Steckbriefe zu einzelnen Elementen
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Steckbriefe zu einzelnen Elementen
Steckbriefe zu einzelnen Elementen Aluminium Al Smp = 660 °C Sdp = 2060 °C 3 ρ = 2,7 g/cm Herstellung Verwendung fest, silberweiss, weich, sehr unedles Leichtmetall, brennt in Pulverform unter heftigem, weissen Funkensprühen, dritthäufigstes Element der Erdrinde, hat nach Silber und Kupfer beste el. Leitfähigkeit, überzieht sich an der Luft spontan mit einer dünnen, zähen Oxidschicht, welche das Aluminium vor Korrosion schützt aus 4 t Bauxit (nach Les Baux / Provence) → 2 t Tonerde Aℓ2O3 → 1 t Aℓ (Elektrolyse) Alufolie, Velorahmen, Verkehrsschilder, Lamellenstoren, Werkzeuge, Gehäuse, Fahrzeugbau, Flugzeuge, Hochspannungsleitungen, Leitern, Rahmdeckeli, Stockibeutel, Schokoladenpapier, Zigarettenpapier, Bestandteil der essigsauren Tonerde Aℓ(CH3COO)3, Alufolie + Salzwasser ≙ Silberreinigungsmittel Blei Pb Smp = 327 °C Sdp = 1740 °C 3 ρ = 11,3 g/cm fest, grau, weich, unedles Metall, gegenüber Schwefelsäure H2SO4 beständig, in Salpetersäure HNO3 löslich, alle Bleiverbindungen sind giftig Herstellung Verwendung durch Rösten aus Bleiglanz PbS Auswuchtblei bei Autorädern, Akkumulatorenplatten, Bleiblech für Dachdeckerarbeiten, Schrotkugeln, als Abschirmplatten gegen Röntgenstrahlen (Strahlenschutzschürzen) in Form von Bleimennige Pb3O4 als Rostschutzfarbe für Eisenteile, in Form von Bleitetraethyl Pb(C2H5)4 als Antiklopfmittel im Bleibenzin, in Form von Bleioxid PbO als Zusatz bei Glasherstellung Brom Br flüssig, rotbraun, stinkt, stark ätzend, neben Quecksilber das einzige bei Zimmertemperatur flüssige Element, Giftklasse 1 sehr reaktionsfreudig (2 Aℓ + 3 Br2 → 2 AℓBr3) Smp = -7,2 °C Sdp = 59 °C ρ = 3,1 g/l Verwendung zur Synthese von Farbstoffen und Beruhigungsmitteln, als Silberbromid auf Fotopapier und Filmen (z.B. Agfa, Kodak) Calcium Ca fest, silbrig, weich, an der Luft schnell anlaufendes Leichmetall, unedel, brennt mit oranger Flamme, Smp = 840 °C Sdp = 1484 °C 3 ρ = 1,55 g/cm Vorkommen in Kalk, Kreide, Marmor als Calciumcarbonat CaCO3, in Gips als Calciumsulfat-dihydrat CaSO . 2 H 0, 4 Herstellung 2 wichtiger Stoff in jedem Organismus (Zähne, Knochen, Blut) durch Elektrolyse aus Calciumchlorid CaCℓ2 Chlor Cℓ Smp = -101 °C Sdp = -34 °C ρ = 3,2 g/l (0 °C , 1 bar) Herstellung gasförmig, gelbgrün, typischer Geruch, stark ätzend, reizt Schleimhäute, reagiert mit fast allen anderen Elementen stark exotherm, Mischung Wasserstoff/Chlor = Chlorknallgas, Ozonkiller, Giftklasse 1 - 2 KMnO4 + 16 HCℓ → 2 KCℓ + 2 MnCℓl2 + 8 H2O + 5 Cℓ2 - Elektrolyse von Kochsalz : 2 NaCℓ → 2 Na + Cℓ2 Verwendung Herstellung von Salzsäure HCℓ, Desinfektionsmittel Eisen Fe fest, silberweiss, weich, unedles Metall, magnetisierbar, gut legierbar, nur an trockener Luft und in O2- bzw. CO2- freiem Wasser beständig, an feuchter Luft rostet es (= Eisenoxidhydrat xFeO . yFe 0 . zH 0) Smp = 1535 °C Sdp ≈ 3200 °C 3 ρ = 7,86 g/cm Vorkommen Herstellung Verwendung Fluor F Smp = -223 °C Sdp = -188 °C ρ = 1,69 g/l (0 °C , 1 bar) Verwendung Gold Au 2 3 2 zu ca. 5 % in der Erdkruste als Eisenerz in Magneteisenstein Fe3O4, Brauneisenstein Fe2O3 . 