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Das 117. Element des PSE, dessen Arbeitsname bis zur Festlegung des endgültigen Elementnamens durch die IUPAC Ununseptium ist, wurde im Jahr 2010 im Kernforschungszentrum Dubna (Russland) durch die Fusion von Calcium- und Berkelium-Kernen künstlich erzeugt. Es liegen noch keine Kenntnisse über Eigenschaften des Elements und seiner Verbindungen vor.

Das 113. Element trägt den Arbeitsnamen Ununtrium und ist ein Element der 13. Gruppe (3. Hauptgruppe). Über die Darstellung einiger Atome wurde 2003 aus Dubna (J. OGANESSIAN) und 2004 aus Japan (K. MORITA) berichtet.

Erbium, das 11. Element der Lanthanoide, ist ein silbergrau glänzendes, dehnbares Schwermetall. In seinen Verbindungen liegt es in der Oxidationsstufe III vor. In wässriger Lösung bildet es rote Er^{3 +}-Ionen. Das Metall kann durch Schmelzflusselektrolyse des wasserfreien Chlorides ErCl₃ gewonnen werden. Es ist an der Luft stabil. Die technische Bedeutung ist gegenwärtig gering.

Zur 2. Hauptgruppe, den Erdalkalimetallen, gehören die Elemente Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und Radium. Sie sind alle Leichtmetalle. Die Reaktivität der Erdalkalimetalle nimmt mit steigender Ordnungszahl deutlich zu. Die Leichtmetalle sind zweiwertig und liegen (außer Be) als zweifach positive Kationen in den Verbindungen vor.
Magnesium und Calcium gehören zu den 10 häufigsten Elementen der Erdkruste.

Europium ist ein glänzendes, schmiedbares Metall. Es ist, mit Ausnahme des radioaktiven Promethiums, das seltenste Element der Lanthanoide. Auf Grund seiner Valenzelektronenkonfiguration, [Xe] 4f⁷6s², und der Stabilität der Halbbesetzung des 4f-Niveaus sind vom 6. Lanthanoid auch zahlreiche Eu(II)-Verbindungen bekannt. Wie bei den anderen Metallen der Gruppe erfolgt nach einer aufwändigen Trennung von den anderen Seltenerdmetallen die Gewinnung des Elementes durch Metallothermie (z. B. Eu₂O₃ mit Ca). Das Metall und seine Verbindungen finden u. a. bei der Herstellung von speziellen Leuchtstoffen (z. B. für Farbfernsehröhren) Verwendung.

Fermium wurde 1952 erstmals im Staub thermonuklearer Explosionen als Nuklid ²⁵⁵Fm nachgewiesen. Erst später wurden wägbare Mengen des künstlichen Elements (11. Element der Actinoide) durch Neutronenbeschuss von ²³⁹Pu gewonnen. Die Halbwertszeit von ²⁵⁷Fm beträgt 100,5 Tage. Die bevorzugte Oxidationsstufe ist III. Auch in Wasser beständige Fm²⁺ - Ionen sind bekannt. Das Element und seine Verbindungen, die im Mikrogrammbereich hergestellt werden können, sind noch nicht umfassend charakterisiert.

Fluor ist das reaktivste Element, das auch in der Lage ist mit Edelgasen Verbin-dungen zu bilden. Es ist bei Raumtemperatur ein farbloses Gas, das aus -Molekülen besteht. In Verbindungen liegt das Element der VII. Hauptgruppe (Halogene) in der Oxidationsstufe -I vor. Zahlreiche Fluorverbindungen haben eine große wirtschaftliche Bedeutung (Fluorkohlenwasserstoffe, Schwefelhexafluorid, Uranhexafluorid).

Francium ist ein Element des Periodensystems. Jedes Element weist aufgrund seines Atombaus bestimmte physikalische und chemische Eigenschaften auf. Den Atombau und die Eigenschaften findest du im Artikel. Er enthält außerdem das Energieniveauschema und Informationen über die Entdeckung, Herstellung und Verwendung.

Gadolinium ist ein silberweißes, formbares Schwermetall der Lanthanoide, das von Luft und von Wasser langsam angegriffen wird. Auf Grund seiner Valenzelektronenkonfiguration bildet das 7. Element der Gruppe nahezu ausschließlich Gd(III)-Verbindungen. Durch Umsetzung von GdF₃ mit Calcium kann das Metall gewonnen werden. Verwendet wird Gadolinium u. a. in der Kerntechnik und als Legierungsmetall (<1%) in Eisen und Chrom..

