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Curium ist ein silberweißes, reaktives, und formbares Schwermetall der Gruppe der Actinoide. Das stabilste Isotop ²⁴⁷Cm hat eine Halbwertszeit von 1,56 10⁷ Jahren. Curium wird im Kernreaktor aus Plutonium gebildet. Einige Isotope können in 100g-Mengen hergestellt werden. Das Metall (7. Element der Gruppe der Actinoide) wird u. a. aus CmF₃ durch Reduktion mit Barium gewonnen. Cm(IV)-Ionen oxidieren Wasser. Die stabilste Oxidationsstufe ist Cm(III).

Darmstadtium wurde 1994 in Darmstadt von ARMBRUSTER, MÜNZENBERG und HOFMANN durch Beschuss von Bleifolie (²⁰⁸Pb) mit Nickelkernen (⁶²Ni) hergestellt. Die beobachteten wenigen Atome ²⁶⁹Ds zerfielen im Bereich von wenigen Millisekunden. Das Element ist ein Homologes des Platins, ein Element der 8. Nebengruppe.

Dubnium ist ein Element der 5. Nebengruppe und damit ein Homologes des Tantals. Wenige Atome wurden von sowjetischen Wissenschaftlern (Flerov, Dubna) und US-amerikanischen Wissenschaftlern (Ghiorso, Berkeley) im Zeitraum 1967/ 1970 hergestellt. Es sind Eigenschaften ähnlich dem Tantal zu erwarten. Langlebige Isotope haben Halbwertszeiten im Sekundenbereich.

Dysprosium, das 9. Element der Lanthanoide, ist ein silbrig glänzendes Schwermetall. Es reagiert mit Wasser und mit verdünnten Säuren, wobei sich gelbe Dysprosium(III)-Ionen bilden. Es sind auch Verbindungen mit der Oxidationsstufe IV des Dysprosiums bekannt.
An feuchter Luft ist das Metall nicht beständig. Es kommt neben den anderen Elementen der Lanthanreihe im Monazitsand vor, aus dem es aufwändig abgetrennt, in DyF₃ übergeführt und durch Reduktion mit Calcium gewonnen wird. Dysprosium wird u. a. in der Kerntechnik und zur Herstellung magnetischer Werkstoffe verwendet.

Einsteinium wurde 1952 in den Reaktionsprodukten der 1. thermonuklearen Explosion (Wasserstoffbombe) nachgewiesen. Es ist das 10. Element der Gruppe der Actinoide. Das Element und seine Verbindungen können jetzt in 100mg-Mengen durch Beschuss von U mit Neutronen hergestellt werden. In den Verbindungen überwiegt die Oxidationsstufe III. Es- Ionen zersetzen Wasser unter Bildung von Wasserstoff.

Eisen ist ein silberweißes, weiches, reaktionsfähiges Schwermetall, das seit Jahrtausenden eine enorme technische Bedeutung hat (Eisenzeit). Es wird vor allem aus oxidischen (z. B. Magnetit,
Fe₃O₄) und sulfidischen (z. B. Pyrit, FeS₂) Erzen gewonnen. Die Oxide werden mit Koks meist in Hochöfen zu Gusseisen reduziert, das zu Stahl veredelt wird (2004 ca. 8 x 108 t). Es wurden Hunderte von Bau-, Werkzeug- und Spezialstählen entwickelt. Als Element der 8. Nebengruppe bildet Eisen hauptsächlich Verbindungen mit den Oxidationsstufen II und III. Eisen ist ein für alle Lebewesen essenzielles Element. Es dient u. a. dem Aufbau von Hämoglobin.

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.

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.

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.

Die Wärmeleitung ist eine Art der Wärmeübertragung, bei der Wärme durch Körper hindurch von Bereichen höherer Temperatur zu Bereichen niedrigerer Temperatur übertragen wird. Die Wärmeleitfähigkeit von Stoffen ist unterschiedlich. Es gibt gute und schlechte Wärmeleiter. Metalle sind gute Wärmeleiter.