3 H20, Roteisenstein Fe2O3, Spateisenstein FeCO3, Pyrit FeS2 Bestandteil der roten Blutkörperchen (besorgt den Sauerstofftransport) durch Reaktion obiger Stoffe mit Kohle (Hochofen) wichtigster Werkstoff, Werkzeuge, Maschinen, Eisenbahn, Autokarosserie, Brücken, Armierungseisen, Legierungen : Fe + C + [Co/Cr/Ni/Mo/Mn/Ti/W/V] je nach Zweck (Messerstahl, Baustahl, Maschinenstahl, Panzerstahl, Chromstahl) gasförmig, gelblich, stechend riechend, ausserordentlich reaktions-freudig, Nichtmetall, Beim Einatmen ruft es schwere Entzündungen der Atemwege hervor und verursacht bei Berührung mit der Haut starke Verätzungen, es lässt Holz und Gummi entflammen und reagiert mit Wasserstoff noch bei -252 °C explosionsartig. Da Fluor auch Glas zerstört, wird es in Kupfer- oder Nickelgefässen aufbewahrt. Seine kleinsten Teilchen sind Moleküle der Form F2. als Kryolith Na4(AlF6) zur Aluminiumherstellung fest, gelbrot, weich, Edelmetall, Schwermetall, sehr dehnbar, wird durch Chlor und Königswasser angegriffen Smp = 1064 °C Sdp = 2960 °C 3 ρ = 19,3 g/cm Vorkommen Verwendung gediegen, sehr selten, deshalb teuer : 1 kg ≈ 14'000 Fr Schmuck, Luxusgegenstände, Münzen, Zahnfüllungen, Währungsmetall, Ueberzugsmetall Helium He Edelgas, sehr reaktionsträge, Smp = -272 °C Sdp = -269 °C ρ = 0,17 g/l (0 °C , 1 bar) Vorkommen Verwendung in der Luft zu 0,00046 % enthalten Füllgas für Ballone, Taucherluft Iod I fest, grauschwarz, metallisch glänzend, stark flüchtiger Stoff, als Gas violett (iod = griech. "veilchenblau"), ätzend in Wasser nicht, in Alkohol gut löslich (= Iodtinktur) sublimiert (fest → flüssig) und resublimiert (gasförmig → fest) Smp = 113 °C Sdp = 183 °C 3 ρ = 4,94 g/cm Verwendung Iodtinktur = Wunddesinfektionsmittel Speisesalzzusatz zur Verhinderung von Kropfbildung bei iodarmer Kost Kalium K Smp = 64 °C Sdp = 775 °C 3 ρ = 0,86 g/cm fest, bläulich-weiss, weich, muss unter Petrol aufbewahrt werden, damit es nicht mit dem Luftsauerstoff reagieren kann, reagiert mit Wasser spontan und sehr heftig, entwickelt dabei Wasserstoff, welcher zusammen mit dem (Luft-) Sauerstoff Knallgas bildet, brennt mit violetter Flamme Herstellung durch Elektrolyse von Kaliumchlorid KCℓ Kohlenstoff C fest, grau-schwarz, wasserunlöslich, Nichtmetall, reaktionsfreudig, kann sich als einziges Element beinahe unbegrenzt mit sich selbst verbinden, kommt in 2 Formen vor : 3 - als Graphit : ρ = 2,3 g/cm , grau bis schwarz glänzend, sehr weich, leitet Strom, brennbar 3 - als Diamant : ρ = 3,2 g/cm , durchsichtig, sehr hart, leitet Strom nicht Smp ≈ 3800 °C Sdp ≈ 4500 °C Vorkommen wesentlicher Bestandteil aller lebenden Materie, Koks, Asche entsteht durch Zersetzung organischer Verbindungen unter Luftabschluss oder bei unzureichender Luftzufuhr Verwendung als Graphit : Bleistiftmine, Elektroden, Kohlebürsten in Elektromotoren, Schmelzgefässe als Russ : schwarzer Farbstoff (Tusche), Druckerschwärze, Füllstoff für Kautschuk als Diamant : Schmuck, Bohrer, Diamantkreissägeblätter (Stein) Kupfer Cu fest, rötlich, ziemlich weich, halbedles Metall, zäh, dehnbar, nach Silber beste Leitfähigkeit für Strom und Wärme Smp = 1083 °C Sdp = 2600 °C 3 ρ = 8,96 g/cm Vorkommen Verwendung Magnesium Mg in gediegener Form in den USA, in Form von Erzen (Kupfer = cuprum = Zypern) el. Leitungen, Warmwasserröhren, Münzen, Schmuckgegenstände, Pfannen, Braukessel, Dachkännel, Fassadenblech, Bundeshauskuppel Legierungsmetall : Messing [Cu/Ni], Bronze [Cu/Sn], Neusilber [Cu/Zn/Ni], Silberlot [Cu/Ag/Zn], Konstantan [Cu/Ni] fest, silberweiss, silberglänzend, läuft an der Luft an, leicht verformbar, Leichtmetall, brennt mit intensiver hellweisser Flamme Smp = 650 °C Sdp = 1102 °C 3 ρ = 1,75 g/cm Herstellung Vorkommen Verwendung Natrium Na Smp = 98 °C Sdp = 883 °C 3 ρ = 0,97 g/cm Herstellung durch Elektrolyse von Magnesiumchlorid MgCl2 wichtiger Bestandteil des Chlorophylls enthalten in Mineralien wie Dolomit CaCO3 . MgCO3 und Magnesit MgCO3 als legiertes Metall im Automobil- und Flugzeugbau, in reiner Form in Feuerwerkskörpern, früher in Blitzlichtwürfeln, in Form von Magneiumcarbonat MgCO3 unter der Bezeichung Magnesia fest, silberweiss, weich, sehr unedles Metall, muss unter Petrol aufbewahrt werden, damit es nicht mit dem Luftsauerstoff reagieren kann, reagiert mit Wasser spontan und sehr heftig, entwickelt dabei Wasserstoff, welcher zusammen mit dem (Luft-) Sauerstoff Knallgas bildet, brennt mit gelber Flamme Verwendung durch Elektrolyse von Kochsalz NaCℓ Kühlmittel in Kernfusionskraftwerken (c = 1,214 kJ/kg . °C) Natriumdampflampe (Fotolabor) Nickel Ni fest, silberweiss, zäh, Schwermetall, schwach magnetisierbar, Smp = 1454 °C Sdp ≈ 2800 °C 3 ρ = 8,9 g/cm Verwendung als Legierungsmetall (Chromnickelstahl = sehr hart und korrosionsbeständig) Phosphor P Verwendung fest, Nichtmetall, kommt in 3 Erscheinungsformen vor ; 3 roter Phosphor : ρ = 2,34 g/cm , ungiftig, reaktionsträge, entzündet sich erst bei Temperaturen über 400 °C, entsteht aus weissem durch Erhitzen in einem geschlossenen Gefäss 3 weisser Phosphor : ρ = 1,82 g/cm , bei Zimmertemperatur weich, Smp = 44 °C, kaum wasserlöslich, wandelt sich langsam, unter Lichteinwirkung jedoch schneller in roten Phosphor um, ausserordentlich reaktionsfreudig, selbstentzündlich, sehr giftig, muss unter Wasser aufbewahrt werden 3 schwarzer Phosphor : ρ = 2,67 g/cm , entsteht aus weissem Phosphor durch Erhitzen unter sehr hohem Druck roter : in der Reibfläche der Zündholzschachtel enthalten weisser : Ausgangsstoff für Phosphorverbindungen in Düngemitteln als Calciumphosphat Ca3(PO4)2, Natriumhydrogenphosphat Na HPO . 