Metalen en Katalyse

Vakinformatie

Gedoceerd door prof. Koen Binnemans. Vanaf 2018-2019 werden er aanpassingen gemaakt aan de leerstof en het examen. Het zijn 5 vragen: vooral oefeningen maar ook enkele inzichtsvragen over de leerstof. De elementen worden ook anders gevraagd, enkel symbool & benaming kennen. Vanaf 2010-2011 worden er geen examenvragen meer gegeven, het examen bestaat louter uit 8 toepassingsvragen, 1 vraag over het boekje "the Periodic Table" en 1 vraag over het periodiek systeem zelf.

Examenvragen vanaf 2019

6 juni 2023

1. • Wat is ionisatie-energie? (tabel met ionisatie-energieën gegeven voor verschillende elementen).
   • Waarom is de eerste ionisatie-energie van H kleiner als die van He?
   • Waarom is de tweede ionisatie-energie altijd groter dan de eerste?
   • Waarom is de eerste ionisatie-energie van O kleiner dan die van N?
2. Toon aan met behulp van de Madelung regel in welke volgorde de K, L, M, N schillen met hun orbitalen worden opgevuld. Pas dit toe op Ni in Ni2+. (Definitie van Madelung regel gegeven, laagste n+l waarde eerst)
3. Teken MO diagram van 02 en vul aan met al zijn elektronen. Bereken de bindingsenergie van O2, (O2)- en (O2)2-.
4. Waarom is stabiliteit van BX3 met Lewis-base stijgend volgens: BF3 < BCl3 < BBr3?
5. Etheen vs tetrafluoretheen: experimenteel wordt waargenomen dat een metaalcomplex met etheen geen verandering geeft in bindingslengte tussen C=C. De H-atomen worden een beetje afgebogen weg van het metaal. Voor het overeenkomstige tetrafluoretheencomplex wordt experimenteel waargenomen dat de C=C bindingslengte bijna zo lang is als in een alkaan en de F-atomen worden sterk afgebogen weg van het metaalatoom. Verklaar.

9 September 2022

1. • Bereken de bindingsenergie van Ijzer 56
   • 60mCo, 14C, 14N, 12C, 13N: welke zijn isotopen? Isotonen? Isobaren? Isomeren?
2. • Verklaar de oplosbaarheid van zilverhalogeniden in water: AgI < AgBr < AgCl < AgF.
   • Waarom is LiCl veel beter oplosbaar in water dan LiF?
3. • Wat is een katalysator?
   • Is een katalysator in staat de ligging van het evenwicht te veranderen? Verklaar met het energie-diagram.
   • Leg volgende begrippen uit: omzettingsfrequentie, katalysecyclus, selectieve katalysator, levensduur van een katalysator.
4. • Gegeven MO schema van O2, leg uit wat je hieruit kan afleiden.
   • Toon a.d.h.v. het MO schema aan dat O2 ongepaarde elektronen heeft.
   • Toon aan dat (O2)2+ kan bestaan
5. • Bepaal de puntgroepen (schema gegeven)

13 Juli 2022

1. • Bereken de bindingsenergie van Tritium in MeV/nucleon (u van proton, neutron en tritiumkern gegeven, ook gegeven dat 1u => 931,5 MeV).
   • MO-diagramma voor diatomisch deuterium en Helium (stabiliteit vergelijken).
   • Schets fysisorptie en chemisorptie van H₂.
2. • Alkylverbindingen met 3d-elementen. Verklaar de onstabiliteit en geef de synthese.
   • Wat zou men kunnen doen om toch een stabiele verbinding tussen een alkylgroep en een 3d-element te kunnen synthetiseren?
3. • Verschil in stabileitsconstante tussen een complex met ethyleendiamine en 2 NH3 uitleggen.
   • Binding van Cd2+ met B- Kf1, 2, 3 en 4 gegeven (1>2>4>3) leg de trend uit van Kf.
4. • Pas de elektron regels op Ni(CO)₄, Co₂(CO)₈ en V((CO)₆.
   • Verklaring voor eventuele afwijking van de 18-elektronenregel.
   • Waarom is Co₂(CO)₈ een dimeer?
   • Trends in aantal CO-liganden van de 3d reeks metalen verklaren.
5. • Schrijf de Lewis structuur van XeF4 en voorspel de (ruimtelijke) structuur.
   • Identificeer de symmetrie van de 5 d-orbitalen van Xe (Puntgroep D4h, karaktertabel is gegeven).
   • Kunnen in XeF₄ drievoudig ontaarde orbitalen voorkomen? Hoe leid je dit af van de karaktertabel?

