Obsah. 1. Základní před stav y : ato m y I

Obsah 1.

Z ákladní p ře d s ta v y : a to m y

I

1.1 l.l.l

Úvod Anorganická chem ie: to není izolované odvětví chem ie

1.1.2 1.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.5 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.6 1.6.1 1.6.2 1.6.3 1.6.4 1.6,5 1.6.6 1.6,7

C íle kapitol 1 a 2 Základní částice atomu A tom ové číslo, nukleonové č íslo a izotopy Nuklidy, atom ové č íslo a nukleonové číslo Relativní atom ová hmotnost Izotopy Úspěchy klasické kvantové teorie Některé důležité úspěchy klasické kvantové teorie Bohrova teorie atom ového spektra vodíku Úvod do vlnové m echaniky V lnová podstata elektronů Princip neurčitosti Schrödingerova vlnová rovnice A tom ové orbitaly Kvantová čísla n, 1 a m/ Radiální část vln ové funkce R{r) Radiální distribuční funkce, 4лi2R (r)2 Angulární část vlnové funkce A(0,
1 1 1 1 1 2 2 2 2 3 4 4 6 6 6 7 9

1.6.8 1.7 1.7.1 1.7.2 1.7.3 1.8 1.9 1.9.1 1.9.2 1.9.3 1.10 1.10.1 1.10.2

Základní pojmy

9 10 II 12 13 14 14 16 16 16 17 19 20 22 22 23 23 24 24 26

Literatura Úlohy

26 27 27

Z ák lad n í p ře d s ta v y : m o lek u ly

30

2.1 2.1.1 2.1.2 2.2

M odely chem ické vazby: úvod H istorický přehled Lew isovy elektronové strukturní vzorce Homonukleární dvouatom ové molekuly:

30 30 30

teorie valenční vazby (V B) C o znamená pojem homonukleární? Délka kovalentní vazby, kovalentní poloměr a van der Waalsův poloměr Model valenční vazby (V B ) pro m olekulu H2 A plikace teorie valenční vazby (V B ) na m olekuly F2, 0 2 a N 2 Homonukleární dvouatom ové molekuly: teorie m olekulových orbitalů (MO)

31 31

2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.3

31 32

2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.5 2.6 2.6.1 2.6.2 2.7 2.7.1 2.8 2.8.1 2.8.2 2.8.3 2.9 2.9.1 2.9.2 2.9.3 2.9.4

Oktetové pravidlo a izoelektronové částice Oktetové pravidlo: prvky první řady bloku p Izoelektronový princip O ktetové pravidlo: těžší prvky bloku p Hodnoty elektronegativit D ipólový moment Polární dvouatom ové m olekuly D ipólový moment víceatom ových molekul Teorie MO: heteronukleární dvouatom ové m olekuly Které interakce orbitalů jso u účinné? Tvar molekul a m etoda VSEPR Metoda odpuzování elektronových párů valenční sféry (VSEPR) Struktury odvozené od trigonální bipyramidy O m ezení m etody VSEPR Tvar molekul: stereoizom erie Tetragonálnč planární (čtvercové) částice Oktaedrické částice Částice tvaru trigonální bipyramidy D vojné vazby

34 34 36 38 39 41 41 41 42 43 46 46 46 47 47 51 51 54 54 55 55 55 55 56

Základní pojmy Literatura Ú lohy

56 56 57

Ú vod d o m o lek u lo v é sy m etrie

59

3.1 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4

59 59 59 60 61

3.2.5 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.5 3.6 3.7 3.7.1 3.7.2 3.7.3

33 3.7.4 34

Přehled m odelu MO Aplikace teorie m olekulových orbitalů na m olekulu H2 Vazba v molekulách He2, Li2 a Be2 Vazba v molekulách F2 a 0 2 C o se stane, je -li energetický rozdíl s - p malý?

Úvod Operace sym etrie a prvky symetrie Rotace okolo //-četné osy symetrie Zrcadlení (reflexe) v rovině sym etrie Promítnutí přes střed sym etrie (inverze) Rotace okolo osy sym etrie s následným zrcadlením v rovině symetrie kolm é na tuto osu (rotační reflexe) Operace identity Sekvence operací sym etrie B odové grupy B odová grupa C) Bodová grupa Cm Bodová grupa D., h B odové grupy 7j|, Oh a / h Určení bodové grupy m olekuly nebo m olekulového iontu Tabulky charakterů Proč potřebujeme určit prvky symetrie? Vibrační spektroskopie Kolik vibračních módů má molekula? V ýběrová pravidla pro vibrace aktivní v infračervené a Ramanově spektroskopii Lineární (D .,h nebo Cm ) a lom ené (C 2v) tříatomové m olekuly Lomené m olekuly X Y 2: využití tabulky charakterů C2v

62 62 63 64 65 65 65 65 66 68 69 69 70 70 71 72

X II

OBSAH

3.7.5 3.7.6 3.7.7 3.7.8 3.7.9 3.7.10 3.7.11 3.8

M olekuly X Y j se sym etrií 0 3h M olekuly X Y j se sym etrií C3v M olekuly X Y 4 se sym etrií Tá nebo D4h M olekuly X Y (, se sym etrií ( \ Karbonylové kom plexy kovu, M(CO)„ Karbonylové kom plexy kovů, M (CO)6-„X„ Spektroskopické pozorování absorpcí v infračervené oblasti Chirálni m olekuly

74 75 76 77 77 78

4.9.3 4.10 4.10.1 4.10.2 4.11 4.11.1 4.11.2

79 80

4.11.3 4.11.4 4.11.5 4.11.6

Základní pojmy Literatura Úlohy

80 80 80

E x perim entální m e to d y

83

4.11.7 4.12 4.13

4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 4.3.1 4.3.2 4.4 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.6 4.6.1 4.6.2

4.6.3 4.6.4 4.6.5 4.7 4.7.1 4.7.2 4.7.3 4.7.4 4.8 4.8.1 4.8.2 4.8.3 4.8.4 4.8.5 4.8.6 4.8.7 4.8.8 4.8.9 4.8.10 4.8.11 4.9 4.9.1 4.9.2

Úvod M etody separace a čištění látek Plynová chromatografie Kapalinová chromatografie Vysokoúčinná kapalinová chromatografie Rekrystalizace Elementární analýza Spalovací analýza CHN Atom ová absorpční spektroskopie (A A S) Termogravimetrie Hmotnostní spektrometrie Hmotnostní spektrometrie s elektronovou ionizací (El) Hmotnostní spektrometrie s bombardováním rychlými atom y (FAB) Hmotnostní spektrometrie MALD1-TOF Hmotnostní spektrometrie s ionizací elektrosprejem (ESI) Infračervená a Ramanova spektroskopie Energie a vlnočty vibrací molekul Infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FT-IR) a příprava vzorků к měření Absorpce důležité pro charakterizaci látek Izotopová vým ěna deuterium/vodík Ramanova spektroskopie Elektronová spektroskopie Absorpční spektroskopie UV-V1S Typy absorpcí Absorbance a Lambertův-Beerův zákon Emisní spektroskopie Nukleární magnetická rezonanční spektroskopie (N M R ) Jádra aktivní v N M R a zastoupení izotopů Která jádra jsou vhodná pro měření metodou NM R? Rezonanční frekvence a chem ické posuny Rozsah chem ických posunů Rozpouštědla pro studium roztoků Intenzita a rozšíření signálu Homonukleární spin-spinová interakce: 'Н -'Н Heteronukleární spin-spinová interakce: 13C -'H Příklady Stereochem icky flexibilní sloučeniny V ým ěnné procesy v roztoku Elektronová paramagnetická rezonanční spektroskopie (EPR) V čem spočívá spektroskopie EPR? Zeem anův elektronový efekt

83 83 84 84 84 86 86 86 86 88 89 89 90 91 92 93 94

4.13.1 4.13.2 4.13.3 4.13.4

113 115 115 115 116 116 117 119 120 120

X P S, ESCA) V ýpočetní m etody Hartreeova-Fockova teorie Teorie funkcionálu elektronové hustoty H iickelova teorie MO M olekulová mechanika (M M )

121 122 122 122

Zakladm pojmy

5.

