Anorganische und allgemeine Chemie in Einzeldarstellungen – serie

Chemistry is a subject experiencing very rapid growth. New areas of researeh are opened and new methods are developed with a speed whieh must seem impressive. The pieture has, however, another side represented by the great number of unsolved or poorly solved problems left behind when a branch of chemistry is no longer fashionable. When three years ago I beg;m to plan this book I felt that the molecular adduets of oxo­ compounos constituted just sueh a field of research, and that they might acquire greater interest if approached from the standpoint of modern chemistry. The developments of the last three years have been such, however, that it can no longer be said that interest is lacking. From that point of vic~w a book on this subject may now seem unnecessary. On the other hand individual contributions to this field have been very scattered, and the essential problems have not always been recognized. It is hoped therefore tlat this book will help to coordinate work on these compounds and that future investigations will derive some benefit as a result. For this purpose a systematie treatment is needed and the first and larger part of the book is an attempt to present a fairly complete review of past experimental work. The treatment is not detailed; it is aimed instead at giving the reader a chance to find all the pertinent references.

The necessity for a better understanding of the basic processes that determine the operation of fuel cells became evident during the devel­ opment of practical units in the last three decades. The search for efficient electrocatalysts in low-temperature fuel cells intensified the general study of the nature and the role of the electrode material. Re­ search on the complex mechanisms of the anodic oxidation of different fuels and of the reduction of molecular oxygen on solid electrodes was stimulated, and the strong influence of adsorbed species on the electrode reaction in question was investigated. Suitable electrolytes had to be found for the high-temperature fuel cells. The use of electrodes with large internal surface lead to the development of models of porous electrode. structures and to the mathematical analysis of the operation of these models under certain conditions. While the chapters I to III introduce the reader to the general field offuel cells, the progress made in the understanding of the basic problems in the electrochemistry of fuel cells since the end of the second world war is reviewed in chapters IV to XVI of this monograph. In contrast, the technological aspects necessary for the development of practical units are not covered here. The open literature published as books or as papers in scientific journals has been considered up to the time of the writing of the final draft of the specific chapter, at least till the end of 1967.

Im Sommersemester 1960 war Dr. L. SUTTON aus Oxford als Gast der Naturwissenschaftlich-mathematischen Fakultät in Heidelberg. Wäh­ rend dieser Zeit hat er vor einem Kreis von interessierten Doktoranden ein Seminar über Molekülstruktur und chemische Bindung gehalten. Im Anschluß an diese Stunden waren wir viel zusammen und haben über die angeschnittenen Fragen diskutiert. Sowohl meine Schüler wie auch ich selbst hatten von diesen Diskussionen einen außerordentlichen Ge­ winn. Wir empfingen aus diesen Gesprächen so viele Anregungen, daß in mir der Wunsch entstand, den Inhalt dieser Gespräche festzuhalten und anderen Chemikern, die sich mit der Synthese, mit dem Verhalten und der Struktur von anorganischen kovalenten Stoffen befassen, zugänglich zu machen. In dem vorliegenden Buch finden sich nun diese Vorstellun­ gen, über die Dr. SUTTON zu uns gesprochen hat. Der Entstehungsge­ schichte nach ist das Buch kein Lehrbuch, ja nicht einmal eine abge­ schlossene Darstellung über das, was wir heute über Molekülstruktur und chemische Bindung wissen. Es gibt lediglich moderne Gedanken zu diesen Fragen wieder - Gedanken aber, deren Kenntnis für den Anorganiker förderlich und wichtig ist. Diese Gedanken sind mit all ihrer Problematik und Unvollständigkeit dargestellt worden; außerdem ist versucht wor­ den, möglichst anschauliche Bilder zu benutzen, die für den Chemiker vielfach hilfreicher sind als exakte mathematische Formulierungen. Das Gedankengut kann im Laboratorium, wie ich glaube, dann fruchtbar werden, wenn man sich durch ein besinnliches Studium mit der Proble­ matik der angeschnittenen Fragen vertraut macht.

