Zusatzinformation zum Anorganisch Chemischen Grundpraktikum · Uni-Münster - Zusatzinformation zum Anorganisch Chemischen Grundpraktikum v. Dr. A. Hepp 6/25 Eine weitere Symmetrieoperation

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Zusatzinformation zum Anorganisch Chemischen Grundpraktikum

1. Teil: Strukturen

Dr. A. Hepp (08.11.2007)


Strukturen von Feststoffen Es wird zwischen dem kristallinen und dem amorphen Zustand unterschieden:

Der amorphe Zustand

wird durch die gleichen Bausteine wie das Kristallstruktur aufgebaut (Nahordnung), sie sind allerdings hier über weite Bereiche des Festkörpers unregelmäßig verknüpft (fehlende Fernordnung). Der amorphe Zustand wird auch als „glasartiger Zustand" bzw. als „unterkühlte Schmelze“ bezeichnet. Dieser Zustand ist in vielen Fällen thermodynamisch instabil und lagert sich unter Wärmeentwicklung in einen kristallinen Zustand um. Diese Umwandlung ist allerdings häufig kinetisch gehemmt, so dass der glasartige Zustand auch über einen längeren Zeitraum existieren kann, wie z.B. im Fensterglas.

Der kristalline Zustand

ist mikroskopisch durch eine hohe Symmetrie gekennzeichnet. Auch über größere Raumbereiche bleibt diese Ordnung erhalten (Fernordnung). Makroskopisch zeigen Kristalle ebene Begrenzungsflächen und eine hohe Symmetrie. Aufgrund der Symmetrie der Kristalle können diese in sieben Kristallsysteme, 14 Bravais-Gitter (Raumgitter), 32 Punktgruppen und 230 Raumgruppen unterteilt werden.

Abbildung 1 Schematische Darstellung des kristallinen (links) und amorphen (rechts) Zustandes

Anisotropie

Ein Stoff ist anisotrop, wenn in ihm physikalische und chemische Kräfte in den verschiedenen Richtungen des Raumes verschiedenartig wirken. Diese Eigenschaft wird durch die Kristallstruktur bedingt. Je nach Kristallgittertyp sind z. B. Spaltbarkeit, Härte, Pleochroismus, Zähigkeit, Piezoelektrizität, Lichtbrechung und Glanz in den verschiedenen Richtungen des Raumes ungleich ausgeprägt. Stoffe, die in allen Richtungen identische Eigenschaften besitzen, bezeichnet man als isotrop. Hierzu gehören neben einigen kristallinen Verbindungen die festen, amorphen Stoffe (z. B. Gläser, Harze), die meisten Flüssigkeiten und Lösungen sowie die Gase.

Kristallsysteme

Die Elementarzelle ist die kleinste Baueinheit durch deren wiederholtes aneinandeerreihen sich ein Kristall aufgebaut denken lässt.

Die Elementarzelle enthält streng genommen nicht alle Symmetrieelemente: Die Translation (das Aneinanderreihen) fehlt. Die Translation ist jedoch ein wichtiger Betandteil der Symmetrie. Einige Eigenschaften von Kristallen basieren auf Fehlern, die nur die Translation betreffen. Bsp.: Scherrungen

Grösse und Form der Elementarzelle werden durch die drei Kantenlängen a, b und c sowie durch die Winkel (αααα, ββββ und γγγγ) zwischen ihnen bestimmt.

1. Die Kantenlängen (Achsenlängen) und Winkel werden in Ihrer Gesamtheit als Gitterparameter bezeichnet.

2. Die Gitterparameter bilden zugleich ein Koordinatensystem. Durch die Betrachtung als Koordinatensystem wird zugleich die Translation im gesamten Kristall mit berücksichtigt.


Zugleich wird die Möglichkeit geschaffen Atomkoordinaten Unabhängig von den Gitterparametern zu beschreiben.