120 121

123 123

Literatura Úlohy

123 124 125

V azba v e v íc e a to m o v ý c h m o le k u lác h

133

5.1 5.2

Úvod Teorie valenční vazby: hybridizace atom ových orbitalů C o j e to hybridizace orbitalů? Hybridizace sp: model pro lineární částice Hybridizace sp2: m odel pro trigonálně planární částice Hybridizace sp3: m odel pro tetraedrické a jim příbuzné částice Další typy hybridizace Teorie valenční vazby: násobná vazba ve víceatom ových molekulách Teorie m olekulových orbitalů: teorie ligandových skupinových orbitalů a její

133

aplikace na tříatom ové m olekuly Diagramy m olekulových orbitalů: od dvouatom ových m olekul к víceatom ovým částicím Metoda MO pro popis vazby v lineárních částicích XH2: intuitivní přístup přizpůsobení symetrie Metoda MO pro popis vazby v lineárních částicích X H 2: rigorózní postup vycházející z e sym etrie m olekuly Lom ená trojatomová molekula: H20 Teorie m olekulových orbitalů: použití na příkladech víceatom ových molekul BH 3, NHj a CH4 Porovnání metod M O a VB Teorie m olekulových orbitalů: složitější příklad popisu vazby v ВF; Teorie m olekulových orbitalů: naučme se používat teorii účelně Třístředová dvouelektronová vazba Náročnější problém: m olekula B2H(,

140

5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.3

94 95 97 98 98 99 100 100 102

Spektra EPR M össbauerova spektroskopie M etoda M össbauerovy spektroskopie O čem vypovídá izomerní posun? Stanovení struktury: difrakční metody Difrakce rentgenového záření (X R D , RTG) Rentgenová difrakce na monokrystalech Práškové rengenové difraktogramy Neutronová difrakce monokrystalů Elektronová difrakce Nízkoenergetická elektronová difrakce (LEED) Strukturní databáze Fotoelektronová spektroskopie (PES, UPS,

5.4

5.4.1

5.4.2

102 102

5.4.3

103 103 104 104

5.4.4 5.5

105 106

5.5.1 5.6

106 107 108 112

5.7

112 112 112

Základní pojmy

5.7.1 5.7.2

Literatura Úlohy

133 133 134 135 136 136 137

140

140

141 142

145 150 153 156 156 158 161 161 161

obsah

6.

6.16.1

S tru k tu ra a e n e rg e tic k é a s p e k ty k o v ů a io n to v ý c h p e v n ý c h látek 165 165 165 167

6.3

Úvod Uspořádání koulí Kubické a hexagonální nejtěsnější uspořádání Elementární buňka v hexagonálním a kubickém nejtěsnějším uspořádání Intersticiální dutiny v hexagonálním a kubickém nejtěsnějším uspořádání M éně těsná uspořádání: primitivní a tělesně centrovaná kubická mřížka Aplikace m odelu uspořádání k ou lí na

6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.4 6.4.1 6.4.2 6.5 6.6

strukturu prvků Prvky 18. skupiny v pevném stavu H2 a F2 v pevném stavu Elementární kovy v pevném stavu Polym orfie v kovech Polymorfie: fázové přem ěny v pevném stavu Fázové diagramy K ovové poloměry Teploty tání a standardní entalpie sublim ace

168 168 169 169 170 170 171 171

kovů Slitiny a intermetalické sloučeniny Substituční slitiny Intersticiální slitiny Intermetalické sloučeniny Vazba v polovodičích a kovech Elektrická vodivost a m ěrný odpor Pásová teorie kovů a polovodičů

172 172 175 175 175 176 176 177 177 178 178 178 178 180 180 181 181 182 183 183 184

6.1 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4

6.7 6.7.1 6.7.2 6.7.3 6.8 6.8.1 6.8.2 6.8.3 6.8.4 6.9 6.9.1 6.9.2 6.10 6.10.1 6.10.2 6.11 6.11.1 6.11.2 6.11.3 6.11.4

Fermiho hladina Pásová teorie polovodičů

P olovodiče Vlastní polovodiče N evlastní p olovod iče (typu n a p ) Velikost iontů Iontové poloměry Periodické trendy iontových poloměrů Struktury iontových krystalů Strukturní typ halitu (N aC l, sůl kamenná) Strukturní typ chloridu česného (CsCl) Strukturní typ fluoritu (CaF2, kazivec) Strukturní typ antifluoritu 6.11.5 Strukturní typ sfalerítu (ZnS): souvislost s typem diamantu 6.11.6 Strukturní typ ß-kristobalitu 6.11.7 6.11.8 6.11.9 6.11.10 6.12 6.13 6.13.1 6.13.2 6.13.3 6.13.4 6.13.5 6.13.6 6.13.7 6.14 6.15 6.16

Strukturní typ Strukturní typ C dl2 a CdCl2: Strukturní typ

wurtzitu (ZnS) rutilu (T i0 2) vrstevnaté struktury perovskitu (C a T i0 3): podvojný

oxid Krystalová struktura polovodičů K ohezní energie: výpočty na základě elektrostatického m odelu Coulom bická přitažlivá interakce v rámci izolovaného iontového páru Coulom bické interakce v iontovém krystalu B om ovy síly Bornova-Landého rovnice M adelungovy konstanty Zpřesnění B ornovy-Landého rovnice

167 167 168

184 185 185 185 185 185 186

7.

192

6.17.4 6.17.5 6.17.6

195 195 196

Kohezní energie: „vypočítané“ vs. „experimentální“ hodnoty Využití kohezních energií

191 192

Nestechiom etrické sloučeniny Barevná centra (F-centra) Term odynam ické aspekty krystalových poruch

193 193 194 194 194 194

Základní pojm y

196

Literatura Ú lohy

196 197

K yseliny, z á s a d y a io n ty v e v o d n ý c h ro z to c íc h

201

7.1 7.2 7.2.1

Ú vod Vlastnosti vody Struktura a vazba vodíkovou vazbou

201 201 201

7.2.2 7.2.3 7.3

A utoionizace vody Voda jako Bronstedova kyselina nebo zásada D efinice a vyjádření koncentrace v e vodných

203 203

7.3.1

roztocích Látková koncentrace a m olalila

204 205

Standardní stav Aktivita Bronstedovy kyseliny a zásady Karboxylové kyseliny: příklady jednosytných, dvojsytných a vícesytných kyselin Anorganické kyseliny Anorganické zásady: hydroxidy Anorganické zásady: dusíkaté zásady Energetická bilance disociace kyseliny ve vodném roztoku H alogenovodíky

205 205 205

7.3.2 7.3.3 7.4 7.4.1 7.4.2 7.4.3 7.4.4 7.5 7.5.1 7.5.2 7.6 7 .7 7.7.1 7.7.2

205 207 208 208 209 209

7.9.4

H2S . H2Se а Н-Ле Skupiny oxokyselin EO„(OH)„, a jejich vlastnosti Hydratované kationty: tvorba a kyselé vlastnosti Voda jako L ew isova zásada Hydratované kationty jako Bronstedovy kyseliny Am foterní oxidy a hydroxidy Am foterní chování Periodicita amfoterních vlastností Rozpustnost iontových solí Rozpustnost a nasycené roztoky Málo rozpustné soli a jejich součiny rozpustnosti Energetické zm ěny spojené s rozpouštěním iontových solí: ЛМ|С ° Energetická bilance rozpouštění iontových

