Übergangsmetalle und Koordinationschemie
Die vielfältigen Eigenschaften der Übergangsmetalle sind auf die komplexe Beschaffenheit ihrer Valenzschalen zurückzuführen. Im Gegensatz zu den meisten Hauptgruppenmetallen, bei denen üblicherweise nur eine einzige Oxidationsstufe beobachtet wird, erlaubt die strukturelle Anordnung der Valenzschalen bei Übergangselementen deren Vorkommen in mehreren verschiedenen und stabilen Oxidationsstufen. Darüber hinaus entsprechen die Elektronenübergänge innerhalb dieser Elemente häufig der Absorption von Photonen aus dem sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums, was zur Bildung farbiger Verbindungen führt. Aufgrund dieser charakteristischen Verhaltensweisen weisen die Übergangsmetalle eine Chemie auf, die sowohl reich an Vielfalt als auch von tiefem wissenschaftlichem Interesse ist.
Eigenschaften von Übergangsmetallen
Nach Abschluss dieses Abschnitts wird der Schüler in der Lage sein: Die allgemeinen Verfahren zur Isolierung der Übergangsmetalle aus ihren jeweiligen natürlichen Quellen zu skizzieren. Die für die Übergangsmetalle charakteristischen physikalischen und chemischen Eigenschaften zu beschreiben. Die einfachen Klassen von Verbindungen, die von diesen Übergangselementen gebildet werden, zu identifizieren und die diesen Stoffen innewohnenden chemischen Eigenschaften zu beschreiben.
Koordinationschemie der Übergangsmetalle
Nach Abschluss dieses Abschnitts wird der Schüler in der Lage sein: Die definierenden Merkmale und wesentlichen Eigenschaften jener Stoffe aufzulisten, die als Koordinationsverbindungen bekannt sind. Die Molekülstrukturen von Komplexen zu beschreiben, die sowohl einzähnige als auch mehrzähnige Liganden enthalten. Die etablierten Regeln der Standardnomenklatur anzuwenden, um Koordinationsverbindungen systematisch zu benennen. Die Phänomene der geometrischen und optischen Isomerie unter Angabe geeigneter Beispiele zu erklären. Mehrere Instanzen zu identifizieren, in denen Koordinationsverbindungen in der Natur vorkommen oder Anwendung in technologischen Prozessen finden.
Eigenschaften von Koordinationsverbindungen
Nach Abschluss dieses Abschnitts wird der Schüler in der Lage sein: Die grundlegenden Voraussetzungen und theoretischen Grundlagen der Kristallfeldtheorie zu skizzieren. Die spezifischen Molekülgeometrien zu identifizieren, die mit den verschiedenen Mustern der d-Orbital-Aufspaltung verbunden sind. Die Elektronenkonfigurationen aufgespaltener d-Orbitale für ausgewählte Übergangsmetallatome oder -ionen vorherzusagen. Die spektralen und magnetischen Eigenschaften von Koordinationskomplexen anhand von Konzepten des Kristallfeldes zu erklären.