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.

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Multiple-Choice-Test zum Thema "Chemie - Metalle und Legierungen".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

Wolfram ist ein hartes, glänzendes, hochschmelzendes Metall der 6. Nebengruppe. Das Metall wird auch von oxidierenden Säuren nur langsam angegriffen.Die wichtigsten Verbindungen leiten sich von den Oxidationsstufen +IV und +VI ab. Das Metall wird durch Reduktion von WO₃ mit Wasserstoff gewonnen. Die hohe Festigkeit bei hohen Temperaturen ermöglicht den Einsatz als Lampenglühdraht oder Heizleiter.

Ytterbium ist das 13. und damit vorletzte Element der Lanthanoide. Aufgrund seiner Valenzelektronenkonfiguration, [Xe] 4f¹⁴ 6s² kann es neben Yb(III)- auch Yb(II)-Verbindungen (YbO, YbI₂) bilden. Yb^{2 +}-Ionen sind starke Reduktionsmittel und zersetzen Wasser unter Bildung von Wasserstoff. Die farblosen Yb^{3 +}-Ionen sind in wässriger Lösung stabil. Ytterbium ist ein graues, weiches, an der Luft stabiles Schwermetall. Durch metallothermische Reduktion kann es aus Yb₂O₃ und Lanthan gewonnen werden. Eine wesentliche technische Verwendung ist zzt. nicht bekannt.

Yttrium ist ein silberweißes, dehnbares, weitgehend luftbeständiges Metall der 3. Nebengruppe. Verbindungen leiten sich von der Oxidationsstufe +III ab. Das Metall dient als Legierungsmetall, seine Verbindungen werden u. a. in Farbbildröhren und Yttriumkeramiken eingesetzt. Gewonnen werden kann das Metall aus YF₃ durch Reduktion mit Calcium.

Zink ist ein bläulich-weißes, sprödes Element der 2. Nebengruppe. Es überzieht sich an der Luft mit einer fest haftenden Schutzschicht. Es bildet Zink(II)-Verbindungen. Die überwiegend sulfidischen Erze werden geröstet, in Zinksulfat überführt und elektrochemisch zu Zink aufgearbeitet. Drähte und Bleche werden durch Eintauchen in flüssiges Zink mit einer Schutzschicht versehen (Verzinken). Verwendet wird Zink außerdem in zahlreichen Legierungen und Batterietypen. Zink ist in über 200 Enzymen enthalten.

Zinn 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.

Zirconium ist ein graues, in kompakter Form luftbeständiges Schwermetall der 4. Nebengruppe, das in seinen Verbindungen überwiegend in der Oxidationsstufe +IV vorliegt. Fein verteiltes Zirconium entzündet sich spontan an der Luft und verbrennt mit hell strahlender Flamme zu einem Gemisch aus ZrO₂ und Zr₃N₄. Gewonnen wird Zirconium nach dem Kroll-Verfahren aus ZrCl₄ und Magnesium. Eine vollständige Abtrennung des chemisch ähnlichen Hafniums ist aufwendig. Es wird im chemischen Apparatebau eingesetzt. ZrO₂ dient zur Herstellung feuerfester Auskleidungen.

Fast alle Metalle sind so unedel, dass sie in der Natur nicht elementar, sondern in Form ihrer Erze, z. B. als Oxide oder Sulfide vorliegen. Durch Anwendung bestimmter Verfahren können die Metalle aus ihren Erzen gewonnen werden. So wird beispielsweise Blei in einem Röstreduktionsverfahren aus dem sulfidischen Erz Bleiglanz gewonnen.

Sulfidische Erze sind außerdem als Rohstoff für die Schwefelsäuresynthese von Bedeutung. Aus ihnen werden – ebenfalls durch Röstprozesse – Schwefelverbindungen wie Metallsulfate oder Schwefeldioxid gewonnen, die sehr gut weiterverarbeitet werden können.