7.9.5 7.10 7.11 7.11.1 7.11.2 7.12 7.12.1 7.12.2

solí: hydratace iontů Rozpustnosti: závěrečné poznám ky V liv společného iontu Koordinační kom plexy: úvod D efinice a term inologie Studium tvorby koordinačních kom plexů Konstanty stability koordinačních kom plexů Určení konstant stability Trend hodnot postupných konstant stability

216 218 218 219 219 220 221 223 223

7.12.3 Termodynamická hlediska vzniku komplexů: úvod

223

7.8 7.8.1 7.8.2 7.9 7.9.1 7.9.2

186

Shrnutí Kohezní energie: Bornův -Haberův cyklus

192

Afinita fluoridů Odhad standardních slučovacích a disociafiních entalpií 6.16.4 Kapustinského rovnice 6.17 Poruchy krystalových struktur 6.17.1 Schottkyho poruchy 6.17.2 Frenkelovy poruchy 6.17.3 Experimentální pozorování Schottkyho a Frenkelových poruch

7.9.3

186 187 187 188 188 189 190 190

Odhad elektronových afinit

6.16.2 6.16.3

X III

210 210 2 11 211 212 213 213 213 214 214 214 215

X IV

овѕлн 7.13 7.13.1 7.13.2

8

Faktory ovlivňující stability komplexů s pouze jednodonorovým i ligandy Velikost iontu a náboj Tvrdé a měkké centrální atom y kovů a tvrdé a měkké ligandy

227 227 228


230 230 231

O x id ace a re d u k c e

235

8.1 8.1.1 8.1.2 8.1.3 8.2

Úvod O xidace a redukce Oxidační stavy Stockova nomenklatura Standardní redukční potenciály E ° a vztahy

235 235 236 236

8.2.1 8.2.2

mezi E °, A G ° а К Poločlánky a galvanické články Definice a využití standardních redukčních

237 237 239

8.3

potenciálů E° Z ávislost redukčních potenciálů na podmínkách v článku V liv tvorby komplexu nebo sraženiny na redukční potenciály M: 7M Poločlánky obsahující halogenidy stříbrné Změna relativní stability různých oxidačních

246

8.3.1 8.3.2 8.4 8.4.1 8.4.2 8.5 8.6 8.6.1

stavů kovu Disproporcionační reakce Disproporcionace Potlačení disproporcionace stabilizací částic Diagramy potenciálů Frostovy diagramy Frostovy diagram y a jejich vztah к Lalimerovým

247 250 250 251 251 253

diagramům Interpretace Frostových diagramů

253 254

Vztahy mezi standardními redukčními potenciály a některými dalším i veličinami Faktory ovlivňující velikost standardních

256

8.2.3

8.6.2 8.7 8.7.1 8.7.2 8.8 8.8.1

redukčních potenciálů Hodnoty Л,
242

246

256 257 257 257

Literatura Úlohy

258 259 259

N ev o d n é p ro střed í

263

9.1

263 263

Základní pojmy

9.2 9.3 9.4 9,4.1 9.4.2 9.4.3 9.4.4 9.4.5 9.5 9.6 9.6.1 9.6.2 9.6.3

Úvod Relativní permitivita Energetické zm ěn y při převodu iontových solí z vody do organického rozpouštědla A cidobazické chování v nevodných rozpouštědlech Síla kyselin a zásad Vyrovnávací a diferencující efekt „K yseliny“ v kyselých rozpouštědlech K yseliny a zásady: definice vzhledem к rozpouštědlu (solvoteorie) Protická a aprotická rozpouštědla Kapalný oxid siřičitý Kapalný amoniak Fyzikální vlastnosti Autoionizace Reakce v kapalném amoniaku

265 266 266 266 266 267 267 267 268 268 269 269

9.6.4 9.6.5 9.7 9.7.1 9.7.2 9.7.3 9.8 9.8.1 9.8.2 9.8.3 9.9 9.10 9.10.1 9.10.2 9.10.3 9.11 9.11.1 9.11.2 9.12 9.12.1 9.12.2 9.13 9.13.1 9.13.2

Roztoky kovů bloku s v kapalném amoniaku Redoxní reakce v kapalném N H , Kapalný fluorovodík Fyzikální vlastnosti K yseliny a zásady v kapalném HF Elektrolýza v kapalném HF K yselina sírová a kyselina fiuorosirová Fyzikální vlastnosti kyseliny sírové A cidobazické chování látek v kapalné FI2S 0 4 Fyzikální vlastnosti kyseliny fluorosírové Superkyseliny Fluorid bromitý Fyzikální vlastnosti Vlastnosti iontových a m olekulových fluoridů v ßrl-'i Reakce v lírF; Dimerní oxid dusičitý Fyzikální vlastnosti Reakce v N 20 4 Iontové kapaliny Roztavená sůl jako rozpouštědlo Iontové kapaliny při běžných teplotách Superkritické tekutiny Vlastnosti superkritických tekutin a jejich využití jako rozpouštědla Superkritické tekutiny jako prostředí v anorganické chemii

270 272 272 272 273 273 274 274 274 275 275 277 277 277 277 278 278 278 280 280 281 287 287 289

Základní pojm y Literatura Ú lohy

290 290 291

V odík

293

10.1 10.2 10.2.1 10.2.2 10.3 10.3.1 10.3.2 10.3.3 10.3.4 10.4 10.4.1 10.4.2 10.4.3 10.4.4 10.5 10.6 10.6.1

Vodík: nejjednodušší z atomů lonty I E a 11 Vodíkový kation (proton) H ydridový ion Izotopy vodíku Prolium a deuterium Kinetický izotopový efekt Deuterované sloučeniny Tritium M olekulový vodík, H2 Výskyt Fyzikální vlastnosti Výroba a využití Reaktivita Polární a nepolární vazby E H Vodíková vazba Vlastnosti vodíkové vazby 10.6.2 Trendy teplot varu, teplot tání a výparných entalpií binárních hydridů p-prvků 10,6.3 Spektroskopie v infračervené oblasti 10.6.4 Struktury v pevné fázi 10.6.5 Vodíková vazba v biologických systém ech 10.7 Binární hydridy: rozdělení a obecné vlastnosti 10.7.1 Rozdělení 10.7.2 K ovové hydridy 10.7.3 Iontové hydridy 10.7.4 M olekulové hydridy a kom plexy z nich odvozené 10.7.5 Kovalentní hydridy s polymerní strukturou

293 293 293 293 294 294 294 294 295 295 295 295 297 301 302 303


314 315 315

303 306 307 307 309 310 310 310 312 313 314

овѕлн 11.

