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Californium ist ein künstliches, radioaktives, silberweißes Schwermetall der Gruppe der Actinoide. Das 9. Element dieser Gruppe kann in Milligramm - Mengen (²⁴²Cf) durch Reduktion des Oxides, Cf₂O₃, mit Lanthan hergestellt werden. Es liegt in seinen Verbindungen meist in der Oxidationsstufe III, selten in den in wässrigen Lösungen nicht beständigen Stufen II oder IV vor. Es kann in der Nuklearmedizin eingesetzt werden.

Cerium ist das 1. Element der Reihe der Lanthanoide und damit das erste 4f-Element. Es ist das häufigste Element dieser Gruppe. Entsprechend seiner Valenzelektronenkonfiguration 4f¹ 5d¹ 6s² kann es neben Ce(III)-Verbindungen auch solche mit der Oxidationszahl IV bilden, wobei allerdings infolge der festeren Bindung des 4f-Elektrons die Oxidationsstufe III bevorzugt ausgebildet wird. Das dehnbare Schwermetall reagiert mit Sauerstoff und mit den Halogenen oberhalb 200°C. Wichtigster Rohstoff ist der Monazitsand. Nach Abtrennung der anderen Seltenerdmetalle wird CeF₃ abgeschieden, aus dem durch Reduktion mit Calcium das Metall gewonnen wird. Cer-Mischmetall (50% Ce, 50% Fe) wird zu Zündsteinen verarbeitet. Ce(IV)-Verbindungn werden als Oxidationsmittel in der Organischen Chemie verwendet.

Chrom ist ein silberglänzendes zähes Schwermetall der 6. Nebengruppe. Es bildet zahlreiche farbige Verbindungen, hauptsächlich mit den Oxidationsstufen II, himmelblaue [Cr(H₂O)₆]^{2 +} - Ionen, III, violette
[Cr(H₂O)₆]^{3 +} - Ionen, und VI, gelbe CrO₄ ^{2 -} - Ionen. Chrom ist ein wichtiger Legierungsbestandteil für nichtrostende, hitzebeständige Stähle. Beim Verchromen wird das Element elektrochemisch abgeschieden. Chrom(VI)-Verbindungen sind toxisch.

Cobalt ist ein dem Eisen und dem Nickel ähnliches Schwermetall, das zu den Elementen der 8. Nebengruppe gehört. Es ist ein erst bei höheren Temperaturen reaktives, glänzendes, hartes Metall, das in seinen Verbindungen überwiegend in den Oxidationsstufen II und III vorliegt. Das Metall, das aus Co₃O₄ durch Reduktion mit Aluminium gewonnen werden kann, dient zur Herstellung korrosionsbeständiger Legierungen und Schneidwerkzeuge. Cobalt ist ein für den Menschen essenzielles Spurenelement. Es ist im Vitamin B 12 enthalten.

Copernicium wurde erstmals 1996 von S. HOFMANN und seinen Mitarbeitern in Darmstadt hergestellt. Es ist ein Element der 12. Gruppe (2. Nebengruppe) und damit ein schweres Homologes des Quecksilbers. Genaue Kenntnisse über Eigenschaften des Elements und seiner Verbindungen liegen noch nicht vor.

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.

Gallium ist ein bei 30 °C schmelzendes Halbmetall der 3. Hauptgruppe. Chemisch zeigt es große Ähnlichkeit zum Aluminium, mit dem es in der Natur vergesellschaftet vorkommt. Gallium weist einen fast 2400 K betragenden Flüssigkeitsbereich auf. Es löst sich wie Al sowohl in verdünnten Säuren als auch in verdünnten Laugen. Aus [Ga(OH)₄]- Lösungen wird das Element elektrolytisch gewonnen und z. B. zu A(III)B(V)-Halbleitern (GaAs, GaP) verarbeitet.

Germanium kommt in der Natur in Form von Sulfiden vor, wird aber hauptsächlich als Nebenprodukt der Zinkgewinnung aus dem dort anfallendem GeO₂ durch Reduktion mit Wasserstoff gewonnen. Es ist ein grauweißes, sprödes, reaktionsträges Element der 4. Hauptgruppe. Es weist Halbleitereigenschaften auf. Verbindungen leiten sich von der Oxidationsstufe IV ab. Für die Herstellung von Transistoren, optischen Geräten (Ge ist durchlässig für Infrarotes Licht) wird Germanium technisch genutzt.

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.

Actinium ist ein radioaktives Schwermetall der 3. Nebengruppe. Alle Isotope sind radioaktiv. Das langlebigste Nuklid ²²⁷Ac hat eine Halbwertszeit von 21,8 Jahren. Gewonnen werden kann Actinium aus Kernabbränden oder durch Bestrahlung von ²²⁶Ra mit Neutronen, wobei das entstehende ²²⁷Ra unter ß-Strahlung in ²²⁷Ac zerfällt. Das silberweiße Metall lässt sich in Mengen von über 10 Gramm, z. B. durch Reduktion von AcF mit Kalium herstellen. Chemisch ähnelt das Actinium dem Lanthan und bildet Verbindungen mit der Oxidationszahl III.

Aluminium ist das in der Natur häufigste Metall. Es ist ein reaktives Leichtmetall, das sich an der Luft mit einer stabilen, vor weiterer Korrosion schützenden Oxidschicht überzieht. Als Element der III. Hauptgruppe (sog. Erdmetalle) bildet es Verbindungen in denen es in der Oxidationsstufe +III vorliegt. Das durch Schmelzflusselektrolyse gewonnene Metall wird in der Technik zur Herstellung von Drähten, Verpackungsmaterial und als Bestandteil zahlreicher Legierungen als Werkstoff (Fahrzeugbau) und Baustoff (Profile, Rohre, Bleche) verwendet.

Americium ist ein reaktionsfähiges, silbrig glänzendes, dehnbares Schwermetall. Es ist das 6. Element der Actinoide. Das Metall löst sich leicht in Säuren und bildet überwiegend Verbindungen mit der Oxidationsstufe III. Aber auch rotgelbe Am^{4 +}- Ionen, die in wässriger Lösung nicht beständig sind, und gelbe AmO₂ ⁺- Ionen sind bekannt. Americium wird in Kilogramm-Mengen bei Kernreaktionen aus ²⁴¹Pu gebildet. Einige Verbindungen dienen Spezialzwecken in der Technik und der Medizin.

Antimon bildet neben einer instabilen schwarzen Modifikation eine stabilere graue metallische Modifikation. Diese ist silberweiß, glänzend und spröde. Das wichtigste Mineral ist der Grauspießglanz, Sb₂S₃. Reines Antimon wird durch Reduktion von SbCl₃ mit Wasserstoff gewonnen. Das Element bildet Verbindungen überwiegend mit den Oxidationsstufen +III und +V. Antimon ist ein wichtiges Legierungs- (Letternmetall, Schrot) und Lagermetall. Wichtige Halbleiter enthalten Antimon, z. B. AlSb und InSb.