Okt. 18

Schwefel

NMR- Daten

Isotop  33S Spin  3/2
Natürliche Häufigkeit (%)  0.76 Magnetisches Moment μ/μN  0.8311696
Magnetogyrisches Verhältnis
γ/107rad s-1T-1		  2.055685 Quadrupolmoment
Q/fm2		  -6.78
Frequenzverhältnis
Ξ/%		  7.676000 Standard  (NH4)2SO4
Probenbedingungen  D2O, sat. Linenweitenfaktor l/fm4  61
Empfindlichkeit relativ zu 1H  1.71*10-5 Empfindlichkeit relativ zu 13C  0.101
Larmor Frequenzen (MHZ) vs. Bruker Feldstärken (Tesla)
7.04925 9.39798 11.7467 14.0954
 23.038  30.714  38.390  46.066
16.4442 17.6185 18.7929 19.9673
 53.742  57.580  61.418  65.256
21.1416 22.3160 23.4904
 69.094  72.932  76.770

Historisches

Der Schwefel ist schon seit dem Altertum bekannt.

Allgemeine Eigenschaften

Vorkommen

Darstellung

Verwendung

Allgemeine Daten

Ordnungszahl: 16 rel. Atommasse: 32,06 Oxydationszahl: +/-2,4,6
Elekronenkonfiguration:

(Ne)3s2p4

 reagiert nicht mit Luft
reagiert nicht mit Wsser		 1.Ionisierungsenergie: 1000 kJ*mol-1
Elektronenaffinität: 199,7 kJ*mol-1 Elektronegativität: 2,58 Atomradius: 1,09 (quantenchemischer Wert für das freie Atom) in 10-10m
kovalenter Radius: 1,04 * 10-10m Ionenradius: (-2)1,82 * 10-10m elektr. Leitfähigkeit: 10-21 MS/m bei 293K
Kristallstruktur: kubisch Schmelzpunkt: 388,36 K Siedepunkt: 717,75 K
Dichte: 2,07 g*cm-3 bei 298K Spez. Wärmekapazität: 0,71 Jg-1K-1
Post Views: 823

Okt. 18

Phosphor

NMR- Daten

Isotop  31P Natürliche Häufigkeit (%)  100
Spin 1/2 Magnetisches Moment μ/μN  1.95999
Magnetogyrisches Verhältnis
γ/107rad s-1T-1		  10.8394 Frequenzverhältnis Ξ/%  40.480742
Standard  H3PO4 Probenbedingungen
Empfindlichkeit relativ zu 1H  6.65*10-2 Empfindlichkeit relativ zu 13C  3.91*102
Larmor Frequenzen (MHZ) vs. Bruker Feldstärken (Tesla)
7.04925 9.39798 11.7467 14.0954
 121.495  161.976  202.457  242.938
16.4442 17.6185 18.7929 19.9673
 283.419  303.659  323.900  344.140
21.1416 22.3160 23.4904
 364.380  384.621  404.861

Historisches

Das Element Phosphor wurde 1669 von Brandt entdeckt. Eigentlich war er auf der Suche nach dem Stein des Weisen und dampfte dazu Urin bis zur Trockene ein. Als er den Rückstand anschließend unter Luftausschluß glühte, entstand durch Reduktion mit organischen Bestandteilen weißer Phosphor, der im dunklen leuchtet.

Allgemeine Eigenschaften

Weißer Phosphor Quelle: Wikipedia Lizenz: CC BY-SA 3.0

Weißer Phosphor
Quelle: Wikipedia
Lizenz: CC BY-SA 3.0

Vorkommen

Darstellung

Verwendung

Allgemeine Daten

Ordnungszahl: 15 rel. Atommasse: 30,9738 Oxydationszahl: +/-3,5,4
Elekronenkonfiguration:

