|
Universitetet I oslo
|
| bet | 7/12 | | Sana | 10.05.2021 | | Hajmi | 208 Kb. | | #14469 |
Oppgave 7
a) Nikkel reagerer med oksygen til et oksid der nikkel har formelt oksidasjonstall 2. Skriv formelen til oksidet og angi sannsynlige elektronkonfigurasjoner i grunntilstanden for nikkel- og oksygenionene i dette oksidet.
NiO. Elektronkonfigurasjoner: Ni2+: [Ar]3d8. O2-: [He]2s22p8 evt. [Ne]
b) Nikkeloksid har NaCl-struktur. Tegn enhetscella. Hvor mange Ni- og O-ioner er det i enhetscella? Hva er koordinasjonstallet for Ni-ioner (dvs. hvor mange nærmeste naboer av oksygenioner har Ni)?
Figur: se læreboka figur 7-8. Både Ni2+ eller O2- kan plasseres i origo. I denne enhetscella får vi dermed 4 Ni2+ og O2--ioner. Ni2+ er sekskoordinert til O2- (oktaedrisk koordinasjon). (Det kan også tegnes mindre enhetsceller, og antallet ioner reduseres da tilsvarende.)
c) Nikkeloksid er farget (grønt). Basert på koordinasjonstall og elektronkonfigurasjon, forklar hvorfor NiO er farget.
Ni2+ omgis av seks oksygenioner som er oktaedrisk koordinert til Ni2+. To av de fem d-orbitalene til Ni2+ peker derfor mot oksygenionene, disse får høyere energi enn de tre andre pga elektronfrastøtningen. Dette kalles for krystallfeltoppsplitting. Det betyr at d-elektroner kan eksiteres fra det nederste til det øverste energinivået. (I NiO tilsvarer dette energispranget bølgelengden til rødt lys. Det betyr at NiO absorberer rødt lys og vi oppfatter komplementærfargen til dette som er grønt.)
d) Nikkeloksid inneholder ofte underskudd av kationer i form av nikkelvakanser. Hva er den reelle og den effektive ladningen for slike defekter? Skriv Kröger-Vink symbolet for denne defekten.
Reell ladning: Siden en vakans er ”ingenting” eller ”vakuum” så er den reelle ladningen 0.
Effektiv ladning: 0 – (+2) = -2. Vi mangler to plussladninger i forhold til det vi har i den perfekte krystallen, altså er den effektive ladningen -2.
Kröger-Vink:
Oppgave 8
a) Hydrokarboner er hovedbestanddeler i naturgass og olje. Skriv den generelle formelen for enkle mettede hydrokarboner som metan, etan, propan, butan, osv., når du kaller antall karbon-atomer for n.
|
| |