24 Augustus 2021

1. • Bereken de bindingsenergie van Ijzer 56
   • 60mCo, 14C, 14N, 12C, 13N: welke zijn isotopen? Isotonen? Isobaren? Isomeren?
2. • Stabilietsconstant van Cd(OH2)n uitleggen, 2 reacties gegeven.
   • Stijging in stabilietsconstant, verklaar de trend
3. • Pas de elektron regels op Ni(CO)4, Co2(CO)8 en V((CO)6
   • Verklaring voor afwijking van de 18 elektron regel
   • Waarom is Co2(CO)8 een dimeer?
   • Trends in de 3d reeks metalen verklaren.
4. • Gegeven MO diagrama van O2 (zonder elektronen) Bespreek de schema
   • Toon dat O2 ongepaarde elektronen heeft
   • Lied dat O2 2+ kan bestaan.
5. • Schrijf de lewis structuur van XeF4 en voorspel de structuur
   • Identificeer de symetrie van de 5 d-orbitalen van Xe (Punt groep D4h)
   • Kunnen in XeF4 drie voudig ontaarde orbitalen voorkomen? Hoe lied je die af van de karaktertabel?

GEEN VRAGEN OVER ZUREN EN BASEN!

15 juni 2021

1. • Bereken de bindingsenergie van tritium (in MeV/nucleon). m(p) = 1,007276u, m(n) = 1,008665u en m(expm) = 3,016049u.
   • Stabiliteit D2 (deuterium) versus He2 verklaren.
   • Schets fysisorptie en chemiesorptie van H2 op een nikkelmetaaloppervlak.
2. • Wat is resonantie
   • Waarom zijn deze geen resonanties? H-C≡N en H-N≡C
   • Vul de ongedeelde elektronen (vrije elektronen paren) aan, bereken de formele lading en zeg welke structuur het meeste bijdraagd en gegeven de EN
   1. N3-: N≡N-N N=N=N N-N≡N
   2. SCN-: S≡C-N S=C=N S-C≡N
3. • Gegeven zijn 4 verschillende complexen met n aantal I- als ligand(en) [bv. Co(NH3)6I3] en de complexen vormen octaëders. Hoeveel van mol ligand van AgI slaat er neer bij toevoeging van AgNO3?
   • Bidentaat ligand htfa (CF3-CO-CH2-CO-CH3) kan proton verliezen (tfa) en complexeren met Cu2+. [Cu(L)2] heeft welke isomerie?
4. • Na+ en Ag+ hebben ongeveer dezelfde grootte welke is het zuurdere aqua-ion?
   • BF3, BCl3, BBr3 welke is zuurder en verklaar
   • Voorkomen van Hg2+ enkel als sulfide maar waarom Zn2+ voorkomen als oxide, sulfide ... (zacht-hard)
5. • Reductieve eliminatie van katalysator verklaren (een octaëdrische Pt-katalysator met 3Cl en 3andere L die dan vierkant vlak wordt en L-Cl verliest)
   • Mn2(CO)10 is een dimeer maar waarom Fe(CO)5 niet?
   • Stabiliteit van complexen vergelijken: Mn(CO)5CH3 versus Mn(CO)5CH2CH3

15 juni 2020

1. • Verklaar de oplosbaarheid van zilverhalogeniden in water: AgI < AgBr < AgCl < AgF.
   • Waarom is LiCl veel beter oplosbaar in water dan LiF?
   • Welk van volgende is het sterkste zuur? Geef ook een verklaring.
   1. 1. BCl3 of BF3
      2. BCl3 of BeCl2
      3. ScCl3 of LaCl3
      4. B(n-Bu)3 of B(t-Bu)3
2. • Waarom zijn organometaalverbindingen van d-blok elementen met alkylverbindingen moeilijk synthetiseerbaar? Waarom zijn ze onstabiel?
   • Hoe kunnen we deze verbindingen dan wel synthetiseren?
3. Gebruik een MO energie-diagram om de bindingsorde van He2,2+ te voorspellen. Is dit een stabiel molecule?
4. De tweede ionisatie-energie voor een aantal elementen van de 4de periode zijn: Ca 11,87 eV; Sc 12,80 eV; Ti 13,58 eV; V 14,15 eV; Cr 16,50 eV; Mn 15,64 eV.
   • Identificeer de orbitalen waaruit de ionisatie plaatsvindt.
   • Geef een verklaring voor de trends in waarden.
   • Waarom is de tweede ionisatie-energie altijd groter dan de eerste ionisatie-energie?
5. • Wat is een katalysator?
   • Is een katalysator in staat de ligging van het evenwicht te veranderen? Verklaar met het energie-diagram.
   • Leg volgende begrippen uit: omzettingsfrequentie, katalysecyclus, selectieve katalysator, levensduur van een katalysator.