3. In der Kristallographie werden die Gitterparameter kursiv geschrieben. Ein fettdruck bedeutet Vektoren. Die Winkel werden dann nicht mehr benötigt.

z

x

yb

a

c

ββββ

ααααγγγγ

Abbildung 2 Die Elementarzelle und ihre Achsen und Winkel

Die unterschiedlichen Elementarzellen lassen sich anhand ihrer Achsen und Winkel in 7 Kristallsysteme unterteilen. Innerhalb dieser Kristallsysteme gibt es noch die Möglichkeit bestimmte Plätze zu besetzen, womit man die 14 möglichen Raumgitter (Bravais-Gitter) erhält. Streng genommen handelt es sich um ein zusätzliches Symmetrieelement: Die Translation. Bei den Bravais-Gittern - ausgenommen P - kommt zu der Translation endlang aller Basisvektoren (man könnte es als ganzzahlige Translation bezeichnen) noch ein zusätzliches Translationselement hinzu - je nach Zentrierung. Die Besetzung zusätzlicher Plätze wird damit auch durch die Symmetrie vorgeschrieben. Gleichzeitig bedeutet es, dass nur gleichartige Atome auf diesen Plätzen liegen dürfen. Bsp: CsCl ist NICHT Innenzentriert, obwohl es mit der W-Struktur (kubisch innenzentriert) verwandt ist.

7 Kristallsysteme

(nach höchstem

vorsortiert)

optische Anisotropie

32 Punktgruppen

(nach allen möglichenKombinationen vonSymmetrieelementenunterschieden)

äußere Gestalt Energietermschema, Laue-Symmetrie

14 Bravais-Gitter

(alle möglichen Kombinationen Zentrierungen derKristallsysteme betrachtet)

Auslöschung von Röntgenreflexen

230 Raumgruppen

(vollständige vonSymmetrieelementen)

Formeln fürStrukturamplitude

Symmetrie

Translation

Symmetrieelement

Abbildung 3 Zusammenhang: Kristallsysteme-Bravaisgitter-Kristallhabitul-Symmetrie


Symmetrie

Symmetrieoperationen

O

F F

B

F

F

F Xe FF

F

F

2 (C2) 3 (C

3) 4 (C

4)

Be FF 8 (C )

8

Abbildung 4 Rotationsachse von Molekülen

Symmetrieachsen werden durch das Symbol n(Cn) bezeichnet, wobei n die Zähligkeit der Achse ist.

Symmetrieelemente

Für die Beschreibung der Symmetrieelemente gibt es zwei verschiedene Bezeichnungsweisen. (Schoenflies-Notation und Hermann-Mauguin)

Die Schoenflies-Notation wird für die Beschreibung der Punktsymmetrie im Einzelmolekül verwendet. Sie wird in der Spektroskopie benutzt.

Die Hermann-Mauguin-Notation kann ebenfalls zum Beschreiben einer Punktsymmetrie von Molekülen verwendet werden. Sie wird aber auch zum Beschreiben der räumlichen Beziehung verschiedener Moleküle zueinander im Festkörper (Raumsymmetrie) verwendet.

Aus der Kombination von Symmetrieelementen können sich andere Symmetrieelemente ergeben.

Dieses Prinzip wird in der Hermann-Maugin-Schreibweise bis zum Exzess genutzt. Außerdem zeigt die Abbildung unten genau eine solche Kombination: Zwei Spiegelebenen ergeben eine C2-Achse etc.


Symmetrieebene

O

F F

B

F

F

F Xe

F

FF

F

Abbildung 5 Symmetrieebenen von Molekülen: OF2, BF3, XeF4

Spiegelebenen gibt es in Molekülen und Kristallen. Eine solche Spiegelebene heißt auch Symmetrieebene und wird durch das Symbol m(σ) dargestellt.

Inversion

F

F

F

F

4 (S4)

Abbildung 6 Inversionsachse 4(S4) des tetraedrischen Moleküls CF4


Eine weitere Symmetrieoperation ist die Inversion an einem Inversions- oder Symmetriezentrum. Das dazu gehörige Symmetrieelement besitzt das Symbol ù(i).

