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DE GRUYTER ¶. HOLLEMAN/f.WlBERG ANORGANISCHE CHEMIE BAND 1: GRUNDLAGEN UND HAUPTGRUPPENELEMENTE 103. AUFLAGE ` ) ö Holleman /Wiberg AnorganischeChemie Band 1 Anorganik bei De Gruyter Anorganische Chemie. Band2:Nebengruppenelemente, Lanthanoíde,Actinoíde, Transactinoíde Holleman,Wiberg, 2016 ISBN 978-3-11-049573-7, e-ISBN 978-3-11-049590-4 Anorganische Chemie. Set:Band1 +Band2 Holleman,Wiberg, 2016 ISBN 978-3-11-051854-2, e-ISBN 978-3-11-051855-9 Anorganische Chemie. 9.Auflage Riedel, laniak, 2015 ISBN 978-3-11-035526-O, e-ISBN 978-3-11-035528-4 Übungsbuch. n-iu«tx-„na-« ÜALBLUGNEGMSEIIUNCEHUND Allgemeine undAnorganische Chemie ANORGANISCHE CHEMIE Riedel, laniak, 2015 ISBN 978-3-11-035517-8, e-ISBN 978-3-11-035518-5 Anorganische Chemie. Prinzipien vonStrukturundReaktivität ;_ ;'=_::'_~ Herausgegeben von RalfSteudel Huheey, Keiter, Keiter, 2014 ff-§4f*1` `› ,'MI _1__1L,`›. ISBN 978-3-11-030433-6, e-ISBN 978-3-11-030795-5 ModerneAnorganische Chemie. fi*'.,::..'r..†.:ı"'*'* RıEDEı_ Herausgegeben von Hans-jürgenMeyer. Monsun: Auoneıuıscuz cı~ıEııis__ /aniak, Meyer, Gudat,Alsfasser,2012 . Ü ISBN978-3-11-024900-2, e-ISBN978-3-11-024901-9 ChemiederNichtmetalle. Synthesen -Strukturen - Bindung - Verwendung Steudel,2013 ISBN978-3-11-030439-8, e-ISBN978-3-11-030797-9 Holleman /Wiberg Anorganische Chemie Band 1 Grundlagen und Hauptgruppenelemente 103. Auflage Begründet von A. F. Holleman Fortgeführt von Egon und Nils Wiberg Sachregister erstelltvon Gerd Fischer DE GRUYTER Autoren Prof.Dr.NilsWiberg (1934-2007) UniversitätMünchen Mitarbeitan34.-90.Auflage 91.-102.Auflage Prof.Dr.EgonWiberg (1901-1976) UniversitätMünchen 22.-90.Auflage Prof.Dr.ArnoldFrederikHolleman (1859-1953) UniversitätGroningen 1.-21.Auflage 20./21.AuflagestellvertretendE. H.Büchner 1.Aufl.1900 8.Aufl.1910 15.Aufl.1919 22.-23.Aufl.1943 37.-39.Aufl.1956 101.Aufl.1995 2.Aufl.1903 9.Aufl.1911 16.Aufl.1920 24.-25.Aufl 1945 40.-66.Aufl.1958 102.Aufl.2007 3.Aufl.1904 10.Aufl.1912 17.Aufl.1921 26.-27.Aufl 1951 47.-56.Aufl.1960 4.Aufl.1906 11.AufI.1913 18.Aufl.1925 28.-29.Aufl 1951 57.-70.Aufl.1964 5.Aufl.1907 12.AufI.1914 19.Aufl.1927 30.-31.Aufl 1952 71.-80.Aufl.1971 6.Aufl.1908 13.AufI.1916 20.Aufl.1930 32.-33.Aufl 1953 81.-90.Aufl.1976 7.Aufl.1909 14.Aufl.1918 21.Aufl.1937 34.-36.Aufl 1955 91.-100.Aufl.1985 ISBN978-3-11-026932-1 e-ISBN(PDF)978-3-11-049585-o e-ISBN(EPUB)978-3-11-049340-5 LibraryofCongressCataloging-in-PublicationData ACIPcatalogrecordforthisbookhasbeenappliedforattheLibraryofCongress. BibliografischeInformationderDeutschenNationalbibliothek DieDeutscheNationalbibliothekverzeichnetdiesePublikation in der Deutschen Nationalbibliografie;detailliertebibliografischeDaten sindim Internetüberhttp://dnb.dnb.deabrufbar. ©2017WalterdeGruyterGmbH,Berlin/Boston Einbandabbildung:©CharlesD.Winters/ScienceSource/AgenturFocus; Kristallwachstumvon Natriumacetat Satz: Da-TeX,Leipzig DruckundBindung:Hubert&Co.GmbH&Co.KG,Göttingen ®Gedrucktaufsäurefreiem Papier PrintedinGermany www.degruyter.com Vorwort zur 103. Auflage Die 103. Auflage des ››Lehrbuchs fürAnorganische Chemie«, die sowohl Grundlagen- als auch Stoffwissen der anorganischen und metallorganischen Chemie vermittelt, wendet sich wie die vorausgehenden Auflagen sowohl an den Studierenden (Anfänger, Fortgeschrittenen) undDok- toranden der Chemie als auch an den mit Chemie Befassten anderer Wissensbereiche (Phy- sik, Geologie, Biologie, industrielle Chemie, Pharmazie, Lebensmittelchemie, Medizin usw.), ferner an den (in Schulen, Fachhochschulen, Universitäten usw.) Lehrenden sowie an den in der chemischen Industrie und anderen Einrichtungen Berufstätigen. Ersterem Personenkreis kann das Lehrbuch zur umfassenden Prüfungsvorbereitung in Chemie, letzterem als Chemie- Nachschlagewerkdienen. Organisation des Lehrbuchs. Eine wesentliche Neuerung in der Gestaltung der 103. Auflage istdie Aufteilung desHolleman/Wibergsin 2 Bände. 1. BandbesprichtinTeil A (››Grundlagen derChemie<<),aufinduktivemWege,imZusammenhangmitderZerlegungchemischerStoffein zunehmend einfachere Bestandteile die Begriffe des Moleküls, Atoms, Elektrons, Protons und NeutronsabgeleitetundeinigefürdieChemie grundlegendeGesetze sowiedas Periodensystem der Elemente. Auf deduktivem Wege wird dann, im Zusammenhang mit dem Aufbau chemi- scher Stoffe aus einfachen Bestandteilen der Atom- und Molekülbau diskutiert sowie das chemische Gleichgewicht und wichtige Typen von Molekülumwandlungen (Redox-, Säure-Base- Reaktionen) erläutert. Die erworbenen Kenntnisse finden schließlich mit der Behandlung des Wasserstoffs und seiner Verbindungen ihre Anwendung und Erweiterung. Des Weiteren ent- hält Band 1 auch die gesamte Hauptgruppenchemie mit Teil B (››Hauptgruppen des Perioden- systems«, ››s- und p-Block-Elemente«) die systematische Abhandlung der Elemente der acht Hauptgruppen (Ausbau deräußersten Elektronenschalen). Band 2 fasst wie gewohnt, die Teile C (››Nebengruppen des Periodensystems«; ››d-Block- Elemente<<)diederäußerenÜbergangselemente(AusbauderzweitäußerstenElektronenschalen) und im Teil D (››Lanthanoide und Actinoide«; ››f-Block-Elemente«die der inneren Übergangs- elemente (Ausbau derdrittäußerstenElektronenschalen) zusammen. Die inder 102. Auflage eingeführten Querverweisewurden gründlich überprüftundneu ver- ankert. Diese ermöglichen dem Lesernoch einfacher, in der Regel ohne eingehende Kenntnisse andererTextabschnitte, sich schnellinjedesBuchkapiteleinzulesen. Insbesonderediezahlreich eingefügtenSachgebiets-Überblickewerdendem››eiligen« StudentendiePrüfungsvorbereitung erleichtern unddem sich Orientierenden rasch Einblicke in Interessensgebiete verschaffen. Ein ausführliches Registerennöglichtzudem das Auffinden einesjeden gewünschten Sachverhalts; auch lassen sich den ››Tafeln« viele wichtige Kenndaten derElemente und dem ››Anhang« u.a. Informationen über Atomare Konstanten, SI-Einheiten, Natürliche