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In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurde die klassische Chemie vollendet. Den Anorganikern gelang die Systematisierung der Elemente im Periodensystem. In der organischen Chemie erkannte man die Vierwertigkeit des Kohlenstoffs und die daraus resultierende tetraedrische Konfiguration des Kohlenstoffatoms. Die verschiedenen Formen der Isomerie und ihre Bedeutung wurden nachgewiesen und richtig interpretiert, darunter auch das Schlüssel-Schloss-Prinzip enzymatischer Reaktionen. Die Physikochemiker formulierten die Hauptsätze der Thermodynamik und begründeten die chemische Kinetik.
Die fundamentalen naturwissenschaftlichen Entdeckungen führten auch dazu, dass großtechnische Prozesse immer besser beherrscht wurden und riesige Gewinne abwarfen. Die Verfahren zur Herstellung von Stahl und Schwefelsäure wurden revolutioniert. Eine besondere Entwicklung nahm die organische Synthesechemie durch die erfolgreiche technische Realisierung der Synthesen von Farbstoffen wie Indigo oder Arzneistoffen wie Aspirin. Dadurch bedingt erfolgte die Gründung vieler großer Chemieunternehmen wie der BASF und der BAYER AG, die heute noch führende Unternehmen in ihrer Branche sind.

Bor existiert bei Normalbedingungen in verschiedenen Modifikationen. Es weist überwiegend nichtmetallische Eigenschaften auf und ist bei niedrigen Temperaturen reaktionsträge. Bor bildet überwiegend kovalente Verbindungen. -Ionen sind in wässriger Lösung nicht existent. Vom Bor leiten sich in Verbindung mit Kohlenstoff und Stickstoff sehr widerstandsfähige Werkstoffe ab.

Brom, ein Element der 7. Hauptgruppe, ist eine braunrote, reaktive Flüssigkeit. Es wird aus den in den Salzlagerstätten und im Meerwasser enthaltenen Bromid-Ionen durch Oxidation mit Chlor gewonnen. Die Verbindungen des Broms enthalten das Element hauptsächlich in den Oxidationsstufen -I, und V. Es dient überwiegend zur Herstellung bromhaltiger organischer Zwischen- und Endprodukte, wie Methylbromid, Narkosemittel und Flammschutzmittel. AgBr ist als lichtempfindliche Verbindung für die Fotoindustrie von Bedeutung.

Cadmium ist ein weiches, silberweißes Schwermetall der 2. Nebengruppe. Das Metall löst sich in Säuren unter Bildung von Cd-Ionen. Cadmium und seine Verbindungen sind giftig. Metallisches Cadmium ist ein Nebenprodukt der Gewinnung von Zink, da beide Elemente in Form der Sulfide und Carbonate gemeinsam in der Natur vorkommen. Es sind trockene (Reduktion von CdO mit Koks) und nasse (Elektrolytische Abscheidung) Verfahren bekannt. Das Metall wird u. a. zur Herstellung korrosionsbeständiger Überzüge und zur Herstellung von Batterien genutzt.

Caesium ist ein goldgelb glänzendes, bei 29°C schmelzendes, reaktives Alkalimetall (1. Hauptgruppe). Es ist ein seltenes Leichtmetall, das als Begleiter der leichteren Alkalimetalle in geringer Konzentration vorkommt. Durch Reduktion von Cs₂Cr₂O mit Zirkon kann es gewonnen werden. Es findet u. a. Verwendung in Fotozellen. Bei Kernprozessen bildet sich u. a. das für den Menschen gefährliche Isotop Cs (Halbwertszeit 30,1 Jahre), das von verschiedenen Pflanzen (z. B. Pilzen) angereichert wird.

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.

Das 116. Element des PSE, dessen Arbeitsname bis zur Festlegung des endgültigen Elementnamens durch die IUPAC Ununhexium ist, wurde im Jahr 2000 im Kernforschungszentrum Dubna (Russland) durch die Fusion von Calcium- und Curium-Kernen künstlich erzeugt. Es liegen noch keine Kenntnisse über Eigenschaften des Elements und seiner Verbindungen vor.

Das 118. Element des PSE, dessen Arbeitsname bis zur Festlegung des endgültigen Elementnamens durch die IUPAC Ununoctium ist, wurde im Jahr 2002 erstmals im Kernforschungszentrum Dubna (Russland) durch die Fusion von Calcium- und Californium-Kernen künstlich erzeugt. Es liegen noch keine Kenntnisse über Eigenschaften des Elements und seiner Verbindungen vor.

Das Element Uup wurde im Jahr 2003 in Dubna von einem russisch-amerikanischen Forschungsteam beim Beschuss von Am mit Ca-Kernen beobachtet.

Das 114. Element, Eka-Blei, ist ein Element der 14. Gruppe (4. Hauptgruppe) des PSE. Von ihm erwarten theoretische Chemiker und Physiker wieder Isotope mit längerer Halbwertszeit, eine sogenannte Insel der Stabilität. Im Jahre 1999 berichteten Wissenschaftler des vereinigten internationalen Kernforschungszentrums in Dubna (Russland) unter J. OGANESSIAN von der Darstellung einiger Atome ^{2 8 9}Uuq bzw. ^{2 8 7}Uuq.