S k u p i n a 1: a l k a l i c k é k o v y 11.1 11.2 11.2.1 11.2.2 11.2.3 11.3 11.3.1 11.3.2 11.3.3 11.3.4 11.4 11.4.1 11.4.2 11.5 11.6 11.6.1 11.6.2 11.7 11.8 11.8.1 11.8.2 11.9

319 Uvod 319 V ýskyt, získávání a použití 319 Výskyt Získávání 320 Hlavní využití alkalických kovů a jejich sloučenin 321 Fyzikální vlastnosti 322 Obecné vlastnosti 322 A tom ová spektra a plam enová zkouška 323 324 Radioaktivní izotopy Jádra aktivní v NM R 326 326 K ovy 326 Vzhled 326 Reaktivita 328 H alogenidy 329 O xidy a hydroxidy Oxidy, peroxidy, superóxidy, suboxidy a ozonidy Hydroxidy Soli oxokyselin: uhličitany a hydrogenuhličitany Chem ie vodných roztoku a kom plexy s makrocyklickými ligandy Hydratované ionty K om plexní ionty Koordinační chem ie v nevodném prostředí

Základní pojmy

12

319

333 333 334 337

Literatura Úlohy

338 338 339

S k u p i n a 2: k o v y a l k a l i c k ý c h z e m i n

341

12.1 Úvod 12.2 Výskyt, získávání a použití 12.2.1 Výskyt 12.2.2 Získávání 12.2.3 Hlavní využití alkalických kovů a jejich sloučenin 12.3 Fyzikální vlastnosti 12.3.1 Obecné vlastnosti 12.3.2 Plamenová zkouška 12.3.3 Radioaktivní izotopy 12.4 Kovy 12.4.1 Vzhled 12.4.2 Reaktivita 12.5 H alogenidy 12.5.1 H alogenidy beryllia 12.5.2 H alogenidy M g, Ca. Sr a Ba 12.6 Oxidy a hydroxidy 12.6.1 Oxidy a peroxidy 12.6.2 Hydroxidy 12.7 Soli oxokyselin 12.8 Komplexní ionty v e vodných roztocích 12.8.1 Částice Be2* ve vodných roztocích 12.8.2 Částice M g2’ , Ca2+, S r ' a Ba2* v e vodných roztocích 12.8.3 K om plexy s jiným i ligandy než voda 12.9 K om plexy s am ido- a alkoxy-ligandy 12.10 Diagonální podobnost m ezi Li a M g a mezi Be a A l 12.10.1 Lithium a hořčík 12.10.2 Beryllium a hliník

341 341 341 342


360 360 360

358 359 359

363

13.I 13.2 I3.2.I 13.2.2 I3.2.3

Úvod V ýskyt, získávání a použití Výskyt Získávání Hlavní využití prvků skupiny 13 a jejich sloučenin Fyzikální vlastnosti Elektronové konfigurace a oxidační stavy Jádra aktivní v NMR Prvky

363 363 363 363

13.7 13.7.1 13.7.2 13.7.3 13.8 13.8.1 13.8.2 13.8.3 13.8.4 13.9

13.9.1 13.9.2 13.9.3 13.9.4

345 345 345 345 345 347 347

355 356 357

P r v k y s k u p i n y 13

13.6.3

342 344 344

350 351 351 354 354 355 355

13

I3.3 I3.3.1 i 3.3.2 I3.4 I3.4.1 13.4.2 13.4.3 ІЗ.5 13.5.1 ІЗ.5.2 I3.6 13 .6 .1 13.6.2

329 330 332

13.10 13.11

14

XV

Vzhled Struktury prvků Reaktivita Jednoduché hydridy Neutrální hydridy lonty |М Н ј Г H alogenidy a kom plexní halogenidy H alogenidy borité a B2X 4 H alogenidy AI1", G a1". ln1" a TI1" a jejich kom plexy N ižší oxidační stavy v haiogenidech AI, Ga, ln a TI Oxidy, kyslíkaté kyseliny a jejich anionty. hydroxidy Oxidy, oxokyscliny a oxoanionty boru O xidy hliníku, oxokyseliny, oxoanionty a hydroxidy O xidy Ga. ln a TI Sloučeniny obsahující dusík Nitridy Ternární sloučeniny dusíku a boru M olekuly obsahující vazby B N nebo В P M olekuly a částice obsahující vazbu mezi kovem skupiny 13 a dusíkem Kationty AI, Ga. ln a TI v solích oxokyselin, chem ické chování jejich vodných roztoků a kom plexy Síran hlinitý a kamence Aquakationty Redoxni reakce ve vodných roztocích Koordinační sloučeniny iontů M3* Boridy kovů Elektronově deficitní borany a karboranové klastry

365 366 367 370 370 370 370 371 371 371 376 378 378 381 383 385 385 388 390 390 391 391 393 395

396 396 396 397 398 398 399


410 410 410


415

I4.1 I4.2 14 .2 .1 14.2.2

415 415 415 416 416 420 421 421 424 424 425 425 425

Úvod Výskyt, získáváni a využití Výskyt Získávání a výroba 14.2.3 Využití 14.3 Fyzikální vlastnosti 14.3.1 Ionizační energie a tvorba kationtů 14.3.2 Vazebné m ožnosti a jejich energetické aspekty 14.3.3 Jádra aktivní v NM R 14.3.4 M össbauerova spektroskopie 14.4 Alotropické m odifikace uhlíku 14.4.1 Grafit a diamant: struktura a vlastnosti 14.4.2 Grafit: interkalační sloučeniny

XVI

OBSAH

14.4.3 14.4.4 14.4.5 14.5 14.5.1 14.5.2 14.6 14.6.1 14.6.2 14.7 14.7.1 14.7.2 14.7.3 14.8 14.8.1 14.8.2 14,8.3 14.9 14.9.1 14.9.2 14.9.3 14.10 14.11 14.12 14.12.1 14.12.2 14.12.3 14.13

Fullereny: syntéza a struktura Fullereny: reaktivita U hlíkové nanotrubice Strukturní a chem ické vlastnosti křemíku. germania, cínu a olova Struktury Chem ické vlastnosti Hydridy Binární hydridy Halogenhydridy křemíku a germania Karbidy, sílicidy, germidy, stannidy a plumbidy Karbidy Silicidy Z intlovy ionty obsahující Si, G e, Sn a Pb H alogenidy a komplexní halogenidy H alogenidy uhlíku H alogenidy křemíku H alogenidy germania, cínu a olova Oxidy, oxok yselin y a hydroxidy O xidy a oxokyseliny uhlíku O xid křem ičitý, kremičitany a hlinitokřemičitany Oxidy, hydroxidy a oxokyseliny germania. cínu a olova Siloxany a polysiloxany (silikony) Sulfidy Dikyan, nitrid křemičitý a nitrid cíničitý Dikyan a jeho deriváty Nitrid křemičitý Nitrid cíničitý Chem ie vodných roztoků a solí oxokyselin germania, cínu a olova

427 428 432 433 433 433 434 435 436 437 437 439 439 442 442 445 446 448 448 452 458 461 461 464 464 466 466 466

15.7.3 15.7.4 15.7.5 15.7.6 15.8 15.8.1 15.8.2 15.8.3 15.8.4 15.8.5 15.9 15.9.1 15.9.2 15.9.3 15.10 15.10.1 15.10.2 15.11 15.11.1 15.11.2 15.11.3 15.11.4

H alogenidy fosforu Trichlorid fosforylu, РОСІ, Halogenidy arsenu a antimonu Halogenidy bismulu O xidy dusíku A zoxid, N , 0 O xid dusnatý, N O O xid dusitý, N 20 3 O xid dusičitý. N 0 2, a je h o dimer. N 20 4 O xid dusičný, N 2O s O xokyseliny dusíku Izoméry H2N 20 2 K yselina dusitá, H N 0 2 Kyselina dusičná. H N 0 3, a její deriváty O xidy fosforu, arsenu, antimonu a bismutu O xidy fosforu O xidy arsenu, antimonu a bismutu O xokyseliny fosforu K yselina fosforná, H3P 0 2 K yselina fosforitů. H3P 0 3 K yselina difosforičitá, H4P20 6 K yselina trihydrogenfosforečná, H3P 0 4.