(Ne)3s2p3

 reagiert an der Luft
reagiert nicht mit Wasser		 1.Ionisierungsenergie: 1012
Elektronenaffinität: -71 kJ*mol-1 Elektronegativität: 2,19 Atomradius: 1,46 (quantenchemischer Wert für das freie Atom) in 10-10m
kovalenter Radius: 1,10 * 10-10m Ionenradius: (+5) 0,35 * 10-10m elektr. Leitfähigkeit: 10-15 MS/m bei 293K
Kristallstruktur: kubisch Schmelzpunkt: 317,3K Siedepunkt: 560K
Dichte: 1,82 g*cm-3 bei 298K Spez. Wärmekapazität: 0,77 Jg-1K-1

Erläuterungen

Post Views: 53

Okt. 18

Silizium

NMR- Daten

Isotop  29Si Natürliche Häufigkeit (%)  4.6932
Spin 1/2 Magnetisches Moment μ/μN  -0.96179
Magnetogyrisches Verhältnis
γ/107rad s-1T-1		  -5.3190 Frequenzverhältnis
Ξ/%		  19.867187
Standard  SiMe4 Probenbedingungen  CDCl3, φ=1%
Empfindlichkeit relativ zu 1H  3.68-10-4 Empfindlichkeit relativ zu 13C  2.16
Larmor Frequenzen (MHZ) vs. Bruker Feldstärken (Tesla)
7.04925 9.39798 11.7467 14.0954
 59.627  79.495  99.362  119.229
16.4442 17.6185 18.7929 19.9673
 139.096 149.030  158.963  168.897
21.1416 22.3160 23.4904
 178.831  188.764  198.698

Historisches

1822 wurde Silizium von J. J. Berzelius als amorphes Silizium entdeckt. Der Name des Elementes leitet sich von der lateinischen Bezeichnung für Kieselstein silex bzw. silicis.

Allgemeine Eigenschaften

Reines, kristallisiertes Silizium (das sogenannte a- Silizium) bildet dunkelgraue, undurchsichtige und stark glänzende Oktaeder. Diese sind hart und spröde und schmelzen bei 1410°C unter Verringerung des Volumens. Neben dem kristalliserten Silizium sind eine Reihe Hochdruckmodifikationen bekannt.

PolCC BY-SA 3.0

Polykristallines Silizium
Quelle: Wikipedia
Lizenz: CC BY-SA 3.0

An der Luft bildet Silizium eine passivierende Oxidschicht (ähnlich dem Aluminium) aus. Mit Fluor reagiert es dagegen schon bei Zimmertemperatur unter Feuererscheinungen. In Säuren ist Silizium (außer in salpetersaurehaltiger Flußsäure) ebenfalls durch die Ausbildung einer SiO2– Schutzschicht praktisch unlöslich. In heißen Laugen löst sich Silizium dagegen leicht unter Wasserstoffbildung und Energieabgabe.

Vorkommen

Silizium ist nach dem Sauerstoff das häufigste Element. Jedoch kommt es nicht in elementarer Form vor, sondern wegen seiner hohen Affinität zu Sauerstoff in Form von Silikaten bzw. Sand.

Darstellung

Technisch wird Silizium durch Reduktion im Lichtbogen gewonnen.

si-1

 

 

Im Labormaßstab wird am besten Magnesium als Reduktionsmittel angewandt.

si-2

 

 

Das hochreine Silizium für die Halbleiterindustrie wird durch thermische Reduktion von destillativ gereinigtem Silicochloroform HSiCl3 bei 1000°C mit Wasserstoff gewonnen.

si-3

 

 

Die so gewonnenen Siliziumstäbe werden dann durch Zonenschmelzen weiter gereinigt.

Verwendung

Weite Verwendung findet Silizium in der Halbleiterindustrie für Computerchips, Photovoltaik etc.

