Vorlesung Anorganische Strukturchemie

Die Vorlesung Anorganische Strukturchemie (im WS) bildet im Master Chemie gemeinsam mit der Vorlesung Festkörperchemie (im SS) das Angebot aus dem Bereich der Anorganischen Festkörperchemie. Während in der Festkörperchemie-Vorlesung die Synthese, Eigenschaften und Anwendungen von speziellen Festkörpern im Mittelpunkt steht, baut diese Vorlesung auf den Stoff aus Chemie der Nichtmetalle und Chemie der Metalle auf. Der Schwerpunkt liegt auf der anorganischen Kristallchemie (inkl. der Bindungskonzepte) von ionischen, metallischen und kovalenten Festkörpern. Gleichzeitig ist der Inhalt dieser Vorlesung die Basis für die Vorlesung Festkörperchemie, da dort Kenntnisse der Strukturchemie und der chemischen Bindung der relevanten Materialklassen vorausgesetzt werden.

Caroline Röhr

Inhalt

1. Einleitung
   • Übersicht, Ziele, Gliederung, Literatur
   • Chemische Bindung und Strukturchemie
   • Systematik, Beschreibung, Nomenklatur, Darstellung
2. Strukturchemie kovalenter Festkörper
   • 2.1. Bindung, Konzepte, Radien
   • 2.2. Elementstrukturen der Nichtmetalle
     • 2.2.1. Elemente der VIII. Hauptgruppe (Edelgase)
     • 2.2.2. Elemente der VII. Hauptgruppe (Halogene)
     • 2.2.3. Elemente der VI. Hauptgruppe (Chalkogene)
     • 2.2.4. Elemente der V. Hauptgruppe (Pnicogene, Pentele)
     • 2.2.5. Elemente der IV. Hauptgruppe (Tetrele)
     • 2.2.6. Bor
   • 2.3. Strukturen kovalenter Verbindungen (Auswahl)
     • 2.3.1. Konzepte: Isosterie, Ordnungsvarianten, aufgefüllte Varianten
     • 2.3.2. Isostere zu den Elementen der IV. HG
     • 2.3.3. Isostere zu Elementen der V. HG
     • 2.3.4. Weitere neutrale kovalente Verbindungen
     • 2.3.5. Verbindungen, die nicht der 8-N-Regel folgen
   • 2.4. Polyanionische Verbindungen (Zintl-Phasen)
   • 2.5. Polykationische Verbindungen
   • 2.6. Cluster
3. Strukturchemie von Metallen und Legierungen
   • 3.1. Bindung, Konzepte, Radien
   • 3.2. Kugelpackungen, elementare Metalle
   • 3.3. Kugelpackungen bei Verbindungen (Legierungen, interm. Phasen)
     • 3.3.1. Feste Lösungen und Überstrukturen einfacher dichter Packungen (v. Interm. Ph.)
     • 3.3.2. Hume-Rothery-Phasen (Links zu den entsprechenden Kapiteln der Vorlesung Intermetallische Phasen)
       • Vorkommen, Phasenbeziehungen
       • Strukturchemie
       • Elektronische Strukturen, Valenzelektronenkonzentrationen
       • Beispiele: Messing, Bronze
     • 3.3.3. Laves-Phasen (Links zu den entsprechenden Kapiteln der Vorlesung Intermetallische Phasen)
       • Packungsprinzipien
       • Lavesphasen
4. Strukturchemie von Ionenkristallen
   • 4.1. Bindung, Konzepte, Radien
   • 4.2. Strukturchemie I: Kondensation von Kationenkoordinationspolyedern (KKP) (Pauling-Regeln)
   • 4.3. Strukturchemie II: Lückenbesetzung in Anionenpackungen
   • 4.4. Wichtige Strukturtypen von Ionenkristallen (nur Links zur Strukturtypen-Datensammlung)
   • 4.5. Ternäre Oxide AM₂O₄ (identisch mit Kapitel 5 der Vorlesung Strukturchemie der Oxide)
5. Literatur

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Inhalt

Einleitung

Kovalente FK

Metalle

Ionenkristalle

Literatur

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Metalle

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Methoden

Interm. Phasen

Oxide

Silicate

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