496 499 499 501 502 503 503 504 506 507 508 508 509 509 512 512 513 514 514 516 516

15.11.5 15.12 15.13 15.14 15.14.1 15.14.2 15.15

a její deriváty Chirální fosforečnanové anionty O xokyseliny arsenu, antimonu a bismutu Fosfazeny Sulfidy a selenidy Sulfidy a selenidy fosforu Sulfidy arsenu, antimonu a bismutu C hem ie vodných roztoků a kom plexy

517 520 522 522 524 524 526 527


528 528 529


533 533 533 533 534 534

Základní pojmy Literatura Ú lohy

467 468 468


471

16.I 16.2

Úvod V ýskyt, získávání a využití

15.1 Ú vod V ýskyt, získávání a využití 15.2 15.2.1 Výskyt 15.2.2 Získávání 15.2.3 Použití 15.3 Fyzikální vlastnosti 15.3.1 Ú vahy o vazbách 15.3.2 Jádra aktivní v NM R 15.3.3 Radioaktivní izotopy 15.4 Prvky 15.4.1 Dusík 15.4.2 Fosfor 15.4.3 Arsen, antimon a bismut 15.5 Hydridy 15.5.1 Trihydridy, EH3 (E = N. P. A s, Sb a Bi) 15.5.2 Hydridy E2H4 (E = N. P. A s ) 15.5.3 Chloramin a hydroxylamin 15.5.4 A zoim id a azidy Nitridy, fosfidy. arsenidy, antimonidy 15.6 a bismutidy 15.6.1 Nitridy 15.6.2 Fosfidy 15.6.3 Arsenidy, antimonidy a bismutidy 15.7 Halogenidy, oxohalogenidy, a halogenido-kom plexy

471 472 472 472 474 476 477 478 479 479 479 480 481 482 482 486 487 488

16.2.1 16.2.2 16.2.3 I6.3 16.3.I

Výskyt Získávání Využití Fyzikální vlastnosti a vazebné m ožnosti Jádra aktivní v N M R a izotopy jako značkovače Prvky M olekulový kyslík

490 491 492 492

16.6.1 16.6.2 16.6.3 16.7

493 493 495

16.7.1 16.7.2 16.7.3

15.7.1 15.7.2

H alogenidy dusíku O xid-fluoridy a oxid-chloridy dusíku

16.

16.4 16.4.1 16.4.2 16.4.3 16.4.4 16.4.5 16.5 16.5.1 16.5.2 16.5.3 16.5.4 16.6

O zon Alotropy síry Reaktivita síry Selen a tellur Hydridy Voda. H20 Peroxid vodíku, H20 2 Hydridy H ,E (E = S. Se, Те) Polysulfany Sulfidy, polysulfidy, polyselenidy a polytelluridy kovů Sulfidy Polysulfidy P olyselenidy a polytelluridy Halogenidy, oxid-halogenidy a komplexní halogenidy Fluoridy kyslíku Fluoridy a oxid-fluoridy síry Chloridy a oxid-chloridy síry

536 538 539 539 540 541 543 544 545 545 545 548 549 549 549 549 551 552 552 553 555

O B SA H

17

18

16.7.4 16.8 16.8.1 16.8.2 16.9 16.9.1 16.9.2 16.9.3 16.9.4 16.9.5

H alogenidy selenu a telluru O xidy O xidy síry O xidy selenu a telluru O xokyseliny a jejich soli Kyselina dithioničitá, Н2Ѕ20 ј Kyselina siřičitá a disiřičitá, H2S O s a H2S20 5 Kyselina dithíonová, H2S 20 (> Kyselina sírová, H2S 0 4 Kyselina fluorosírová a chlorosírová, H SO ,F

556 559 559 562 564 564 566 566 567

16.9.6 16.9.7 16.9.8 16.9.9 16.10

a HSOjCl P olyoxokyseliny se skupinami S O S Peroxosírové kyseliny. H2S2Os a H2S 0 5 Kyselina thiosírová, H2S20 3, a polythionany O xokyseliny selenu a telluru Sloučeniny síry a selenu s dusíkem

568 568 568 569 570 570

16.10.1 Sloučeniny síry s dusíkem 16.10.2 Tetranitrid tetraselenu 16.11 Chemie vodných roztoků síry, selenu a telluru

570 572 573


573 573 574

Prvky s k u p i n y 1 7

577

17.1 17.1.1 17.1.2 17.2 17.2.1 17.2.2 17.2.3 17.3 17.3.1

577 577 578 578 578 578 579 580

17.4 17.4.1 17.4.2 17.4.3 17.4.4 17.5 17.6 17.7 17.7.1 17.7.2 17.7.3 17.7.4 17.8

Úvod Fluor, chlor, brom a jod Astat Výskyt, získávání a využití Výskyt Získávání Využití Fyzikální a vazebné vlastnosti Jádra aktivní v N M R a izotopy jak o značkovací atom y Prvky Fluor F2 Chlor, brom a jod K omplexy s přenosem náboje Klatráty H alogenovodíky Halogenidy kovů: struktura a energetické aspekty Interhalogeny a polyhalogenidové ionty Interhalogeny Vazba v iontech [X Y 2]~ Polyhalogenové kationty Polyhalogenidové anionty O xidy a oxid-fluoridy chloru, bromu a jodu

17.8.1 17.8.2 17.9 17.9.1 17.9.2 17.10

Oxidy Oxid-fluoridy O xokyseliny a jejich soli Kyselina fluorná. HOF O xokyseliny chloru, bromu a jodu Chem ické chování v e vodných roztocích

599 600 601 601 601 605

1 9.

584 586 586 586 587 589 590 590 592 592 596 596 597 598

Základní pojm y Literatura Úlohy

607 607 608

Prvky s k u p in y 18

611

18.1 18.2 18.2.1 18.2.2 18.2.3

611 611 611 612 613

Ú vod Výskyt, získávání a využití V ýskyt Získávání Využití

18.3 18.3.1 18.4 18.4.1 18.4.2 18.4.3 18.4.4 18.4.5 18.5

X V II

Fyzikální vlastnosti Jádra aktivní v NM R Sloučeniny xenonu Fluoridy Chloridy O xidy Oxid-fluoridy a oxid-chloridy Ostatní sloučeniny xenonu Sloučeniny argonu, kryptonu a radonu

Literatura Ú lohy

622 623

C h e m ie kovů b lo k u d: o b e c n é z ák o n ito sti

625

19.1 i 9.2 19.2.1 19.2.2 19.3 19.4 19.5 19.5.1

Přehled tématu Konfigurace základních elektronových stavů K ovy bloku d versus přechodné prvky Elektronové konfigurace Fyzikální vlastnosti Reaktivita d-kovů O becný přehled charakteristických vlastností Barva

625 625 625 626 626 628 628 629

19.5.2 19.5.3 19.5.4 19.6 19.7 19.7.1 19.7.2 19.7.3

Paramagnetismus Tvorba kom plexů Různé oxidační stavy Princip elektroneutrality Koordinační čísla a koordinační geometrie Kepertův m odel Koordinační čísla v pevném stavu Koordinační číslo 2

629 629 630 630 630 632 632 633

19.7.4 19.7.5 19.7.6 19.7.7 19.7.8 19.7.9

Koordinační Koordinační Koordinační Koordinační Koordinační Koordinační

633 634 635 636 637 637

19.7.10 19.7.11 19.8 19.8.1 19.8.2 19.8.3 19.8.4 19.8.5 19.8.6

Koordinační č íslo 9 Koordinační čísla 10 a vyšší Izomerie kom plexů kovů d-bloku Strukturní izomerie: ionizační izom erie Strukturní izomerie: hydrátová izom erie Strukturní izomerie: koordinační izom erie Strukturní izomerie: vazebná izom erie Stereoizomerie: diastereoizom ery Stereoizomerie: enantiom ery

číslo číslo č íslo č íslo č íslo č íslo

3 4 5 6 7 8

Základní pojm y Literatura Ú lohy 20.

