270030 VO Inorganic Chemistry II (2009S)

Kristalline Körper: Elementarzellen, Symmetrie im Festkörper, Punktlagen, Idealstruktur und Realstruktur. Defekte: zweidimensional, eindimensional, Punktdefekte, Nichtstöchiometrie in ionischen und metallischen Festkörpern, Defektstrukturen, Überstrukturen, elektrische Leitfähigkeit in ionischen Defektstrukturen. 11. Gruppe: Cu, Ag, Au: Eigenschaften der Elemente, Herstellung und Verwendung, elektrochemische Raffination, wichtige Verbindungen. Metallischer Zustand, dichte Packungen. Legierungen: Feste Lösungen und intermetallische Verbindungen. Einphasige und mehrphasige Legierungen (Phasendiagrammdarstellung), Messing und Bronze. 12. Gruppe: Zn, Cd, Hg: Eigenschaften der Elemente, Herstellung und Verwendung, wichtige Verbindungen. Zinkblende- und Wurtzitstruktur, Verbindungshalbleiter, Leuchtstoffe, woher kommt die Farbe in Festkörpern? 3. Gruppe: Cs, Y, La und Lanthanoide: Eigenschaften der Elemente, Herstellung und Verwendung, wichtige Verbindungen. Periodische Eigenschaften der Lanthanoide, Lanthanoidkontraktion. Färbigkeit, Laser, Leuchtstoffe, magnetokalorischer Effekt (Re-Germanide). Actinoide: Uran, Thorium und Plutonium. 4. Gruppe: Ti, Zr, Hf: Eigenschaften der Elemente, Herstellung und Verwendung, wichtige Verbindungen. Van Arkel Prozess und chemischer Gasphasentransport. Ti-Legierungen, Leichtmetalle. Einlagerungsverbindungen: Carbide, Nitride, Boride. Titanoxide und Titanate. Bariumtitanat, Ferroelektrika. Zirkoniumoxid: Sauerstoff-Ionenleiter, Sauerstoffsensoren und Brennstoffzellen (SOFC). Keramische Materialien: Einteilung, Eigenschaften, klassische Synthese, Einsatzbereiche. Cermets und Kompositmaterialien, Glaskeramik, poröse keramische Materialien, Hochleistungskeramiken. 5. Gruppe: V, Nb, Ta: Eigenschaften der Elemente, Herstellung und Verwendung, wichtige Verbindungen. Metallische Supraleiter (Nb3Ge), keramische Supraleiter. 6. Gruppe: Cr, Mo, W: Eigenschaften der Elemente, Herstellung und Verwendung, wichtige Verbindungen. Oxide, Polyanionen, Heteropolyanionen, Wolframbronze: Perowskitstruktur, Nichtstöchiometrie, Änderung der Eigenschaften mit der Zusammensetzung. Silicide der frühen Übergangsmetalle, WC und Hartmetalle. 7. Gruppe: Mn, Tc, Re: Eigenschaften der Elemente, Herstellung und Verwendung, wichtige Verbindungen. Batterien (Alkali-Mangan). Quasikristalle.
8.-10. Gruppe: Eisenmetalle: Eigenschaften der Elemente, Herstellung und Verwendung, wichtige Verbindungen. Eisen- und Stahlerzeugung, Hochofenprozess. Fe-C Phasendiagramm. Legierter Stahl. Ferro-, Antiferro- und Ferrimagnetismus, Permanentmagnete. Thermoelektrische Materialien, Skutterudit-Struktur, Eisensilicid.
8.-10. Gruppe: Platinmetalle: Eigenschaften der Elemente, Herstellung und Verwendung, wichtige Verbindungen. Katalyse an metallischen Oberflächen.
Anorganische Reaktionsmechanismen in Lösungen: Chemische Interpretation der Aktivierungsparameter. Theorie des Übergangszustandes. Energiediagramme. Spezielle Eigenschaften der Reaktionen in einem Lösungsmittel. Diffusionskontrollierte Geschwindigkeitskonstanten. Kinetik von Ionenreaktionen. Kinetische Isotopieeffekte. Kinetik des Isotopenaustauschs. Elektronenübertragungsprozesse. Reaktionen des solvatisierten Elektrons. Redoxreaktionen, die in der äußeren Sphäre ablaufen: Franck-Kondon Prinzip; Marcus-Gleichung. Redoxreaktionen, die in der inneren Sphäre ablaufen: outer-sphere oder inner-sphere Mechanismus? Verschiedene Brückenmechanismen. Nicht-komplementäre Redoxreaktionen. Photochemische Redoxreaktionen. Substitutionsreaktionen bei Übergangsmetallkomplexen: Molekularität. Ligandensubstitution bei oktaedrischen Komplexen: dissoziativer Mechanismus, Stereochemie. Ligandensubstitution bei quadratisch-planaren Komplexen: assoziativer Mechanismus; Trans-Effekt. Reaktionen, die zu einer Änderung der Koordinationszahl führen. Kettenreaktionen. Oszillierende Reaktionen.
Beispiele für bioanorganische Reaktionsmechanismen. Nitrogenase. Synthese, Funktion, und Abbau von Stickstoffmonoxid in der Bi