(a)

(b)

(c)

Abbildung 7 Symmetrie in Festkörpern: (a) gespiegelt an der Symmetrieebene, (b) Verknüpfung durch eine dreizählige Symmetrieachse, (c) mit einem Inversionszentrum

Abbildung 8 Die Rechte-Hand-Regel zum Bezeichnen der kristallograpischen Achse (Bild: http://www.glossar.de)


1a

1b2

4

3a

3b

Abbildung 9 Festlegung der Elementarzellen in einem zweidimensionalen quadratischen Gitter

In Abbildung 9 ist ein quadratisches Muster zu sehen, in das verschiedene Elementarzellen eingeschrieben sind. Mit jeder von ihnen kann man durch Wiederholen das ursprüngliche Muster reproduzieren. Vereinbarungsgemäß wählt man diejenige kleinste Zelle als Elementarzelle, durch die die gesamte Symmetrie der Struktur repräsentiert wird. Die Elementarzellen 1a und 1b sind gleich groß, aber nur 1a zeigt deutlich, dass es sich um ein quadratisches Muster handelt. Dies ist deshalb die konventionelle Elementarzelle.


Kristallsystem Achsen-System

Raumgitter

einfach innen-zentriert

einseitig flächen-zentriert

allseitig flächen-zentriert

kubisch a = b = c α = β = γ = 90°

kubisch

tetragonal a = b ≠ c α = β = γ = 90°

tetragonal

orthorhombisch a ≠ b ≠ c α = β = γ = 90°

monoklin a ≠ b ≠ c α = β = 90° ≠ γ

monoklin

triklin a ≠ b ≠ c α ≠ β ≠ γ ≠ 90°

triklin

hexagonal a = b ≠ c α = β = 90°; γ =120°

rhomboedrisch bzw. trigonal a = b = c α = β = γ ≠ 90°

z

x

yb

a

cββββ

γγγγ

αααα

Abbildung 10 Die 7 Kristallsysteme und 14 Bravais-Gitter


Zusammenhang trigonales/rhomboedrisches Gitter und hexagonale Symmetrie

Trigonale Zelle (schwarz), ihre rhomboedrische Aufstellung (blau) und den Zusammenhang zur hexagonalen Symmetrie (grau).

Eine rhomboedrische Zelle ist trigonal, eine trigonale Zelle kann rhomboedrisch sein.


Kristallhabitus (Erscheinungsform)

Kubische Kristalle

lassen sich auf ein Achsenkreuz mit drei senkrecht zueinander stehenden, gleich langen Achsen beziehen.

Würfel (Bleiglanz, Pyrit, Fluorit)

Oktaeder (Diamant, Pyrit, Alaun)

Rhomben-dodekaeder (Granat)

Ikositetraeder (Granat, Leucit)

Tetraeder (Zinkblende)

Tetragonale Kristalle

lassen sich auf ein Achsenkreuz mit drei senkrecht zueinander stehenden Achsen beziehen, wobei zwei Achsen gleich lang sind, während die dritte Achse verschieden lang ist.

Tetragonales Prisma

Tetragonale Bipyramide

Mischform (Anatas)

Mischform (Rutil)

Bisphenoid (Kupferkies)

Hexagonale Kristalle

Die Hauptachse verläuft durch die Kristallspitzen unten und oben. Senkrecht zu dieser Achse stehen drei gleich lange Nebenachsen, welche sich im Winkel von jeweils 120° in einem Punkt schneiden.

Hexagon. Prisma (Aquamarin, Calcit, Smaragd)

Hexagonale Bipyramide

Mischform (Hochquarz)

Mischform (Beryll)

Mischform (Apatit)

Trigonale Kristalle

Die Achsen verlaufen wie beim hexagonalen System, wobei sich zwei gleiche Flächen jeweils parallel gegenüber stehen.