614 614 615 615 618 618 619 619 621

638 639 639 639 640 640 640 641 642 646 646 646

C h e m ie ko v ů bloku d: k o o rd in a č n í slo u č e n in y

649

20.1 20.1.1

Ú vod Vysokospinové a nízkospinové stavy

649 650

20.2

20.3.3

Vazba v kom plexech kovů bloku d:teorie valenční vazby Schémata hybridizací Nedostatky teorie valenční vazby Teorie krystalového pole Oktaedrické krystalové pole Stabilizační energie krystalového pole: vysokospinové a nízkospinové oktaedrické kom plexy Jahnův-Tellerův jev

20.3.4 20.3.5

Tetraedrické krystalové pole Tetragonální krystalové pole

20.2.1 20.2.2 20.3 20.3.1 20.3.2

650 651 651 653 653

655 657 657 658

X V III

OBSAH

20.3.6 20.3.7 20.4

Další krystalová pole Využití teorie krystalového pole a její om ezení Teorie m olekulových orbitalů: oktaedrické komplexy

20.4.1

K om plexy neobsahující vazbu л m ezi kovem a ligandem K om plexy s vazbou к m ezi centrálním atomem a ligandem

20.4.2 20.5 20.6 20.6.1 20.6.2 20.6.3 20.6.4 20.6.5 20.6.6 20.7 20.7.1 20.7.2 20.7.3 20.7.4 20.7.5 20.7.6 20.8 20.9 20.9.1 20.9.2 20.10 20.10.1 20.10.2 20.10.3 20.10.4 20.10,5 20.11

Teorie ligandového pole Popis stavů elektronů ve víceelektronových systém ech Kvantová čísla L a M r pro víceelektronové systém y Kvantová čísla S a Ms pro víceelektronové systém y M ikrostavy a sym boly termů Kvantová čísla J a M j Základní stavy prvků se Z = 1 - 10 Konfigurace d2 Elektronová spektra: absorpce Vlastnosti spekter Pásy přenosu náboje V ýběrová pravidla Elektronová absorpční spektra oktaedrických a tetraedrických komplexů Interpretace elektronových absorpčních spekter: použití Racahových parametrů Interpretace elektronových absorpčních spekter: Tanabeho-Suganovy diagramy Elektronová spektra: em ise Důkazy pro kovalenci vazby kov-ligand N efelauxetický jev Spektroskopie EPR a ESR M agnetické vlastnosti M agnetické susceptibilita a čistě spinový vzorec Spinový a orbitální příspěvek k magnetickému momentu V liv teploty na /iafí Spinové prechody Feromagnetismus, antiferomagnetismus a ferimagnetismus Termodynamické aspekty: stabilizační energie

ligandového pole (£j,ps) 20.11.1 Trendy v £ lfs 20.11.2 Kohezní energie a hydratační energie iontů M"' 20.11.3 Oktaedrická vs. tetraedrická koordinace: spinely 20.12 Termodynamické aspekty: Irvingova-W illiam sova řada 20.13 Termodynamické aspekty: oxidační stavy ve vodných roztocích

659 660

21.5.1 21.5.2 21.5.3 21.5.4 21,6 21.6.1 21.6.2 21.6.3 21.6.4 21.6.5 2 1.7 21.7.1 21.7.2 21.7.3 21.7.4 21.7.5 21.7.6 21.8 21.8.1 21.8.2 21,8.3 21.8.4 21.8.5 21.8.6 21.8.7 21.8.8

Kov Titan v oxidačním stavu IV Titan v oxidačním stavu 111 N ízké oxidační stavy Pátá skupina: vanad Kov Vanad v oxidačním stavu V Vanad v oxidačním stavu IV Vanad v oxidačním stavu III Vanad v oxidačním stavu II Šestá skupina: chrom Kov Chrom v oxidačním stavu VI Chrom v oxidačních stavech V а IV Chrom v oxidačním stavu III Chrom v oxidačním stavu II Násobné vazby chrom -chrom Sedm á skupina: mangan Kov Mangan v oxidačním stavu VII M angan v oxidačním stavu VI M angan v oxidačním stavu V M angan v oxidačním stavu IV Mangan v oxidačním stavu III M angan v oxidačním stavu II Mangan v oxidačním stavu 1

680

2 1.9 21.9.1

O sm á skupina: železo Kov

682 683 684 684 684

21,9.2 21.9.3 21.9.4 21.9.5 21.10 21.10.1 21.10.2 21.10.3 21.10.4 21.11 21.1 l . l

Ž elezo Ž elezo Ž elezo Ž elezo Devátá Kov Kobalt Kobalt Kobalt Desátá Kov

660 660 662 666 666 667 667 668 669 670 672 674 674 674 676 677

685 685 686 689 690

21.12 21.12.1 21,12,2 21.12.3 21.12.4 21.13 21.13.1 21.13.2 21.13.3

692 692 692 694 694

C h p m i p n ŕ p r h n r t n ú r h k n v íV k m / v пгл/пі га Hv/

701

21.1 21.2 21.3 21.4 21.4.1

701 701 706 706 706 707 707

22.

21.4.2 21.5

Jedenáctá skupina: měď Kov M ěď v oxidačních stavech IV a III M ěď v oxidačním stavu 11 M ěď v oxidačním stavu 1 Dvanáctá skupina: zinek Kov Zinek v oxidačním stavu II Zinek v oxidačním stavu I

731 735 737 738 738 738 738 741 744 744 744 745 747 748 748 749 749 752 754 754 754 756

695 697 697 698

Fyzikální vlastnosti: přehled Třetí skupina: Skandium Kov Skandium v oxidačním stavu III Čtvrtá skupina: titan

v oxidačním stavu IV v oxidačním stavu III v oxidačním stavu II skupina: nikl

21.11.2 Nikl v oxidačních stavech IV a 111 21.11.3 N ikl v oxidačním stavu II 21.11.4 Nikl v oxidačním stavu 1

691


Úvod Výskyt, získávání a využití

v oxidačních stavech V I, V a IV v oxidačním stavu 111 v oxidačním stavu II v nízkých oxidačních stavech skupina: kobalt

707 707 710 710 711 711 711 712 714 715 716 716 716 717 718 719 720 722 722 722 724 724 725 727 728 729 730 730 730


756 756 757

C h e m ie p ře c h o d n ý c h k o v ů d r u h é a třetí řad y

761 ~/O 1(1 11 761

L L . 1

ľ) 1

П\/глН U V U U

22.2 22.3 22.3.1 22.3.2 22.3.3

Výskyt, získávání a využití Fyzikální vlastnosti V liv lanthanoidové kontrakce Koordinační čísla Jádra aktivní v NMR

22.4 22.4.1

Třetí skupina: yttrium Kov

766 768 768 768 768 768

O BSAH

22.4.2 Yttrium v oxidačním stavu lil 22.5 Čtvrtá skupina: Zirkonium a hafnium 22.5.1 22.5.2 22.5.3 22.5.4 22.6

Kovy Zirkonium a hafnium v oxidačním stavu IV N ižší oxidační stavy zirkonia a hafnia Klastry zirkonia Pátá skupina: niob a tantai