17 juni 2019

1. 1. Een oefening letterlijk uit de oefenzitting: Bereken de hoeveelheid energie die vrijkomt bij het α-vervalproces: Po→ Pb + He (isotoopmassa's gegeven)
   2. Wat heeft de verhouding neutronen/protonen te maken met het atoomnummer? Hoe kan je onstabiele elementen stabiel maken adhv deze verhouding?
2. 1. Wat is Zeff en waarom is deze kleiner dan Z voor een 1s orbitaal?
   2. Gegeven is Zeff 2s en Zeff 2p van boor en Zeff 2s en Zeff 2p van natrium (B: Zeff 2s > Zeff 2p; bij natrium andersom). Hoe komt dit? (uitgelegd met penetratie van elektronen)
3. Een oefening letterlijk uit de oefenzitting: Gebruik een MO energie-diagram om de bindingsorde van het He2 2+ ion te voorspellen. Is dit een stabiel molecule?
4. 1. Gegeven: 2 reacties (1 met bidentaat 1 met monodentaat) en hun Kf. Welke reactie bindt makkelijker of vormt makkelijker (ik weet het niet juist meer)? (uitgelegd adhv chelaateffect verklaard met entropie)
   2. Binding van Cd2+ met B- Kf1, 2, 3 en 4 gegeven (1>2>4>3) leg de trend uit van Kf. (Van 3 --> 4 is van octaëder --> tertraëder: energetisch en ook entropisch gunstig (vrijzetten 3 watermoleculen))
   3. welk kation bindt makkelijker met EDTA4-: Na+ of K+ (grotere ladingsdichtheid = makkelijkere vorming; Na is kleiner dus grotere ladingsdichtheid)
   4. Teken 1,10-fenantroline en 2,2'-biterpyridine
5. Gegeven karaktertabel
   1. Teken Lewis van XeF4 welke structuur is dit?
   2. Geef de symmetrie van alle 5 d-orbitalen adhv de karaktertabel.
   3. Is er 3-voudige ontaarding mogelijk? (nee want max karakterwaarde was 2).

Examenvragen vanaf 2011

29 januari 2018

1. Pourbaix diagram van mangaan : Welke verbindingen zijn stabiel in water? Wat is de betekenis van een horizontale, verticale en schuine lijn? Welke verbinding(en) worden gevormd als je Mn... aanzuurt? Kan je mangaan-metaal maken uit een waterige oplossing?
2. Oplosbaarheid in water verklaren : Oplosbaarheid van AgX in water in stijgende volgorde rangschikken (I, Br, Cl, F) & Oplosbaarheid van LiCl tov LiF
3. Ellingham diagram : Betekenis van een knik, de helling van een rechte en positieve/negatieve G & Nog een eigenschap van Ca-metaal verklaren
4. Structuren tekenen (Fenantroline, DPTA, cyclam, ...kroon...
5. Katalytische cyclus geven : Hydrolyse van 1-hexeen met wilkinson-katalysator
6. Structuur van Cu(II) verklaren in een octaeder (Jahn-Teller uitgebreid uitleggen!)
7. Het aantal CO liganden in een complex bepalen opdat deze voldoet aan de 18-elektronenregel
8. Opsplitsing van de 5d orbitalen in een kubisch polyeder en verklaren of dit een HS of LS complex is
9. "In de 19e eeuw gaf men de lanthaniden de naam "zeldzame aarden" omdat men toen dacht dat ze helemaal niet vaak voorkwamen. Dit blijkt achteraf niet te kloppen, de lanthaniden komen immers veel meer voor dan bv zilver of goud." Verklaar deze vergissing ahv de HSAB theorie & uitleggen of een lanthanide en F- een stabiele verbinding vormt
10. Periodiek systeem

19 Januari 2018

1. (a)Als je weet dat [Mn(H2O)6]3+ een high-spin complex is, hoeveel ongepaarde elektronenverwacht je dan voor het oxalaatcomplex [Mn(ox)3]3-?

