspricht die Struktur der der entsprechenden Oxide, für kleinere n sind jeweils noch P-P-Bindungen erhalten (s. Abb. 6.4.8).
Abb. 6.4.8. Phophor-Oxide und -Sulfide SVG
Einige dieser P-Sulfide sind auch technisch wichtig:
Abb. 6.4.9. Kristallstruktur von P4S3 VRML Abb. 6.4.10. Kristallstruktur von P4S10 VRML
Außer den reinen Oxiden und Sulfiden gibt es auch eine große Zahl gemischter Verbindungen diese Typs.

6.4.5. As-Oxide und -Sulfide

Wie für Hauptgruppenelemente zu erwarten überwiegt beim Arsen im Gegensatz zum Phosphor die Oxidationsstufe +III:

Die Oxide und Sulfide bilden Salze mit komplexen Anionen wie z.B. Arsenate(V) und Arsenite (Arsenate(III)). Diese giftigen Verbindungen wurden früher als grüne Pigmente verwendet, z.B. im sogenannten Scheelsches Grün (CuHAsO3)
Weitere Details zur Strukturchemie der Oxide, auch von Antimon und Wismut gibt es im Kap. 2.6. der Vorlesung Strukturchemie der Oxide.
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