22.6.1 22.6.2 22.6.3 22.6.4 22.7

Kovy N iob a tantal v oxidačním stavu V N iob a tantal v oxidačním stavu IV Halogenidy v nižších oxidačních stavech Šestá skupina: m olybden a wolfram

22.7.1 22.7.2 22.7.3 22.7.4 22.7.5 22.7.6 22.8

Kovy Molybden a wolfram v oxidačním stavu Molybden a wolfram v oxidačním stavu M olybden a wolfram v oxidačním stavu Molybden a wolfram v oxidačním stavu Molybden a wolfram v oxidačním stavu Sedmá skupina: technecium a rhenium

VI V IV III II

22.8.1 Kovy 22.8.2 Technecium a rhenium v e vyšších oxidačních stavech VII, VI a V 22.8.3 Technecium a rhenium v oxidačním stavu IV 22.8.4 Technecium a rhenium v oxidačním stavu 111 22.8.5 Technecium a rhenium v oxidačním stavu 1 22.9 Osmá skupina: ruthenium a osm ium 22.9.1 Kovy 22.9.2 Ruthenium a osmium v e vyšších oxidačních stavech V lil. VII a VI 22.9.3 Ruthenium a osm ium v oxidačních stavech V a IV 22.9.4 Ruthenium a osm ium v oxidačním stavu 111 22.9.5 Ruthenium a osm ium v oxidačním stavu 11 22.9.6 K om plexy ruthenia se sm ěsnou valencí 22.10 Devátá skupina: rhodium a iridium 22.10.1 Kovy 22.10.2 Rhodium a iridium ve vysokých oxidačních stavech VI a V Rhodium a iridium v oxidačním stavu Rhodium a iridium v oxidačním stavu Rhodium a iridium v oxidačním stavu Rhodium a iridium v oxidačním stavu Desátá skupina: palladium a platina Kovy Nej vyšší oxidační stavy Mvl a M v Palladium a platina v oxidačním stavu Palladium a platina v oxidačním stavu a kom plexy se sm ěsnou valencí 22.11.5 Palladium a platina v oxidačním stavu 22.11.6 Platina v oxidačním stavu -11 22.12 Jedenáctá skupina: stříbro a zlato 22.10.3 22.10.4 22.10.5 22.10.6 22.11 22.11.1 22.11.2 22.11.3 22.11.4

22.12.1 22.12.2 22.12.3 22.12.4 22.12.5 22.12.6 22.13

Kovy Zlato a stříbro v oxidačním stavu V Zlato a stříbro v oxidačním stavu III Zlato a stříbro v oxidačním stavu 11 Zlato a stříbro v oxidačním stavu 1 Zlato a stříbro v oxidačním stavu -1 Dvanáctá skupina: kadmium a rtuť

22.13.1 22.13.2 22.13.3 22.13.4

Kovy Kadmium v oxidačním stavu II Rtuť v oxidačním stavu 11 Rtuť v oxidačním stavu 1


IV III II 1

IV III 11

769 769 769 770 771 772 772 772 772 774

23.

775 776 776 776 781 782 783 784 786 786

O rg a n o k o v o v é slo u č e n in y prvků bloků s a p

829

23.1 23.2 23.3

Úvod Organokovové sloučeniny prvků 1. skupiny O rganokovové sloučeniny prvků 2. skupiny

23.3.1 23.3.2 23.3.3 23.4 23.4.1 23.4.2

Beryllium Hořčík Vápník, stroncium a baryum Organokovové sloučeniny prvků 13. skupiny Bor Hliník G allium , indium a thallium Organokovové sloučeniny prvků 14. skupiny

829 829 832 832 833 835 837 837 837 840 845 845 848 850 853

23.4.3 23.5 23.5.1 Křemík 23.5.2 Germanium 23.5.3 Cín 23.5.4 Olovo 23.5.5 Paralelní a nakloněné Cj-kruhy v metaloeenech prvků 14. skupiny O rganokovové sloučeniny prvků 15. skupiny 23.6 23.6.1 23.6.2 23.7 23.7.1

787 789 791 792 793 793

X IX

Vazebné aspekty a vznik vazby E=E Arsen, antimon a bismut Organokovové sloučeniny prvků 16. skupiny Selen a tellur

855 856 856 856 861 861


862 862 863

O rg a n o k o v o v é s lo u č e n in y p rv k ů bloku d

867

24.1 24.2 24.2.1 24.2.2 24.2.3 24.2.4

867 867 867 868 869 870 871 874 874 875 875

793 24. 796 799 800 802 803 803 803 804 805 807 807 808 808 808 809 810 810 814 814 814 814 815 815 817 820 820 820 821 822 823 824 824 824

Úvod Běžné typy ligandů: vazba a spektroskopie Alkyly, aryly a podobné ligandy s vazbou o Karbonylové ligandy Hydridové ligandy Fosfany a příbuzné ligandy 24.2.5 Organické ligandy s vazbou 7t 24.2.6 Oxid dusnatý 24.2.7 Molekulární dusík N 2 24.2.8 Molekulární vodík H2 Pravidlo osm nácti elektronů 24.3 Karbonyly kovů: příprava, fyzikální 24.4 vlastnosti a struktura 24.4.1 Příprava a fyzikální vlastnosti 24.4,2 Struktura Izolobální princip a aplikace W adeových 24.5 pravidel Bilance celkového počtu valenčních elektronů 24.6 v organokovových klastrech prvků bloku d 24.6.1 Struktury jednoduchých klastrů 24.6.2 Kondenzované klastry 24.6.3 O m ezení postupů pro výpočty celkového počtu valenčních elektronů 24.7 Typy reakcí organokovů 24.7.1 Substituce ligandů CO 24.7.2 O xidatívni adice 24.7.3 Migrace alkylu a vodíku 24.7.4 Elim inace ß-vodiku 24.7.5 Odtržení a-vodíku 24.7.6 Souhrn Karbonyly kovů: vybrané reakce 24.8 24.9 Hydrido-karbonyly a halogenido-karbonyly kovů 24.10 K om plexy alkylů, arylů, alkenů a alkynů 24.10. 1 A lkylové a arylové ligandy s vazbou o

877 877 880 882 884 884 886 887 887 887 888 889 890 891 891 891 893 895 895

XX

O BSAH

24.10.2 24.10.3 24.11 24.11.1 24.11.2 24.12 24.13 24.13.1 24.13.2 24.14 24.14.1 24.14.2 24.15

25.

895 898 899 899 901 901

ligandy Ferrocen a ostatní metaloceny

904 904 907 909 909 910

[Fe2(CO)4(ii5-C p) 2 ] a je h o deriváty K om plexy obsahující ligandy p6 a p7 р''-A renové ligandy Cykloheptatrien a odvozené ligandy K om plexy obsahující p4-cyklobutadienové ligandy

912


912 913 913

K atalýza a n ě k te ré p r ů m y s lo v é p r o c e s y

917

25.1 25.2 25.2.1

Ú vod a definice Katalýza: základní principy Energetický profil reakce: katalyzovaná a nekatalyzovaná reakce Katalytický cyklus Výběr katalyzátoru Hom ogenní katalýza: metateze alkenů

917 918

a alkynů Hom ogenní katalytická redukce N 2 na N H ? H om ogenní katalýza: prům yslové aplikace Hydrogenace alkenů Procesy M onsanto a Cativa pro syntézu octové kyseliny Proces Tennessee-Eastm an pro výrobu

921 923 924 924

acetanhydridu Hy droformy 1асе (oxoproces) Oligom erace alkenů V ývoj hom ogenního katalyzátoru Katalyzátory na polym erním nosiči D voufázová katalýza H om ogenní katalýza na bázi organokovových klastrů kovů bloku d Heterogenní katalýza: povrchy a interakce s adsorbáty Heterogenní katalýza: komerční aplikace Polymerace alkenů: Z ieglerova-N attova katalýza a m etallocenové katalyzátory Růst uhlíkového řetězce Fischerovou-Tropschovou reakcí H aberův-Boschův proces Výroba S 0 3 kontaktním procesem A utom obilové katalyzátory Z eolity jako katalyzátory organických reakcí: využiti ZSM -5 Heterogenní katalýza: m odelování organokovovým i klastry

928 929

25.2.2 25.2.3 25.3 25.4 25.5 25.5.1 25.5.2 25.5.3 25.5.4 25.5.5 25.6 25.6.1 25.6.2 25.6.3 25.7 25.8 25.8.1 25.8.2 25.8.3 25.8.4 25.8.5 25.8.6 25.9

26.