(b) Teken het opsplitsingsdiagramma en de elektronenbezetting van de d-orbitalen voor [Co(NH3)6]2+ en [Co(NH3)6]3+. De deltaO-waarden voor deze twee complexen zijn resp. 120 kJ/mol en 270 kJ/mol. De elektronparingsenergie P van Co2+ bedraagt ongeveer 270 kJ/mol en deze van Co3+ ongeveer 210 kJ/mol.

1. Alfred Werner, de grondlegger van de coördinatiechemie, voerde zijn baanbrekende experimenten op het gebied van de stereochemie vooral uit op complexen van Cr(III), Co(III) en Pt(IV). Waarom zou hij juist deze ionen hebben gekozen?
2. Teken 2,2' bipyridine, 12-kroon-4, hexafluoroacetylaceton en EDTA4-
3. 18-elektron regel, bepaal n
   • Fe(CO)n(PPh3)2
   • Mo(CO)n(PMe3)3
   • W(CO)n(hapticiteit6 C6H6)
   • Ru3(CO)n
4. Geef de coördinatiepolyeder van het complex in (NH)₄[Cu(H2O)₆]
5. Opsplitsing p orbitalen octaeder, vierkant vlak
6. Aan welke voorwaarden moet voldaan worden om een complex met een laag coordinatiegetal te bekomen?
7. Frost diagram van mangaan gegeven, wat kan je hieruit opmaken? (slide 56 van redox ppt)

15 Januari 2018

Praktisch hetzelfde als de vorige (16 januari 2017), sommige vragen beetje aangepast

16 januari 2017

1. Enkele nikkel complexen zijn gegeven, een octaëder en twee tetraëders, geef aantal ongepaarde electronen.
2. Waarom dimeriseert Mn2(CO)10 wel en HMn(CO)5 en V(CO)6 niet?
3. Splitsing P-orbitalen in octaëder en vierkant vlak.
4. teken 18 kroon 6, H5DTPA, 2,2'-bipiridine, 1,10-fenantroline.
5. Substitutie -OH groep zwavelzuur door F, CF3 en NH3, welke is het sterkste en welke is het zwakste?
6. meerdere deelvragen over monsanto proces, welke OT, hoeveel valentie elctronen, snelheidsbepalende stap.
7. zure, basische en amfofotere oxiden uitleggen + 2 voorbeelden geven.
8. latimer diagram O2 --> H2O2 --> H20
   • H2O2 oxidans/reductans?
   • waarom koel bewaren en niet vooraltijd houdbaar?
   • netto reactie van heel diagram geven
9. Iets over de Irving-Williams reeks, de trend verklaren

18 januari 2016 NM

1. Opsplitsen van p-orbitalen bij octaeder en vierkant vlak
2. Sterkste Lewiszuur
   • BF3, BCl3 en BBr3
   • BeCl2 en BCl2
   • ScCl3 en LaCl3
   • B(n-bu)3 en B(t-Bu)3
3. 18-elektronenregel, 2 structuren tekenen
4. Verklaring geven voor ongepaarde elektronen van [Mn(CN)6]-4, [Mn(CO)]2-,[Cr(en)3]2+ en [Fe(ox)3]3-. Aantal ongepaarde elektronen is gegeven.
5. Metaal-ligand bespreken
6. LaF3, LaBr3, HgS AgF oplosbaarheid bespreken
7. aantonen dat edelmetaal als keramische drager beter is dan een dunne folie
8. Isomeren scheiden? [Ir(NH3)4Cl2]+, [Cu(NH3)4Cl2]+, [Co(NH3)5Cl]2+, [Co(acac)3]
9. waarom Cu(II) nooit een perfecte ocataëder gaat zijn

15 januari 2016 NM

1. Oef 10 oefenzitting 5
2. Co2+ vormt in geconcentreerde HCl een tetraëder [Co(Cl)4]2- Maar Ni2+ vormt in dezelfde omstandigheden geen gelijkaardige tetraëder. Verklaar
3. Hoe kan men op basis van het aantal mogelijke geometrische isomeren aantonen dat 6 liganden op een octaëdrische manier rond een centraal metaalion worden geschikt?
4. Welke reacties komen er voor bij corrosie van ijzer?
5. evenwicht naar links of rechts adhv HSAB
   • Li2O+HgS --> Li2S+HgO
   • ZnS+Ag2O --> ZnO+Ag2S
   • CdO+PbS --> CdS+PbO
   • Co2S3+CoO --> Co2O3+CoS
6. tekenen en elektronen tellen: oef 8 oefenzitting 7
7. • oef 10 oefenzitting 8
   • oef 11 oefenzitting 8
8. Bespreek Berry-pseudorotatie
9. Frost-diagramma's van actaniden gegeven. Bespreek stabiliteit van de oxidatiegetallen, welke trend zie je als je de actaniden afloopt?