Gold ist ein gelb-glänzendes, dehnbares, edles Schwermetall der 1. Nebengruppe. In nicht oxidierenden Säuren ist Gold nicht löslich. Gold kommt in der Natur überwiegend gediegen vor und kann durch Cyanidlaugerei vom tauben Gestein getrennt werden. Es bilden sich [Au(CN)₂] - Ionen, die durch Zink zu metallischem Gold reduziert werden. Die wichtigsten Oxidationsstufen sind +I und +III (z. B. K[AuCl₄]). Gold wird in der Glas- und Elektronikindustrie, sowie zur Herstellung von Zahngold verwendet. Tausende Tonnen Gold werden in verschiedenen Ländern als Währungsreserve gelagert.

Hafnium ist ein seltenes, dehnbares, silberglänzendes Schwermetall der 4. Nebengruppe. Es wird aus Zirkonerzen, in denen es in geringen Mengen enthalten ist, abgetrennt. Dazu werden u. a. die fraktionierte Destillation der Chloride oder Ionenaustauschverfahren genutzt. Die Reduktion von Hafnium(IV)-chlorid mit Magnesium liefert das Metall. Hafnium erhöht als Zusatz zu Legierungen deren Festigkeit. Der hohe Neutroneneinfangquerschnitt ermöglicht den Einsatz des Metalls als Reaktorregelstäbe.

Die Halogene stellen die 7. Hauptgruppe des Periodensystems dar. Zu ihnen gehören die Elemente Fluor, Chlor, Brom, Iod und das radioaktive Astat. Sie sind Nichtmetalle und bilden im elementaren Zustand zweiatomige Moleküle, deren Flüchtigkeit mit zunehmender Ordnungszahl abnimmt. Weil den Halogenatomen nur ein einziges Elektron fehlt, um Edelgaskonfiguration zu erreichen, reagieren sie leicht, indem sie Elektronen aufnehmen. Aufgrund ihrer großen Reaktivität kommen sie in der Natur nur in Form ihrer Verbindungen vor.

Hassium wurde im Jahr 1984 von Münzenberg und Armbruster und ihren Mitarbeitern in Darmstadt hergestellt. Das Element mit der Ordnungszahl 108 ist ein Vertreter der 8. Nebengruppe. Die bisher nachgewiesenen Isotope zerfallen mit Halbwertszeiten im Bereich von Millisekunden.

Zur dritten Hauptgruppe gehören die Elemente Bor, Aluminium, Gallium, Indium und Thallium. Während Bor überwiegend nichtmetallische Eigenschaften aufweist, sind Aluminium, Gallium, Indium und Thallium Metalle. Sie werden auch Erdmetalle genannt. Aluminium ist nach Eisen das zweitwichtigste Gebrauchsmetall, sein großer Vorzug gegenüber Eisen und Stahl ist sein geringes Gewicht.

Das bekannteste Element der 5. Hauptgruppe ist der Stickstoff. Er ist mit 78 Vol.-% Hauptbestandteil der Luft. Neben Stickstoff gehören die Elemente Phosphor, Arsen, Antimon, und Bismut zur 5. Hauptgruppe. Stickstoff und Phosphor sind Nichtmetalle, Arsen und Antimon Halbmetalle, und Bismut ist ein Metall.
Die Häufigkeiten der Elemente in der Erdkruste liegen ungefähr bei einem Verhältnis von 5 000 (Stickstoff) : 1 500 (Phosphor) : 9 (Arsen) : 0,3 (Bismut).

Die Elemente der 6. Hauptgruppe werden auch als Chalkogene (Erzbildner) bezeichnet; zu ihnen gehören Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur und Polonium. Während Sauerstoff und Schwefel Nichtmetalle sind, erhöht sich der Metallcharakter mit steigender Ordnungszahl. Polonium ist ein radioaktives Metall.
Sauerstoff ist ein wichtiger Bestandteil der Luft.

Zur vierten Hauptgruppe gehören die Elemente Kohlenstoff, Silicium, Germanium, Zinn und Blei.
Der Metallcharakter der Elemente nimmt mit steigender Ordnungszahl zu. Kohlenstoff ist ein typisches Nichtmetall, Germanium ein typisches Halbmetall, Blei ein typisches Metall.
Kohlenstoff besitzt von allen Elementen die ausgeprägteste Tendenz zur Bildung von Ketten und Ringen und bildet zahlreiche Verbindungen mit C-C - oder C-Element-Mehrfachbindungen. Daraus resultiert eine Vielzahl von Verbindungen, die die Grundlage für das Leben auf der Erde bilden und Thema der organischen Chemie sind.