A lkenové ligandy A lkynové ligandy K om plexy allylové a buta-1,3-dienové A llylové a príbuzné ligandy B uta-l,3-dien a príbuzné ligandy Karbenové a karbynové komplexy K om plexy obsahující íf-cyklopentadienylové

26.2.3 26.2.4 26.3 26.3.1 26.3.2 26.4 26.4.1 26.4.2 26.4.3 26.4.4 26.4.5 26.5 26.5.1 26,5.2

K ineticky inertní a labilní kom plexy Stechiom etrické rovnice nevypovídají nic o mechanismu Typy substitučních mechanismů Aktivační parametry Substituce v e čtvercových kom plexech Rychlostní rovnice, m echanism us a íram -efekt N ukleofilní vlastnosti ligandů Substituce a racem izace v oktaedrických kom plexech Vým ěna vody E igenův-W ilkinsův mechanismus Substituce a stereochem ie B azicky katalyzovaná hydrolýza Izomerace a racem izace oktaedrických komplexů Přenos elektronu M echanism us vnitřní sféry M echanism us vnější sféry

951 953 953 954 955 955 958 958 959 961 963 964 965 966 967 969


973 973 974

K o v y b l o k u f: l a n t h a n o i d y a a k t i n o i d y

977

27.1 27.2 27.3 27.3.1 27.4 27.4.1

Úvod Orbitaly f a oxidační stavy

977 977

Velikost atomů a iontů Koordinační čísla Spektroskopické a m agnetické vlastnosti Elektronová spektra a m agnetické momenty: lanthanoidy Lum iniscence kom plexů lanthanoidů Elektronová spektra a m agnetické momenty: aktinoidy Zdroje lanthanoidů a aktinoidň Výskyt a získávání lanthanoidů Aktinoidy K ovové lanthanoidy Anorganické sloučeniny a kom plexy lanthanoidů H alogenidy Hydroxidy a oxidy K om plexy Ln111 Organokovové kom plexy lanthanoidů K om plexy s vazbou o Cyklopentadienylové kom plexy Deriváty bis(arenů) K om plexy obsahující if-cyklooktatetracnylový

979 979 980

ligand K ovové aktinoidy Anorganické sloučeniny a kom plexy thoria, uranu a plutonia 27.10.1 Thorium 27.10.2 Uran 27.10.3 Plutonium 27.11 Organokovové kom plexy thoria a uranu 27.11.1 K om plexy s vazbou a 27.11.2 Cyklopentadienylové deriváty 27.11.3 K om plexy obsahující if-cyklooktatetraenylový ligand

995 996

918 918 920

927

931 931 931 932 933 934 936 937 939 940 941 942 943 944


945 946 947

K om p lex y kovů bloku d: re ak č n í m e c h a n is m y

951

26.1 26.2

951 951

Úvod Substituce ligandů: obecné pojm y

26.2.1 26.2.2

27.4.2 27.4.3 27.5 27.5.1 27.5.2 27.6 27.7 27.7.1 27.7.2 27.7.3 27.8 27.8.1 27.8.2 27.8.3 27.8.4 27.9 27.10


980 983 983 983 983 984 986 988 988 990 990 991 991 993 995

997 997 997 1000 1000 1001 1001 1002 1003 1003 1004

obsa h

28. A n o r g a n i c k é m a t e r i á l y a n a n o t e c h n o l o g i e 28.1 28.2 28.2.1 28.2.2 28.3

Úvod Elektrická vodivost iontových pevných látek

iontové vodiče obsahující sodík a lithium O xidy kovů d-bloku v oxidačním stavu 11 Průhledné vodivé oxidy a jejich aplikace v přístrojích 28.3.1 ln20 ; dopovaný Sn (1TO) a S n 0 2 dopovaný F (FTO) 28.3.2 Solární články senzitizované barvivém (D SC ) 28.3.3 P olovodičové zdroje světla: OLED 28.3.4 P olovodičové zdroje světla: LEC 28.4 Supravodivost 28.4.1 Supravodiče: počátek výzkum u a základní teorie 28.4.2 Vysokoteplotní supravodiče 28.4.3 Supravodiče na bázi železa 28.4.4 C hevrelovy fáze 28.4.5 28.4.6 28.5 28.5.1 28.5.2 28.6 28.6.1 28.6.2 28.6.3 28.6.4 28.6.5 28.6.6 28.6.7 28.7 28.7.1 28.7.2 28.7.3 28.7.4

Supravodivé vlastnosti M gB2 Využití supravodičů Keramické materiály: barevné pigmenty B ílé pigm enty (kaliva) Barevné pigm enty (barvítka) Chem ická depozice z plynné fáze (C V D ) Křemík pro polovodiče s vysokou čistotou Vrstevnatý nitrid boritý Nitrid a karbid křemičitý Polovodiče 111-V D epozice kovů Keramické vrstvy Materiály s perovskitovou strukturou Anorganická vlákna Borová vlákna Uhlíková vlákna Vlákna karbidu křemičitého Vlákna oxidu hlinitého

28.8 28.9

1007 1007 1007 1008 1010

1010

1010 1010

29.

1013 1014 1016 1016 1017 1018 1018 1019 1019 1019 1020

1020 1021 1021

1023 1023 1023 1024 1025 1025 1026 1028

1028 1030


1034 1034 1035

K ovy živ o ta

1037

29.1 29.1.1

1037

1012

1013 1013

Grafeny U hlíkové nanotrubice

XXI

29.2 29.2.1 29.2.2 29.3 29.3.1 29.3.2 29.3.3 29.3.4 29.4 29.4.1 29.4.2 29.4.3 29.4.4 29.5 29.5.1 29.5.2 29.5.3 29.5.4

Ú vod A m inokyseliny, peptidy a proteiny: term inologie Ukládání a transport kovů: Fe, Cu. Zn a V Ukládání a transport železa M etalothioneiny: transport některých toxických kovů Přenos 0 2 Hem oglobin a m yoglobin Hemocyanin Hcmerytrin Cytochrom y P -450 B iologické redoxní procesy Modré měďnaté proteiny Mitochondriální řetězec přenosu elektronu FeS-proteiny Cytochrom y Ion Zn2‘ : přírodní Levvisova kyselina Karbonátdehydratasa II Karboxypeptidasa A Karboxypeptidasa G 2 Substituce zinečnatého iontu kobaltnatým

1039 1042 1042 1046 1047 1047 1050 1052 1053 1054 1054 1057 1058 1064 1067 1067 1069 1072 1072


1073 1073 1074

Přílohy Rejstřík

1077 1101

Obsah. 1. Základní před stav y : ato m y I

Recommend Documents