11 januari VM

1. Pourbaix diagramma van mangaan gegeven:
   • wat betekenen de horizontale, verticale en schuine lijnen
   • Is het mogelijk om via een elektrolyse in waterig milieu Mangaanmetaal te verkrijgen
   • wat gebeurt er wanneer we MnO42- aanzuren in een waterig milieu
   • welke vormen van Mn zullen stabiel blijven in waterige oplossing als je dit weet: (Halfreacties H2/H+ en O2/H2O gegeven)
2. • rangschik volgens stijgende oplosbaarheid, AgCl, AgBr, AgI, AgF en verklaar
   • LiCl zal veel beter oplosbaar zijn dan LiF verklaar
3. eddingham diagramma gegeven
   • welke metalen kunnen door middel van reductie van calciummetaal verkregen worden uit datzelfde metaal oxide (vreemd gestelde vraag voor gwn eig te zegge alles wa hoger ligt kan door het onderliggende gereduceerd worden)
   • ...O en ...O hebben een positieve waarde voor delta G wat is het effect hiervan
   • Vanaf welke min. temperatuur kan C zink uit ZnO reduceren
   • verklaar wat de knikken in de rechten zijn
   • wat bepaalt of leg uit waarom er stijgende/dalende/horizontale rechten zijn
4. teken volgende liganden:
   • DTPA5-
   • 1,10-fenantroline
   • 18 kroon 6
   • tetraazacyclotetradecaan ( ofzoiets) cyclam
5. verklaar waarom het zes gecoordineerd Cu(II) geen ideale octaëder zal vormen.
6. Hoe splitsen de 5d3 orbitalen van een kubische structuur op? Verwacht je een high of low spin?
7. 18-elektronenregel. Bepaal n
   • Fe(CO)n(PPh3)2
   • Mo(CO)n(PMe3)3
   • W(CO)n(hapticiteit6 C6H6)
8. verklaar: katalysator plus kan deze positie van evenwicht verplaatsen, katalysecyclus, omzettingsfrequentie levensduur v katalysator
9. Welke eigenschappen maken dat zink zo handig is voor de katalyse

20 januari 2014

1. Opsplitsing p orbitalen octaeder, vierkant vlak
2. • Industriele bereiding aluminium uit bauxiet
   • met ellinghamdiagram: kan calciummetaal aluminiumoxide reduceren?
3. Latimer diagram van O2, H2O2, H2O en stel Frost diagram op
4. Oef over vormingsconstante
5. Fe3+ heeft grotere ionstraal dan Fe2+, verklaring?
6. Wat is katalysator, omzettingsfrequentie, selectiviteit, katalysecyclus, levensduur katalysator?
7. Ni(hapt.5)2 en Co(hapt.4-C4H4)(hapt.5-C5H5): teken en geef elektronentelling
8. Oef 5 van werkzitting 5