Rhomboeder (Calcit, Kupfervitriol)

Skalenoeder (Calcit)

Mischform (Quarz)

Mischform (Calcit)

Mischform (Turmalin)

Rhombische Kristalle

lassen sich auf ein Achsenkreuz mit drei verschieden langen, senkrecht zueinander stehenden Achsen beziehen.

Rhombisches Prisma Rhombische Bipyramide

Mischform (Aragonit) Mischform (Schwefel)

Monokline und trikline Kristalle

Bei monoklinen Kristallen stehen zwei Achsen senkrecht zueinander, die dritte ist geneigt, alle drei Achsen sind verschieden lang.

Bei triklinen Kristallen sind alle drei Achsen verschieden lang und gegeneinander geneigt.

monoklin (Gips)

monoklin (Orthoklas)

monoklin (Titanit)

monoklin (Augit)

triklin (Axinit)

Zwillinge Gelegentlich verwachsen die Kristalle und bilden Zwillinge.

Skalenoeder (Calcit), Berührungszwilling

Würfel (Fluorit), Durchdringungszwilling

monokl. Krist. (Gips), Berührungszwilling

Prisma (Staurolith), Durchdringungszwilling


Weiteres Modell zum Ableiten von Strukturen

Es gibt verschieden Möglichkeiten Kugel zu packen um eine möglichst dichte Packung zu bekommen – die Kugelpackungen (KP).

Metallstrukturen bzw. Strukturen von Elementen

Packung hexagonal dichteste kubisch dichteste kubisch innenzentrierte

hexagonal innenzentriert (h.c.p.)

kubisch flächenzentriert (f.c.c.)

kubisch innenzentriert, kubisch raumzentrierte

(b.c.c.)

(Mg) od. A3-Typ Cu-Typ od. A1-Typ W-Typ od. A2-Typ

Raumfüllung 74 % 74 % 68%

2-Dimensional

KZ 2-Dim 6 6 4+4

Stapelfolge

Stapelfolge |:A-B:| |:A-B-C:| |:A-B:|

Elementarzelle

Koordinationszahl Koordinationspolyeder

12 Antikuboktaeder

12 Kuboktaeder

8+6

Elementarzelle

A

A

B

A

B

C

Abbildung 11 Graphische Übersicht über die drei wichtigsten Kugelpackungen Stapelvarianten Neben den einfachen Stapelvarianten AB (hcp) und ABC (fcc) werden bei Elementen auch andere Stapelfolgen beobachtet:


Kugelpackungstyp

kubisch-

dichtest

hexagonal-

dichtest

tetragonal-

dichtest

kubisch-

innenzentriert

kubisch-

primitiv

diamant-

artig

Gitterkonstanten

der

Elementarzelle

2=a 3/22=c 2/)22( +=a

c = 1 3/2=a a = 1 3/4=a

Anzahl Z der

Kugeln pro Zelle 4 2 4 2 1 8

Volumen V der

Elementarzelle 22 2 2/)223( + )/ )33/(8 1 )3/3/(64

Raumerfüllung

RE

)23/(π

= 0,7405

)23/(π

= 0,7405

)269/(4 +π

= 0,7187

8/3π

= 0,6802

π/6

= 0,5236

16/3π

= 0,3401

Anzahl der

nächsten

Nachbarn (KZ)

12 12 11 8+6 6 4

Beispiel Cu Mg O-Atome im

Rutil W Po Si

Abbildung 12 Daten von Kugelpackungen

Strukturen mit min. zwei unterschiedlichen Atomen/Ionen

Ein zweiter Ansatz zum Verständnis und zur Darstellung von Strukturen ionischer Verbindungen basiert auf der Besetzung von Lücken (durch Kationen) in dichtesten Packungen der Anionen, so dass an dieser Stelle zunächst die Zahl, Größe und Verknüpfung dieser Lücken betrachtet werden sollen. Die beiden wichtigsten Arten dichtester Kugelpackungen, die beide auf Basis dicht gepackter hexagonaler Kugelpackungen in der Ebene, mit der Stapelfolge AB (h.c.p.) bzw. ABC (f.c.c.) beschrieben werden können, enthalten beide für N Atome insgesamt N Oktaederlücken und 2*N Tetraederlücken. Die Lücken sind unterschiedlich groß, d.h. eine Tetraederlücke wird besetzt, wenn das Radienverhältnis Anion zu Kation zwischen 0,22 bis 0,41 liegt. Bei einem größeren Verhältnis werden Oktaederlücken bzw. Hexaederlücken (Würfel) besetzt.