Allgemeine Daten

Ordnungszahl: 14 rel. Atommasse: 28,0855 Oxydationszahl: 4
Elekronenkonfiguration:

(Ne)3s2p2

 reagiert nicht mit Luft
reagiert nicht mit Wasser		 1.Ionisierungsenergie: 786 kJ*mol-1
Elektronenaffinität: -178,2 kJ*mol-1 Elektronegativität: 1,90 Atomradius: 1,46 (quantenchemischer Wert für das freie Atom) in 10-10m
kovalenter Radius: 1,17 * 10-10m Ionenradius: (+4) 0,40 * 10-10m elektr. Leitfähigkeit: —
Kristallstruktur: Diamantgitter Schmelzpunkt: 1685 K Siedepunkt: 3540 K
Dichte: 2,33 g*cm-3 bei 298K Spez. Wärmekapazität: 0,71 Jg-1K-1

Erläuterungen

Post Views: 79

Okt. 18

Erläuterungen zum PSE

NMR- Daten
magnetisches Dipolmoment |μ| / μN = |γ|*(h/2π)* [I(I+1)] / μN
Linienweitenfaktor l für Quadrupolkerne l = Q2(2I+3)/[I2(2I-1)]
magnetogyrisches Verhältnis γ in rad s-1 T-1
Das Frequenzverhältnis Ξ gibt die Meßfrequenz eines Isotopes bezogen auf die 1<H- Resonanzfrequenz von TMS in verdünnter Lösung (Volumenanteil φ <1%) in Chloroform an.

Weitere Daten
1 Barn = 10-14cm2

Quellen
Bruker Almanac 2012
Pure Appl. Chem., Vol. 73, No. 11, pp. 1795–1818, 2001
Holleman, wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie 101. Auflage
H. Remy Grundriss der Anorganischen Chemie 14. Aufkage 1966, Akademische Verlagsgesellschaft Geest & Portig K.-G. Leipzig

Post Views: 26

Okt. 16

Aluminium

NMR- Daten

Isotop  27Al Spin  5/2
Natürliche Häufigkeit (%)  100 Magnetisches Moment μ/μN  4.3086865
Magnetogyrisches Verhältnis
γ/107rad s-1T-1		  6.9762715 Quadrupolmoment
Q/fm2		  14.66
Frequenzverhältnis
Ξ/%		  26.056859 Standard  Al(NO3)3
Probenbedingungen  D2O, 1.1m Linenweitenfaktor
l/fm4		  69
Empfindlichkeit relativ zu 1H  0.207 Empfindlichkeit relativ zu 13C  1.22*103
Larmor Frequenzen (MHZ) vs. Bruker Feldstärken (Tesla)
7.04925 9.39798 11.7467 14.0954
78.204 104.261 130.318 156.375
16.4442 17.6185 18.7929 19.9673
182.432 195.460 208.489 221.517
21.1416 22.3160 23.4904
234.546 247.574 260.602

Historisches

Aluminium wurde 1827 von F. Wöhler entdeckt. Jedoch hatte Hans Christian Oersted schon 1825 unreines Aluminium in der Hand.

Allgemeine Eigenschaften

Reines Aluminium ist siberweiß, weich und verformbar. Erst durch den Zusatz kleiner Mengen an Metallen (Kupfer, Magnesium,…) wird es hart und fest. An der Luft bildet sich eine Oxidschicht aus, die das Aluminium passiviert. Aluminium reagiert daher nicht mit Luft oder Wasser, jedoch mit heißer konzentrierter Salzsäure bzw. heißem, konzentrierten Natriumhydroxid.

Vorkommen

Aluminium ist eines der wichtigsten gesteinsbildenden Elemente und hat in der Erdrinde einen Gewichtsanteil von 7,3%. In Form der Alumosilikate kommt es in nahezu allen wichtigen Gesteinen, wie Granit, Porphyr, Basalt und Schiefer vor. Al2O3 – Kristalle wie Rubin, Saphir und Smaragd sind als Edelsteine sehr geschätzt.

Darstellung

Industriell wird Aluminium durch Schmelzflußelektrolyse von in geschmolzenem Kryolith (Na3[AlF6]) gelöstem Aluminiumoxid gewonnen.