28 januari 2013

1. Hoe verschilt de opsplitsing van de d-orbitalen in een kubisch ligandveld ten opzichte van deze van een octaëdrisch kristalveld?
2. Identificeer in de volgende reeksen het sterkste Lewiszuur en verklaar:
   • BF₃, BCl₃ en BBr₃
   • BeCl₃ en BCl₃
   • ScCl₃ en LaCl₃
   • B(n-Bu)₃ en B(t-Bu)₃ n-Bu = normaal butyl; t-Bu = tertiair butyl
3. Teken de structuur van de volgende complexen en bepaal of ze aan de 18-elektronenregel voldoen:
   • (hapt.3-C₃H₅)₂Ni
   • (hapt.4-C₄H₄)
   • (hapt.5-C₅H₅)Co
4. Geef een verklaring voor het aantal ongepaarde elektronen waargenomen in de volgende complexen (het aantal ongepaarde elektronen staat vermeld tussen haakjes na het complex):
   • [Mn(CN)₆]^4- (1)
   • [Mn(CN)₆]^2- (3)
   • [Cr(en)₃]²⁺ (4)
   • [Fe(ox)₃]^3- (5)
5. Bespreek de metaal-ligand binding in carbonylcomplexen.
6. Welke van de volgende verbindingen is goed oplosbaar in water en waarom?: LaF₃, LaBr₃, HgS, AgF
7. Wat is het Jahn-Teller effect? Voor welke tweewaardige ionen uit de eerste transitiemetaalreeks (3d-ionen) kan men dit effect verwachten?
8. Teken structuren voor de volgende verbindingen (gegeven als brutoformules), door te steunen op het gegeven van het aantal ionen dat het complex bij oplossen in water vormt:
   • PtCl₄.6NH₃ (5 ionen)
   • PtCl₄.5NH₃ (4 ionen)
   • PtCl₄.3NH₃ (2 ionen)
   • PtCl₄.2NH₃ (geen ionen)
9. • Wat is het verschil tussen de primaire en de secundaire classificatie van de elementen?
   • Wat is het onderscheid tussen basic en simple substances ?
10. PSE

14 jan 2013 NM

1. Hoe gaan de p-orbitalen zich opsplitsen in een
   • octaëdrische veld en
   • vierkant-vlak veld
2. Teken de structuur van EDTA^4-, 15-kroon-5, 2,2'-bipyridine
3. Geef de coördinatiepolyeder van eht complex in (NH)₄[Cu(H2O)₆](SO₄)₂ (vervormde octaëder door Jahn-Teller)
4. Oefening 5 van oefenzitting 3
5. Geef de cyclus voor de hydroformylering van propeen
6. Bepaal n zodat de complexen aan de 18-elektronregel voldoen
   • Fe(CO)_n(PPh)₃
   • Mo(CO)_n(PMe)₃
   • W(CO)_n(C₆H₆) met hapiticiteit 6
7. Zn(OH) lost op in base, Ca(OH) niet. CaS wordt gehydrolyseerd in water, ZnS niet. Verklaar
8. Welke 2 isomeren worden gevormd bij de oxidative additie van het vlak-vierkant complex [IrCl(PMe)₃] met Cl₂-gas?
9. PSE
   • Geef de verschillen in de korte, middellange en lange vorm van het PSE
   • Hoe ziet de left-step table van Janet eruit?
   • Geef de voor- en nadelen van de bovenstaande tabellen

30 jan 2012 VM

1. Je hebt een ontdekking gedaan van monodentaatliganden die (high/low spin) een kubus vormen. Je hebt een complex type (MLn)²⁺. Voor welke tweewaardig Metaalionen uit de eerste serie van de transitiemetalen lijkt dit mogelijk? Waarom is het niet eigenlijk helemaal niet mogelijk?
2. geef hapticiteit van allyl, benzeen, Cp, 1,3-dibuteen
3. Aantal CO in 4 complexen
4. Stel een cyclus op voor de hydrogynering van 1-penteen met de Wilkinson katalysator
5. CrCl₃.(H₂O)6 heeft verschillende isomeren. Paarse vorm is elektronisch gelijkaardig actief aan (Co(NH₃)₆)Cl₃. De Groene vorm is initieel minder elektronisch actief, maar wordt even sterk als we een oplossing er van koken (én kleurt dan ook paars). Als we de groene oplossing titreren met AgNO₃ krijg je 1:1 verhouding AgCl:complex. Wat is het groene en wat is het paarse isomeer.
6. Leg de Berry-Pseudorotatie uit
7. HgS is de belangrijkste bron van Hg²⁺ in de natuur. Hoe kan je verklaren dat deze onder deze vorm voorkomt, en Cd en Zn (die in de zelfde groep staan) voorkomen als oxiden, sulfaten, silicaten en sulfiden.
8. PSE: wat is het verschil tussen de primaire en secundaire classificatie en hoe geeft dit aanleiding tot verschillend mogelijke posities van He in het PSE?
9. ELEMENTEN (enkel mondeling): 10 invullen, en een aantal de namen geven (bij mij ALLEEN Lantanide en actinide!!!)
10. 4 structuren van liganden tekenen

• hexafluoracetylaceton
• 12-kroon-4
• 2,2'-Bipyridine
• EDTA^4-

29 aug 2011 VM

1. Gegeven spectrochemische reeksen voor liganden en metalen.

• Wanneer je weet dat [Mo(H2O)6]3+ een high-spin complex is, welke uitspraken kan je dan doen over [Mo(ox)3]2-?
• Geef schematisch de opsplitsing van de d-orbitalen weer van 2 octaedrische complexen. Wat kan je verder nog zeggen over de elektronenverdeling in deze complexen als de ligandveldopsplitsingsparameter en de repulsie-energie voor het paren van elektronen gegeven zijn?