Nuklide, Normalpotentiale, NobelpreisträgersowieNomenklaturfragen entnehmen. ZumbesserenVerständnisundzumraschen Erlangen eines Überblicks werden dieTeileA-C durch zusammenfassende Artikel grundlegenden Inhalts (Periodensystem sowieTrend der Ele- menteigenschaften; Grundlagen der Molekül-, Komplex-, Festkörper sowie Kernchemie) ein- geleitet, derTeil C zudem durch ein zusammenfassendes Kapitel stofflichen Inhalts (Überblick überwichtigeVerbindungsklassen derÜbergangsmetalle) abgeschlossen. Im TeilD werden zudem künstlich hergestellten superschweren Elemente (››Transactinoide«) besprochen. Der An- hang enthält Zahlentabellen, einen Abschnitt über SI-Einheiten, ihre Definition und Umrech- VI Vorwort nung in andere gebräuchliche Maßeinheiten, Tabellen der natürlichen Nuklide, der Radien von Atomen und Ionen, der Bindungslängen zwischen Hauptgruppenelementen, der Normalpoten- tiale unterschiedlicher Elementwertigkeiten, ferner eine Übersicht über die bisherigen Nobel- preisträgerfürChemieundPhysiksowieeinekurzeEinführungindieNomenklaturderElemen- te und ihrer Verbindungen. ››Tafeln« im Vor- und Nachsatz informieren zudem über das Lang- undKombinierte Periodensystem (Taf. I,VI)überNamen, Nummern, Massen, Entdecker,Häu- figkeiten der Elemente (Taf. II) sowie über atomare, physikalische, chemische, biochemische, toxische Elementeigenschaften (Taf. III, IV, V). Umgestaltungen. In der 103. Auflage wurde die Überarbeitung der Fußnoten fortgesetzt. ››Geschichtliches« und ››Physiologisches« zu Elementen und Verbindungen wurden als grau- hinterlegte »Info-Kästen« inden fortlaufendenTexteingefügt. ZusätzlichwurdedieLiteraturin separate Verzeichnisse, nach Themen geordnet, an das Ende derjeweiligen Kapitel gesetzt. Da- mitenthalten die Fußnoten noch zusätzliche Informationen zu weitreichenderen Sachverhalten (Namensherkünfte, Sonderstofflclassen wie Pigmente, Hartstoffe, Keramiken, Wärmespeicher usw). Drei Lehrbücher in einem. Auch in der 103. Auflage repräsentiert der Holleman/Wiberg sowohl ein umfassendes Lehrbuch über Grundlagen der Chemie (ca. 30% des Buchtextes), ein Lehrbuch über Elemente und Verbindungen der Anorganischen Chemie (ca. 60%) sowie ein Lehrbuch über Metallorganische Chemie (ca. 10%). Die drei Teile sind im Inhaltsverzeichnis durchunterschiedlicheFarbenhervorgehoben.DerLehrbuchteilGrundlagenchemie(einschließ- lich einer Einführung in die Kernchemie; Kap. I-VII, IX, X, XIX-XXI, XXXIII, XXXIV) ist, da er das Kernstück der Ausbildung von Chemieanfängern und Nebenfachstudenten dar- stellt, inleichtverständlicherLehrbuchweiseabgefasst. DieGrundlagenchemiewurde-innoch stärkerem Maße wie in der vorausgehenden Buchauflage - unter Einbeziehung wichtiger neu- er Sachgebiete und Sachverhalte ausgebaut und in eigenen Kapiteln sowie Abschnitten über- sichtlich zusammengefasst. Im Lehrbuchteil Elemente und Verbindungen der Anorganischen Chemie (einschließlich der Superschweren Elemente; Kap. VIII, XI-XVIII, XXII-XXXII, XXXIV-XXXVII) wird der derzeitige Stand der Anorganischen Stoffchemie (einschließlich energetischer, kinetischer, mechanistischer Aspekte) umfassend dargestellt. Die Beschreibung bezieht sich hierbei nicht nur auf ››nonnale« chemische Spezies, sondern auch auf solche, die nur unter besonderen Bedingungen (bei niedrigen oder hohen Temperaturen sowie Drücken; kurzzeitig in derGas- oderLösungsphase usw.) zugänglich sind bzw. existieren. Die Beschrei- bung der schweren Homologen der VI.