Lücke Radienverhältnis Tetraeder 0,22-0,41 Oktaeder 0,41-0,73 Würfel 0,73-1,00

Tabelle 1 Radienverhältnis Anion zu Kation


Tetraederlücke

0,225

Oktaederlücke

0,414

A

B

dichte Schichten

freier Radius

Abbildung 13 Tetraeder (links) und Oktaederlücke (rechts) zwischen dichtgepackten Schichten A und B

A

B

A

hexagonal dichteste

A

B

CA

kubisch dichteste

Tetraederlücke

Oktaederlücke

Kugelpackung

dichteste Schichten

Abbildung 14 Positionen der Lücken in der hexagonalen (links) bzw. der kubisch (rechts) dichtesten Kugelpackung

KZ 2 3 4 6 8

Geometrie der Anordnung

Gerade Gleichseitiges Dreieck

Tetraeder Oktaeder Würfel

Radienquotienten rK/rA

0,225-0,414 0,414-0,732 0,732-1

Abbildung 15 Koordinationszahlen und Geometrie der Anordnung der Ionen in Ionenkristallen


Für die Verknüpfung der Polyeder in Ionenkristallen ist die 3. Paulingsche-Regel wichtig, die eine Aussage über die günstige Anordnung der Oktaeder- und Tetraederlücken zueinander macht: Gemeinsame Kanten

und besonders Flächen destabilisieren eine Struktur. Dies gilt speziell für hochgeladene Kationen mit

kleinen Koordinationszahlen. Es ist daher zunächst festzustellen, wie die Verknüpfung der Lücken konkret in d en beiden dichten Packungen aussieht.

Verknüpfung der Oktaederlücken untereinander

flächen- 2 (zwischen den

Schichten) h.c.p. kanten- 6 (in der Schicht) flächen- 0 -

f.c.c.

Jede Oktaederlücke ist

kanten-

verknüpft mit

12

Oktaederlücken

(6 in der Schicht+3o+3u)

Verknüpfung der Tetraederlücken untereinander

flächen- 1 (zwischen den

Schichten) h.c.p. kanten- 3 (in der Schicht) flächen- 0 -

f.c.c.

Jede Tetraederlücke ist

kanten-

verknüpft mit

6

Tetraederlücken

(3 in der Schicht+3o+3u)

Lit.: http://ruby.chemie.uni-freiburg.de/Vorlesung/

eckenverknüpfte Oktaeder

kantenverknüpfte Oktaeder

flächenverknüpfte Oktaeder


Wichtige Strukturen A-Strukturen

Graphit

C

AB-Strukturen

ZnS (Wurzit - Zinkblende)

S Zn

A

C

C

B

B

A

A

C

Zinkblende (kubischen Form des Diamants mit 100% C)

S Zn

X

A

B

A

B

A

B

Wurzit (hexagonale Form des Diamants in Meteoriten mit 100% C)

KZ Zn: 4 Tetraeder KZ S: 4 Tetraeder


NaCl

Cl

Na

KZ Na+: 6 Oktaeder (Eckenveknüpfte Oktaeder der Na+ -Ionen) KZ Cl- : 6 Oktaeder (Eckenveknüpfte Oktaeder der Cl- -Ionen) CsCl

KZ Cs+: 8 Würfel KZ Cl- : 8 Würfel

Cs

Cl


Nickelarsenid

KZ Ni : 6 Oktaeder KZ AS : 6 trigonale Prismas Stränge mit flächenverknüpften Oktaedern