1. In oplossingen zijn Hf4+ en Zr4+ zeer moeilijk van elkaar te scheiden, mede doordat hun ionstralen bijna exact even groot zijn.

• Hoe kan je dit verklaren (de gelijke ionstralen)?
• Hf4+ vormt 8-gecoördineerde complexen, wat is de coördinatiepolyeder?
• Vormt Hf4+ stabiele complexen met F- en waarom (niet)?

1. Beschrijf de energieniveau's van p-orbitalen in een octaëdrisch veld en een vierkant-vlak veld.
2. 3 organometaalcomplexen gegeven. Teken de structuur en voldoen ze aan de 18-elektronenregel?
3. Leg uit: Jahn-teller distorsie. 3 complexen, welke ondergaan Jahn-teller distorsie en waarom?
4. PSE: Geef eigenschappen, voor- en nadelen van korte versie, middellange versie en lange versie van PSE.

• Geef schematisch de left-step table van Janet weer + voordelen, nadelen en vergelijk met vorige versies.

1. Uiteraard PSE

15 jan 2011 VM

1. Hoe zien de orbitaalenergieen eruit in een kubisch en octaëdrisch veld?
2. Rangschik volgens grootste zuurheid:

• BF3, BCl3, BBr3
• BeCl2, BCl3
• B(n-Bu)3, B(t-Bu)3 (n-Bu = n-butyl, t-Bu = tert-butyl)

1. Wat is de structuur van [Cr(OH2)6]2+?
2. Geef de katalytische cyclus van propeen en octacarbonyldikobalt als (pre)katalysator
3. Wat is de structuur van trimethylaluminium in de gasfase als je weet dat het dezelfde structuur is als die van aluminiumoxide in de gasfase?
4. Drie structuren tekenen. Voldoen ze ook aan 18e- regel?
5. Fosfor vindt men onder verschillende vormen (rode, witte, zwarte fosfor). Is dit simple of basic substance? Waarom?
6. PSE

---

Vakinformatie

Enthousiast gedoceerd door professor Binnemans. Hij geeft zijn examenvragen op voorhand. Het examen is mondeling met een schriftelijke voorbereiding.

Examenvragen voor 2011

18 jan 2010 NM

1. Hoe kan men Grignardreagentia synthetiseren. Bespreek het Schlenk evenwicht. Op welke manier is dit evenwicht van nut voor de synthese van dialkylmagnesiumverbindingen.
2. (a) Beschrijf de karakteristieke eigenschappen van Zn2+ die ervoor zorgen dat dit metaalion beter geschikt is dan andere transitiemetaal-ionen als actief centrum in vele hydrolytische enzymes. (b) Bespreek de werking van het Zn2+-houdend enzyme koolzuuranhydrase (carbonic anhydrase). (c) Als men in carboxypeptidase A Zn2+ door Co2+ vervangt blijft niet alleen de oorspronkelijke activiteit behouden, maar er ontstaat zelfs een nog actiever enzyme. Waarom maakt de Natuur dan niet gebruik van Co2+ in carboxypeptidase A?
3. Welke factoren begunstigen de vorming van een complex met een laag coördinatiegetal? Welke factoren leiden tot complexen met een hoog coördinatiegetal?
4. Oefening over hapticiteit en uitleggen wat hapticiteit was
5. PSE

18 jan 2010 VM

1. bespreek het HSAB principe
2. bespreek de structuur, synthese en eigenschappen van ferroceen
3. wat is een katalysator? bespreek de katalysecyclus, de levensduur, TOF, selectiviteit
4. bespreek de primaire en secundaire classificatie, welke classificatie gebruikte mendel voor zijn PSE en verklaar de tweezijdige plaatsing van He?
5. vul het PSE verder aan

11 jan 2010 NM

1. Hoe kan men met behulp van de kristalveldtheorie de trends in het verloop van de ionstraal van metaalionen over de eerste transitiemetaalreeks (3d-reeks) verklaren?
2. Hoe kan men uit het aantal geometrische isomeren afleiden of een complex octaedrisch is? Wat is de Berry-pseudorotatie?
3. Bespreek het Wacker-proces.
4. Bespreek de drie verschillende plaatsingsmethodologieën van de lanthaniden en actiniden en verklaar hoe de Madelung regel inzicht verwerft in de huidige accommodatieproblematiek. Welke plaatsing geniet jouw persoonlijke voorkeur ? Op welke manier zouden de lanthaniden geplaatst worden in de tabel indien de belangrijkste oxidatietrap van het element gebruikt zou worden als criterium voor de secundaire classificatie ? Waar staan de lanthaniden en actiniden in de left step table van Janet?
5. Vul het PSE aan.