* 18.12.1856 Cheetham Hill
† 30.08.1940 Cambridge

Joseph John Thompson war ein bedeutender englischer Physiker und leistete wichtige Beiträge zur Entwicklung der Elektrizitätslehre und der Atomphysik. Insbesondere beschäftigte er sich mit der Elektrizitätsleitung durch Gase und erhielt dafür 1906 den Nobelpreis für Physik. Er wies die Existenz von freien Elektronen nach, bestimmte deren spezifische Ladung und entwickelte ein erstes Atommodell.

Thorium, das 1. Element der Reihe der Actinoide, ist ein radioaktives, silberweißes, dehnbares Schwermetall. Es verbrennt im Sauerstoffstrom zu ThO₂. Es löst sich langsam in verdünnten Säuren. Von Wasser wird es nicht angegriffen. Die wichtigste Oxidationsstufe ist IV. Monazitsand enthält bis zu 12 % ThO₂. Aus ihm wird Thorium abgetrennt, in KThF₅ überführt und daraus elektrochemisch abgeschieden. In Hochtemperatur-Reaktoren werden ThO₂ und ThC₂ eingesetzt. Thorium ist ein Legierungsbestandteil für Cu-Ag-Legierungen (elektrische Kontakte).

Thulium, das 12. Element der Gruppe der Lanthanoide, ist ein weiches, silbrig glänzendes, seltenes Schwermetall. Es lässt sich mit dem Messer schneiden. Thulium wird von trockener Luft nicht angegriffen. Es bildet Verbindungen mit der Oxidationsstufe III. Das Metall löst sich in verdünnten Säuren unter Bildung grüner Tm³⁺-Ionen. Es sind auch einige Tm(II)-Verbindungen bekannt. Durch Metallothermie (TmF₃ / Ca) lässt sich das Metall herstellen, das gegenwärtig nur geringe technische Bedeutung hat (z. B. ¹⁷⁰Tm als γ-Strahler zur Werkstoffprüfung).

Titanium ist ein glänzendes, luftbeständiges Leichtmetall das überwiegend Verbindungen mit der Oxidationszahl IV (4. Nebengruppe) bildet. Titanium wird meist aus Ilmenit (FeTiO₃) gewonnen, wobei das als Zwischenprodukt gebildete TiCl4 metallothermisch in das Metall übergeführt wird. Es ist ein wertvoller schlagzäher Werkstoff (Triebwerke) und Legierungsbestandteil (Titanstahl). Titan(IV)-oxid ist ein wichtiges Weißpigment. Verbindungen mit Bor, Kohlenstoff und Stickstoff werden als Hartstoffe verwendet.

Uranium, das bekannteste (3.) Element der Gruppe der Actinoide, ist ein radioaktives, silber-weißes, dehnbares Schwermetall. Es gehört nicht zu den seltenen Elementen. Am häufigsten tritt Uranium in den Oxidationsstufen VI (z. B. Na₂U₂O₇ * 6 H₂O, gelb) und IV (z. B. UO₂, schwarzbraun; UF₄, grün) auf. Auch U(III)-Verbindungen (UF₃, schwarz) sind bekannt. Das Metall überzieht sich an der Luft mit einer braunen Oxidschicht. In verdünnten Mineralsäuren ist es löslich. Uranium-Verbindungen sind toxisch. Die Herstellung des Metalls erfolgt metallothermisch. Für Spaltprozesse ist das Isotop ²³⁵U bedeutsam, das je nach Verwendung des Uraniums z. B. mit Gaszentrifugen (Verwendung des leichtflüchtigen UF₆) angereichert wird.

Vanadium ist ein stahlgraues Schwermetall der 5. Nebengruppe. Neben der häufig in Verbindungen anzutreffenden Oxidationsstufe V tritt das Element auch in niederen Oxidationsstufen z. B. II in [V(H₂O)₆]^{2 +}-Verbindungen (violett) oder III in [V(H₂O)₆]^{3 +}-Verbindungen (grün) auf. Meist wird aus den Vanadiumerzen z. B. Vanadinit, Pb₅(PO₄)₃Cl, Ferrovanadium gewonnen, das zur Stahlveredelung (Vanadinstahl) eingesetzt wird. Vanadiumoxide finden als Katalysatoren z. B. bei der Herstellung von Schwefelsäure Verwendung.

Wasserstoff ist ein gasförmiges Nichtmetall. Es ist das leichteste Element. Es verfügt als Element der 1. Periode nur über ein Elektron in der Hülle. Die meisten Wasserstoffverbindungen sind kovalent. Wasserstoff zeigt Eigenschaften sowohl von den Alkalimetallen als auch von den Halogenen. Es ist brennbar und kann weder der 1. noch der 7. Hauptgruppe zugeordnet werden. Wasserstoff liegt in Form von -Molekülen vor.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema „Chemie – Vom Bau der Atome“.

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

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