-III. Hauptgruppe (Se, Te, Po; As, Sb, Bi; Ge, Sn, Pb; Ga, In, Tl) erfolgtjeweilszusammen in einem Kapitel. ImElement-undVerbindungsteilmüssendieunterschiedlichenInteressensgruppen (Chemie- studenten im unteren oderhöheren Semester, Studenten mitdem Nebenfach Chemie, Chemie- doktoranden, Chemielehrende, Chemieberufstätige usw.) das für sie Wesentliche aus der Stoff- fülle herauskristallisieren. Die Beschreibung der Elemente umfasstjeweils Vorkommen, Darstellung (im Labor, in der modernen Technik), Physikalische und Chemische Eigenschaften, Verwendung, Allotrope und Polymorphe Modifikation (neue Schwefel- und Phosphorallotrope, Kohlenstoff-Nanoröhren, kurzlebige Elementspezies wie O4, S2, O3, N4, P6 usw.), kationische und anionische Element- formen (Halogen- und Chalkogenkationen sowie -anionen; N5+, N29, Pentel- Tetrel- und Tri- elclusterkationen sowie -anionen). Es schließt sich eine Beschreibung des Verhaltens der Ele- mente in ihren Verbindungen (Oxidationsstufen, Koordinationszahlen, Fähigkeit des Elements zurAusbildungvonEin-undMehrfachbindungen,ElementtendenzenzurClusterbildung inVer- bindungen) an.DieBeschreibung anorganischerElementverbindungenumfasstjeweilsähnliche Unterkapitel wie die Beschreibung der Elemente. Im Zentrum stehen - traditionsbedingt- die WasserstoffverbindungenderElemente. Insbesonderedie KapitelüberHydridedes Sauerstoffs, Vorwort VII Stickstoffs, Siliciums sowie Bors und ihrerElementhomologen, enthalten auch sehrkurzlebige odernurerrechenbare Spezies (z.B. HZO3,NZHZ, Si2H4, Si2H2, B„H„+2) sorgfältig überarbeitet. Der Lehrbuchteil Metallorganische Chemie ist das Bindeglied zwischen Anorganischer und OrganischerChemie undwirdvon Forschern beiderGebiete gleichermaßen eingehend studiert. Gerade in den Verbindungen derMetalle oderHalbmetalle Se, Te, Si-Pb, B-Tl, Be-Ra, Li-Fr, d- und f-Block-Metalle) mit Organyl- bzw. organylverwandten Gruppen zeigen erstere ihre ih- neninnewohnenden chemischen Fähigkeiten. Einekurzgefasste, aberweitestgehendvollständi- ge Abhandlung von Synthesen, Strukturen und Reaktionen der ››Metallorganischen Verbindun- gen« darfinfolgedessen auch in einem Lehrbuch für Anorganische Chemie keinesfalls fehlen. Beispielsweise vermögen (insbesondere sterisch überladene) Organyl- oder organylverwandte Reste Elemente u.a. in hohen oder niedrigen Oxidationsstufen, in mehrfach gebundenem Zu- stande bzw. in Clusterverbänden zu stabilisieren (PRS, PR6`, SiR2, R2Si=SiR2, RSiESiR, Si4R4, Sn5R6, B„R„+2, AI4R4, AI50Cp* ,Ga34R2:)4, In3R6,R6TI6CI2, RCfšCfRIJ.V.