AB2-Strukturen

Cu2O (Cuprit) KZ Cu+ : 2 Linear KZ O2- : 4 Tetraeder TiO2 - Rutil KZ Ti2+ : 6 Oktaeder (Kantenverknüpfte Oktaeder der Ti2+-Ionen) KZ O2- : 3 gleichseitige Dreiecke

Ti

O

Ni

As

O

Cu


CaF2 KZ Ca2+ : 8 Würfel KZ F- : 4 Tetraeder SiO2 – Cristobalit KZ Si4+ : 4 Tetraeder KZ O2- : 2 Linear

AB3-Strukturen AlF3 - Aluminiumfluorid

KZ Al3+ : 6 Oktaeder (3D - eckenveknüpfte Oktaeder der Al3+-Ionen) KZ F- : 2 linear mit zwei Al-verknüpft

Kubisch dichteste Packung vom Anion und 2/3 der Oktaederlücken jeder übernächsten Anionenschicht besetzt mit dem Kation.

Si

O

Al

F

Ca

F


AB2X4 - Spinell-Typ

A B

B A

AB

BA

normal: A[B2X4] MIIM2

IIIO4 kubisch dichteste Kugelpackung von O2- MIII: 1/2 aller Oktaederlücken MII: 1/8 aller Tetraederlücken invers: B[ABX4] MIII[MIIMIIIO4] kubisch dichteste Kugelpackung von O2- MIII: 1/8 aller Tetraederlücken

MIII: 1/4 aller Oktaederlücken MII: 1/4 aller Oktaederlücken


Mischoxid:

Rinmanns Grün ZnO * x Co2O3, bzw. (V100) ZnO mit Co2O3 dotiert

Normalen:

Thenard´s Blau, bzw. Kobalt(II)aluminium(III)oxid: CoAl2O4 (V19)

Inversen:

Kobalt(II)eisen(III)oxid: CoFe2O4 (V86) Magnetit, bzw. Eisen(II,III)oxid Fe3O4

Kobalt(II)eisen(III)oxid als Komplex gesehen (Siehe Zusatzinformation 3.Teil - Komplexe):

Die Aufspaltung im Ligandenfeld dieser Verbindungen ist klein, da O2- ein schwaches Ligandenfeld bewirkt. Fe3+: es ist egal in welcher Lücke es sitzt – keine Ligandenfeldstabilisierung Co2+: günstiger in der Oktaederlücke

� Aufspaltung im Oktaederfeld doppelt so groß � mehr Elektronen abgesenkt als angehoben

>> Energiegewinn größer in der Oktaederlücke >> Co2+ : 3 d7 - 3 ungepaarte e- >> high spin >> Fe3+ : 3 d5 - 5 ungepaarte e- >> high spin


Kupfersulfat

Trivialname: Kupfervitriol Summenformel: CuSO4·* 5 H2O Molekulargewicht: 249,68 g/mol Kristallsystem: triklin Kristallhabitus: rhombische

Kupfersulfat–Pentahydrat bildet himmelblau gefärbte, rhombische Kristalle im triklinen Kristallsystem. Diese geben beim Erhitzen das Kristallwasser ab und das farblose Kupfersulfat-Anhydrat (CuSO4) bildet sich. Vier der fünf Wassermoleküle werden bei 100 °C abgespalten, das fünfte bei 200 °C. Der Vorgang ist reversibel (umkehrbar), denn beim Auflösen des wasserfreien Anhydrates in Wasser bildet sich wieder das Pentahydrat zurück. Das Pentahydrat sollte besser [Cu(OH2)4] SO4 * 1 H2O geschrieben werden, da im Kristall 4 Wassermoleküle direkt an das Kupfer(II)-Ion koordiniert sind. Diese intensiv blauen Kristalle stellen durch ihre asymmetrische Form ein Musterbeispiel für das trikline Kristallsystem dar. Auffällig ist die parallelogrammartige Gestalt der Kristalle.

