In dem Lehrbuch für Studenten der Chemie werden wichtige Aspekte und Zusammenhänge der Strukturen anorganisch-chemischer Verbindungen dargelegt. Die Strukturmerkmale von Molekülverbindungen wie auch von Festkörpern werden behandelt und an anschaulichen Beispielen erläutert. So weit wie möglich werden diese Strukturen mit einfachen und eingängigen Theorien erklärt (Gillespie-Nyholm-Theorie, Ligandenfeldtheorie, Ionenradienverhältnisse, Pauling-Regeln, (8-N)-Regel u.ä.), es wird aber auch auf die moderne Bindungstheorie eingegangen. Wichtige Festkörperstrukturen werden wiederholte Male und dabei jedes Mal von einem anderen Standpunkt betrachtet. Zusammenhänge zwischen Struktur und physikalischen Eigenschaften werden herausgearbeitet.

Kompakte und anschauliche Einführung in die anorganische Strukturchemie

Autorentext

Professor. Dr. Ulrich Müller, Universität Marburg

Inhalt
1 Einleitung.- 2 Beschreibung chemischer Strukturen.- 2.1 Koordinationszahl und Koordinationspolyeder.- 2.2 Die Beschreibung von Kristallstrukturen.- 2.3 Atomkoordinaten.- 2.4 Isotypie.- 2.5 Übungsaufgaben.- 3 Polymorphie, Phasendiagramme.- 3.1 Polymorphie.- 3.2 Phasendiagramme.- 3.3 Übungsaufgaben.- 4 Struktur, Energie und chemische Bindung.- 4.1 Thermodynamische Stabilität.- 4.2 Kinetische Stabilität.- 4.3 Chemische Bindung und Struktur.- 4.4 Die Gitterenergie.- 4.5 Übungsaufgaben.- 5 Die effektive Grösse von Atomen.- 5.1 Van-der-Waals-Radien.- 5.2 Atomradien in Metallen.- 5.3 Kovalenzradien.- 5.4 Ionenradien.- 5.5 Übungsaufgaben.- 6 Ionenverbindungen.- 6.1 Radienquotienten.- 6.2 Ternäre Ionenverbindungen.- 6.3 Verbindungen mit komplexen Ionen.- 6.4 Die Regeln von Pauling und Baur.- 6.5 Übungsaufgaben.- 7 Molekülstrukturen I: Verbindungen der Hauptgruppenelemente.- 7.1 Valenzelektronenpaar-Abstoßung.- 7.2 Strukturen bei fünf Valenzelektronenpaaren.- 7.3 Übungsaufgaben.- 8 Molekülstrukturen II: Verbindungen der Nebengruppenelemente.- 8.1 Ligandenfeldtheorie.- 8.2 Koordinationspolyeder bei Nebengruppenelementen.- 8.3 Isomerie.- 8.4 Übungsaufgaben.- 9 Molekülorbital-Theorie und chemische Bindung in Festkörpern.- 9.1 Molekülorbitale.- 9.2 Hybridisierung.- 9.3 Bändertheorie. Die lineare Kette aus Wasserstoffatomen..- 9.4 Die Peierls-Verzerrung.- 9.5 Kristall-Orbital-Überlappungspopulation (COOP).- 9.6 Bindungen in zwei und drei Dimensionen.- 9.7 Bindung in Metallen.- 9.8 Übungsaufgaben.- 10 Die Elementstrukturen der Nichtmetalle.- 10.1 Halogene.- 10.2 Chalkogene.- 10.3 Elemente der fünften Hauptgruppe.- 10.4 Graphit und Fullerene.- 10.5 Bor.- 11 Diamantartige Strukturen.- 11.1 Kubischer und hexagonaler Diamant.- 11.2 Binäre diamantartigeVerbindungen.- 11.3 Diamantartige Verbindungen unter Druck.- 11.4 Polynäre diamantartige Verbindungen.- 11.5 Aufgeweitete Diamantgitter. SiO2-Strukturen.- 11.6 Übungsaufgaben.- 12 Polyanionische und polykationische Verbindungen.Zintl-Phasen.- 12.1 Die verallgemeinerte (8 N)-Regel.- 12.2 Polyanionische Verbindungen, Zintl-Phasen.- 12.3 Polykationische Verbindungen.- 12.4 Clusterverbindungen.- 12.5 Übungsaufgaben.- 13 Kugelpackungen. Metallstrukturen.- 13.1 Dichteste Kugelpackungen.- 13.2 Die kubisch-innenzentrierte Kugelpackung.- 13.3 Andere Metallstrukturen.- 13.4 Übungsaufgaben.- 14 Das Prinzip der Kugelpackungen bei Verbindungen.- 14.1 Geordnete und ungeordnete Legierungen.- 14.2 Dichteste Kugelpackungen bei Verbindungen.- 14.3 Das Prinzip der kubisch-innenzentreirten Kugelpackung bei Verbindungen (CsCI-Typ).- 14.4 Hume-Rothery-Phasen.- 14.5 Laves-Phasen.- 14.6 Übungsaufgaben.- 15 Verknüpfte Polyeder.- 15.1 Eckenverknüpfte Oktaeder.- 15.2 Kantenverknüpfte Oktaeder.- 15.3 Flächenverknüpfte Oktaeder.- 15.4 Oktaeder mit gemeinsamen Ecken und Kanten.- 15.5 Oktaeder mit gemeinsamen Kanten und Flächen.- 15.6 Verknüpfte trigonale Prismen.- 15.7 Eckenverknüpfte Tetraeder. Silicate.- 15.8 Kantenverknüpfte Tetraeder.- 15.9 Übungsaufgaben.- 16 Kugelpackungen mit besetzten Lücken.- 16.1 Die Lücken in dichtesten Kugelpackungen.- 16.2 Einlagerungsverbindungen.- 16.3 Wichtige Strukturtypen mit besetzten Oktaederlücken in dichtesten Kugelpackungen.- 16.4 Perowskite.- 16.5 Besetzung von Tetraederlücken in dichtesten Kugelpackungen.- 16.6 Spinelle.- 16.7 Übungsaufgaben.- 17 Physikalische Eigenschaften von Festkörpern.- 17.1 Mechanische Eigenschaften.- 17.2 Piezo- und ferroelektrische Eigenschaften.- 17.3 Magnetische Eigenschaften.- 18 Symmetrie.- 18.1Symmetrieelemente und Symmetrieoperationen.- 18.2 Die Punktgruppen.- 18.3 Raumgruppen und Raumgruppentypen.- 18.4 Kristallklassen und Kristallsysteme.- 18.5 Übungsaufgaben.- 19 Symmetrie als Ordnungsprinzip für Kristallstrukturen.- 19.1 Kristallographische Gruppe-Untergruppe-Beziehungen...- 19.2 Das Symmetrieprinzip in der Kristallchemie.- 19.3 Strukturverwandtschaften durch.- Gruppe-Untergruppe-Beziehungen.- 19.4 Zwillingskristalle.- 19.5 Übungsaufgaben.- Literatur.- Lösungen zu den Übungsaufgaben.