Gern bin ich der Anregung der verehrten Frau Herausgeberin gefolgt, das vorliegende Buch zu schreiben. Die Schwingungsspektroskopi- insbesondere die Ultrarotspektroskopie - ist heute eine der verbreitet­ sten Untersuchungsmethoden des Chemikers. Es ist eine Reihe vorzüg­ licher Bücher über die Theorie und Praxis der Schwingungsspektroskopie erschienen, jedoch fehlt bisher ein zusammenfassender Bericht über An­ wendung und Ergebnisse im Bereich der anorganischen Chemie. Wegen der gebotenen Umfangsbegrenzung war eine enzyklopädische Darstellung des Sachgebietes nicht möglich; ich habe mich darauf beschränkt, eine Anleitung zum Auswerten von Schwingungsspektren und einen Überblick über die bisher erzielten Erkenntnisse zu geben. Eine vollständige Zitierung der einschlägigen Literatur hätte zuviel Raum beansprucht; wenn ein Gegenstand mehrfach bearbeitet worden ist, sind daher nur die neuesten Publikationen zitiert. Im Aufbau des Buches habe ich mich teilweise an das ausgezeichnete Werk von K. W. F. KOHLRAuscH: "Ramanspektren" (1943) gehalten. Herrn Prof. Dr. W. LÜTTKE, Göttingen, danke ich herzlich für seine kritische Durchsicht großer Teile des Manuskripts sowie für die Über­ lassung unveröffentlichter UR-Spektren. Ganz besonderen Dank schulde ich Frl. H. GRAUSTEIN für ihre umfangreiche Mitarbeit bei der Literatur­ durchsicht, dem Anfertigen der Zeichnungen und des Registers, der Niederschrift des Manuskripts und dem Lesen der Korrekturen.

Although the chemistry of boron is still relatively young, it is developing at a pace where even specific areas of research are difficult to compile into a monograph. Besides the boron hydrides, boron-nitrogen compounds are among the most fascinating derivatives of boron. Nitrogen compounds exist in a wide variety of molecular structures and display many interesting properties. The combination of nitrogen and boron, however, has some unusual features that are hard to match in any other combination of elements. This situation was first recognized by ALFRED STOCK and it seems proper to pay tribute to his outstanding work in the area of boron chemistry. One should realize that about forty years ago, STOCK and his coworkers had to develop completely new experimental techniq'\les and that no guidance for the interpreta­ tion of their rather unusual data had been advanced by theoretical chemists. In this monograph an attempt has been made to explore the general characteristics of structure and the principles involved in the preparation and reactions of boron-nitroge~ compounds. It was a somewhat difficult task to select that information which appears to be of the most interest to "inorganic and general chemistry" since the electronic relationship between a boron-nitrogen and a carbon-carbon grouping is reflected in the "organic" character of many of the reactions and compounds.

"Meditationis est perscrutari occulta; contemplationis est admirari perspicua . . . Admiratio generat qurestionem, qurestio investigationem, investigatio inventionem" once wrote HUGO DE S. VICTORE and possibly described best the life span of the rare earths since the Swedish Army Lieutenant, C. A. ARRHENIDS' discovery of an unusual black mineral at Ytterby in 1787. Since then the rare earths have passed through the machinery of various phases of physical science. Europium as a member of the rare earth family shows characteristics of the series as a whole as well as some typical behaviour of its own due to the presence of its six f electrons i. e. , one less than the half-filled shell. This present volume attempts to provide an understanding of the various aspects of its chemical and physical behaviour. In doing so, it is hoped to provide the reader with more than just a list of the complete bibliography on the subject, and I have tried to review the literature for it's interesting features, balancing the experimental facts with the help of the minimum amount of theory as far as possible. Experience has shown us that the trend of inorganic research has changed during the past years and one frequently needs some understanding of chemical spectroscopy and quantum mechanics to be able to appreciate the developments in this field and to interpret the wealth of experimental data. The reader is referred to B. G. WYBOURNE'S book: Spectroscopic Properties of Rare Earths (ref. [488]), and B. R.