11 jan 2010 VM

1. Wat is het Jahn-Teller effect? Voor welke tweewaardige ionen uit de eerste transitiemetaalreeks (3d-ionen) kan men dit effect verwachten?
2. Wat is het nefelauxetisch effect?
3. Bespreek de metaal-ligand binding in carbonylcomplexen.
4. Wat is het verschil tussen de primaire en de secundaire classificatie van de elementen ? Verklaar hoe verschillende criteria voor de secundaire classificatie aanleiding kunnen geven tot verschillende plaatsingen van helium in het periodiek systeem. Kan men de accommodatie van helium in groep IIA goedspreken op basis van het onderscheid tussen basic en simple substances? Welk criterium voor de secundaire classificatie werd er volgens jou gebruikt bij de constructie van de conventionele tabel van Mendelejev?
5. PSE aanvullen + namen van elementen.

30 jan 2009

1. Aantonen dat kubus en tetraeder verwant zijn, opsplitsing van de d-orbitalen, verband tussen kristalveldopsplitsingsparameter van kubus en van tetraeder en de factoren die de kristalveldsplitsingsenergie beïnvloeden
2. Wilkinsonkatalysator en al wa daarbij hoort
3. Zn2+ in enzymes
4. synthese benzine mbv katalysatoren
5. PSE

26 jan 2009 NM

1. Bespreek het Jahn-Teller effect. Bij welke 2+ ionen van 3d reeks is dit te verwachten? (Bijvraag: Welk complex heeft bijna uitsluitend Jahn-Teller distortie? Antwoord: Cu-complexen)
2. Welke factoren leiden tot een hoog CG en welke tot een laag? (Bijvraag: geef een complex met CG=1)
3. Oefening over zuurheid metaalionen, stabiliteit in lucht en ongepaarrde elektronen.
4. Wat is een katalysator? Beinvloedt dit het evenwicht? Bespreek tof, levensduur, cyclus en selectiviteit.
5. PSE-spelletje.

26 jan 2009 VM

1. monsanto proces
2. structuur en binding MeLi
3. hoe kan men uit het aantal geometrische isomeren afleiden of een complex octaedrisch is
4. oefeningen
   1. waarom deactiveert CO de reductie van H2 op een pt-oppervlak
   2. Waarom komen eerder Fe, Mn, Cu voor in redoxenzymes dan Ga, Ca, Zn?
   3. Titaan vormt bij hoge temperatuur een stabiel nitride met N2. Waarom is het dan inactief als katalysator bij synthese van NH3?
   4. teken structuur en geef elektronentelling van (n4-C4H4)(n5-C5H5)Co
5. PSE

22 jan 2009

1. Wacker proces
2. verklaren wrm 1 complex labiel is en het andere inert
3. cisplatine
4. Berry-pseudorotatie
5. PSE dus

29 jan 2008

1. Bespreek hydroformylering van alkenen
2. Jan Teller-effect + bij welke tweewaardige 3d-metalen ?
3. Waarom is er geen onderscheid tussen high spin en low spin bij d8, wat bepaald HS/LS bij d4 en hoe kun je experimenteel het ondersheid maken
4. Hoe kun je experimenteel zien of tijdens een substitutiereactie van een octaëdrisch complex het intermediair een trigonale-bipiramide of een tetragonaal-piramide is?
5. PSE

28 jan 2008

1. Bespreek het gebruik van cisplatin en analoge verbindingen bij de behandeling van kanker.
2. Wat is de Berry-pseudorotatie?
3. Vraag over labiel <-> kinetisch inert d4 high spin en low spin complex
4. standaardlading van lanthaniden (+III)
   1. verklaar
   2. welke lanthaniden zouden ook (+II) en (+IV) kunnen hebbe (stabiel = leeg, half of volle bezetting)