Verwendung

Allgemeine Daten

Ordnungszahl: 13 rel. Atommasse: 26,9815 Oxydationszahl: 3
Elekronenkonfiguration: [Ne]3s2p1Termsymbol: 2P1/2 passiviert an Luft
bildet Hydroxidschicht mit Wasser		 1.Ionisierungsenergie (in kJ*mol-1): 578
Elektronenaffinität (Elektronenaffinität kJ*mol-1): -48 Elektronegativität: 1,61(Pauling); 1,47 (Allred) Atomradius: 143,1 pm
kovalenter Radius: 125pm Ionenradius: 57ppm (Al3+) elektr. Leitfähigkeit (MS/m bei 293K): 38,2
Kristallstruktur: kubisch, flächenzentriertGitterkonstanten/pm: kdp(a=404,959)

Raumgruppe: Fm2m

 Schmelzpunkt: 933,25 K Siedepunkt: 2793 K
Dichte (in g*cm-3 bei 298K (bzw. bei gasförmigen Verbindungen am Fp ): 2,7 Spez. Wärmekapazität (in Jg-1K-1): 0,90 Wärmeleitfähgkeit (in Wm-1K-1 bei 300K): 237

Wirkungsquerschnitt für thermische Neutronen (in Barn / 1 Barn = 10-14cm2): 0,233

Zahl der Isotope (einschließlich Kernisomere): 11

Massenbereich der Isotope: 22 bis 31

Wichtige Isotope:

Nuklid Atommasse Natürliche Häufigkeit (%) Halbwertszeit T1/2 Zerfallsart und Energie (MeV) Kernspin I Magnetisches Kernmoment m Verwendung
26Al 25,986892 0 7,4 *105a b+(4,003) 82%; EC 18%; g 5+ Tracer
27Al 26,981540 100 stabil 5/2+ +3,6415 NMR

Standardreduktionspotential E0 in V

III 0
Saure Lösung AlF63- -2,067V Al
Al3+ -1,676V Al
Basische Lösung Al(OH)3 -2,300V Al
Al(OH)4– -2,310V Al
Oxidationszustände Beispiele
AlI AlCl in der Gasphase
AlIII Al3+ Salze, Al2O3 (amphoter), Al(OH)3
Post Views: 58

Okt. 16

Magnesium

NMR- Daten

Isotop  25Mg Spin  5/2
Natürliche Häufigkeit (%)  10.00 Magnetisches Moment μ/μN  -1.01220
Magnetogyrisches Verhältnis
γ/107rad s-1T-1		  -1.63887 Quadrupolmoment
Q/fm2		  19.94
Frequenzverhältnis
Ξ/%		  6.121635 Standard  MgCl2
Probenbedingungen  D2O, 11M Linenweitenfaktor
l/fm4		  130
Empfindlichkeit relativ zu 1H  2.68*10-4 Empfindlichkeit relativ zu 13C  1.58
Larmor Frequenzen (MHZ) vs. Bruker Feldstärken (Tesla)
7.04925 9.39798 11.7467 14.0954
 18.373  24.494  30.616  36.738
16.4442 17.6185 18.7929 19.9673
 42.859  45.920  48.981  52.042
21.1416 22.3160 23.4904
 55.103  58.163  61.224

Historisches

Magnesium wurde von Davy 1808 dargestellt.

Allgemeine Eigenschaften

Vorkommen

Darstellung

Verwendung

Allgemeine Daten

Ordnungszahl: 12 rel. Atommasse: 24,305 Oxydationszahl: 2
Elekronenkonfiguration:

(Ne)3s2

 passiviert an der Luft
bildet Hydroxydschicht mit Wasser		 1.Ionisierungsenergie: 738 kJ*mol-1
Elektronenaffinität: 21 kJ*mol-1 Elektronegativität: 1,31 Atomradius: 1,72 (quantenchemischer Wert für das freie Atom) in 10-10m
kovalenter Radius: 1,37 * 10-10m Ionenradius: 0,75 * 10-10m elektr. Leitfähigkeit: 22,4 MS/m bei 293K
Kristallstruktur: hexagonal Schmelzpunkt: 922 K Siedepunkt: 1363 K
Dichte: 1,74 g*cm-3 Spez. Wärmekapazität: 1,05 Jg-1K-1
Post Views: 21

Mehr lesen