Kupfergruppe: Elemente der ersten Nebengruppe: Eine Reise durch das Periodensystem

65 Pages·2017·1.616 MB·German

by  Hermann Sicius (auth.)

Hermann Sicius
Kupfergruppe:
Elemente der
ersten Nebengruppe
Eine Reise durch das Periodensystem
essentials
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Hermann Sicius
Kupfergruppe: Elemente
der ersten Nebengruppe
Eine Reise durch das Periodensystem
Hermann Sicius
Dormagen, Deutschland
ISSN 2197-6708 ISSN 2197-6716 (electronic)
essentials
ISBN 978-3-658-17204-6 ISBN 978-3-658-17205-3 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-658-17205-3
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Diese Buch ist gewidmet:
Susanne Petra Sicius-Hahn
Elisa Johanna Hahn
Fabian Philipp Hahn
Dr. Gisela Sicius-Abel
V
Was Sie in diesem essential finden können
Dieses essential gibt Ihnen eine prägnante und umfassende Übersicht über diese
Elemente, die relativ weiche und bei nicht sehr hoher Temperatur schmelzbare
Metalle sind. Silber und Gold sind wohl in Schmuck am meisten verbreitet.
Begleiten Sie uns weiterhin auf der Reise durch die Welt der Nebengruppen!
• Eine umfassende Beschreibung von Herstellung, Eigenschaften und Verbin-
dungen der Elemente der ersten Nebengruppe
• Aktuelle und zukünftige Anwendungen
• Ausführliche Charakterisierung der einzelnen Elemente
VII
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung .................................................. 1
2 Vorkommen ................................................ 3
3 Herstellung ................................................. 5
4 Eigenschaften ............................................... 7
4.1 Physikalische Eigenschaften ............................... 7
4.2 Chemische Eigenschaften .................................. 7
5 Einzeldarstellungen .......................................... 9
5.1 Kupfer ................................................. 9
5.2 Silber ................................................. 24
5.3 Gold .................................................. 35
5.4 Roentgenium ........................................... 48
Literatur ...................................................... 53
IX
1
Einleitung
Willkommen bei den Elementen der ersten Nebengruppe (Kupfer, Silber, Gold,
Roentgenium), deren physikalische und chemische Eigenschaften relativ ähnlich
sind. Auch beim Elementenpaar Silber und Gold findet man noch, wenngleich
schon deutlich abgeschwächt, Auswirkungen der Lanthanidenkontraktion vor.
Silber steht in seinen Eigenschaften dabei nicht mehr deutlich näher an Gold als
am Kupfer, man kann ungefähr nur noch von einer Mittelposition sprechen, wie
sie in „normalen“ homologen Reihen üblich ist. Alle Elemente haben positive
Normalpotenziale, wobei Kupfer und Silber typische Halbedelmetalle sind. Gold
dagegen ist ein Edelmetall, auch wenn es in seiner Beständigkeit gegenüber Kor-
rosion die des Iridiums nicht erreicht. Die Elemente dieser Gruppe geben meist
ein, zwei oder drei äußere Valenzelektronen ab, um eine stabile Elektronenkon-
figuration zu erreichen. Bei Kupfer sind die Oxidationsstufen 1 und 2 am
+ +
stabilsten, bei Silber 1 und bei Gold 1 und 3. Für das höchste Element die-
+ + +
ser Nebengruppe, das Roentgenium, wurden noch so gut wie keine chemischen
Untersuchungen durchgeführt. Es ist zu erwarten, dass es sich chemisch ähnlich
wie Gold verhält.
Kupfer, Silber und Gold sind alle schon seit Jahrtausenden bekannt. Die erst-
malige Darstellung von Atomen des Roentgeniums gelang 1994. Sie finden alle
Elemente im unten stehenden Periodensystem in Gruppe N 1.
Elemente werden eingeteilt in Metalle (z. B. Natrium, Calcium, Eisen, Zink),
Halbmetalle wie Arsen, Selen, Tellur sowie Nichtmetalle wie beispielsweise Sau-
erstoff, Chlor, Jod oder Neon. Die meisten Elemente können sich untereinander
verbinden und bilden chemische Verbindungen; so wird z. B. aus Natrium und
Chlor die chemische Verbindung Natriumchlorid, also Kochsalz.
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H. Sicius, Kupfergruppe: Elemente der ersten Nebengruppe,
essentials, DOI 10.1007/978-3-658-17205-3_1
2 1 Einleitung
Einschließlich der natürlich vorkommenden sowie der bis in die jüngste Zeit
hinein künstlich erzeugten Elemente nimmt das aktuelle Periodensystem der
Elemente (Abb. 1.1) bis zu 118 Elemente auf.
Die Einzeldarstellungen der insgesamt vier Vertreter der Gruppe der Elemente
der zehnten Nebengruppe enthalten dabei alle wichtigen Informationen über das
jeweilige Element, sodass ich hier nur eine sehr kurze Einleitung vorangestellt
habe.
H1 H2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N1 N2 H3 H4 H5 H6 H7 H8
1 2
H He
3 4 8 10
Li Be 5B 6 C 7 N O 9 F Ne
11 12 13 14 15 16 17 18
Na Mg Al Si P S Cl Ar
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
87 88 89 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118
Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
Ln>
Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
An 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103
> Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Radioak(cid:31)veElemente Halbmetalle
H: Hauptgruppen N: Nebengruppen
Abb. 1.1 Periodensystem der Elemente