Abbildung 16 Kupfersulfatkristall (CuSO4 * 5 H2O) Kaliumaluminiumsulfatkristall

Trivialname: Alaun Summenformel: KAl(SO4)2 * 12 H2O Molekulargewicht: 474,39 g/mol Kristallsystem: kubisch Kristallhabitus: oktaedrisch

Kristallisiert im kubischen System aus und bildet farlblose oktaedrische Kristalle.

Abbildung 17 Kaliumaluminiumsulfatkristalle (Alaun; KAl(SO4)2 * 12 H2O)


Kaliumchromsulfatkristall

Trivialname: Chromalaun Summenformel: KCr(SO4)2 * 12 H2O Molekulargewicht: 499,41 g/mol Kristallsystem: kubisch Kristallhabitus: oktaedrisch

Kristallisiert im kubischen System aus und bildet dunkelgrün/violette oktaedrische Kristalle.

Abbildung 18 Kaliumchromsulfatkristalle (Alaun; KCr(SO4)2 * 12 H2O)

Natriumchlorid

Trivialname: Halit (Steinsalz) Summenformel: NaCl Molekulargewicht: 58,44 g/mol Kristallsystem: kubisch Kristallhabitus: Hexaeder, Rhombendodekaeder, Oktaeder, Tetrakishexaeder

Halit (deutsches Synonym: Steinsalz, chemische Verbindung Natriumchlorid) ist ein häufig vorkommendes Mineral aus der Mineralklasse der einfachen Halogenide. Es kristallisiert im kubischen Kristallsystem mit der chemischen Zusammensetzung NaCl und entwickelt meist kubische (würfelförmige) Kristalle und großflächige, körnige bis massige Aggregate. Reiner Halit ist farblos oder bei mikrokristalliner Ausbildung weiß. Durch Einlagerung von Hämatit nehmen die Kristalle eine rote Farbe an, bei Einlagerung von Limonit eine gelbe. Durch Beimengungen von Tonmineralen oder Bitumen erscheint Halit grau bis braun. Gitterfehler im Kristallaufbau erzeugen durch Interferenz (Überlagerung durch Beugung der Lichtstrahlen) eine bläuliche Färbung.

Abbildung 19 Halit (Steinsalzkristall; NaCl)


Ammoniumeisen(II)sulfat

Trivialname: Mohrsches Salz Summenformel: NH4FeSO4 * 7 H2O Molekulargewicht: 392,14 g/mol Kristallsystem: Kristallhabitus:

Eisen(II)sulfat

Trivialname: Eisenvitriol, grüner Vitriol Summenformel: FeSO4 * 7 H2O Molekulargewicht: 278 g/mol Kristallsystem: Kristallhabitus:

Eisensulfat kristallisiert aus wässrigen Lösungen in Form hellgrüner Kristalle, die 7 Mol Kristallwasser enthalten: FeSO4 * 7 H2O, daher auch der Name Eisen(II)-sulfat-heptahydrat, es ist nur in sehr reinem Zustand hellblau, die grünliche Farbe entsteht durch teilweise Oxidation zu Eisen(III)-sulfat. An trockener Luft verwittern die Kristalle. Diese Kristallwasserabspaltung gelingt vollständig bei längerem Erhitzen über 70 °C, dabei entsteht das Monohydrat als farbloses Pulver FeSO4 * H2O.

Kaliumhexacyanoferrat(III)

Trivialname: Rotes Blutlaugensalz Summenformel: K3[Fe(CN)6 Molekulargewicht: 329 g/mol Kristallsystem: Kristallhabitus:

Abbildung 20 Kaliumhexacyanoferrat-(III) (K3[Fe(CN)6]) Literatur & Dank:

Vorbereitung des IAAC, für Überlassung der Bilder L. SMART, E: MOORE, Einführung in die Festkörperchemie, Vieweg Lehrbuch http://de.wikipedia.org/wiki/ http://www.experimentalchemie.de/ http://infos.aus-germanien.de/ http://www.crystalgrowing.com/ und allen anderen die Ihre Sachen ins Netz gestellt haben


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