12 H 0 2 in Waschmitteln als Platin Pt Smp = 1769 °C Sdp = 4350 °C ρ = 21,5 g/cm3 4 2 Ammoniumhydrogenphosphat (NH4)2HPO4 Pentanatriumtriphosphat Na5P3O10 fest, grauweiss, Edelmetall, dehnbar, reaktionsträge, wird durch Chlor und Königswasser angegriffen, legiert sich leicht mit anderen Metallen Vorkommen Verwendung gediegen in Form kleiner Körnchen im Flusssand Laboratoriumgeräte, Katalysatoren (Platinasbest), Schmuckmetall Quecksilber Hg einziges bei Zimmertemperatur flüssiges Metall, silbergrau, halbedel, Dämpfe giftig, Smp = -39 °C Sdp = 357 °C 3 ρ = 13,6 g/cm Herstellung Verwendung aus Zinnober : HgS + O2 → Hg + SO2 als Füllmittel in Thermo-, Baro- und Manometern, Gleichrichtern, als Sperrflüssigkeit in chem. und physikalischen Laborgeräten, als Amalgame für Zahnfüllungen, in Quecksilberdampflampen Sauerstoff O gasförmig, farblos, geruchlos, geschmacklos, wenig wasserlöslich, häufigstes Element der Erde Wenn sich Sauerstoff unter Abgabe von Wärme und Licht mit einem anderen Stoff verbindet, spricht man von Verbrennung (Oxydation) Smp = -219 °C Sdp = -183 °C ρ = 1,43 g/l (0 °C ,1 bar) Vorkommen Herstellung Verwendung in der Luft zu 21 % als O2 (frei), im Wasser als H20 (gebunden) durch Luftverflüssigung und anschliessende Destillation zusammen mit Acetylen zum Schweissen, Schneiden, in der Chemie zur Herstellung von Alkoholen, in der Medizin zur künstlichen Beatmung Schwefel S Smp = 119 °C Sdp = 444 °C 3 ρ ≈ 2 g/cm Vorkommen Verwendung Silber Ag Smp = 962 °C Sdp = 2212 °C ρ = 10,5 g/cm3 fest, gelb, Nichtmetall, ungiftig, spröde, wasserunlöslich, geschmack und geruchlos, verbrennt mit blauer Flamme zu giftigem Schwefeldioxid SO2, frei (Amerika/Sizilien/Polen) gebunden in schwefelhaltigen Gesteinen, entsteht in grossen Mengen bei der Entschwefelung von Rohöl (Herstellung von Benzin und Heizöl) zur Herstellung von Schwefelsäure H2SO4, zur Ungezieferbekämpfung, zur Desinfektion, zur Herstellung von Kitten, Farbstoffen und med. Präparaten, zur Vulkanisation von Kautschuk (= Elastischmachen von Gummi) fest, hellgrau-weiss, glänzend, Edelmetall, beste el. Leitfähigkeit, ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, nach Gold das geschmeidigste und dehnbarste Metall, härter als Gold, weicher als Kupfer, löst sich in geschmolzenem Zinn auf, Verwendung el. Leitungen und Kontakte, Reflektoren, Spiegelbeschichtungen, Schmuck, Besteck, Münzen Stickstoff N gasförmig, farblos, geruchlos, geschmacklos, Nichtmetall, reaktionsträge, Smp = -210 °C Sdp = -196 °C ρ = 1,251 g/l (0 °C , 1 bar) Vorkommen Herstellung Verwendung in der Luft zu78 % als N2 durch Luftverflüssigung und anschliessende Destillation Schutzgas, zur Herstellung von Ammoniak NH3 Uran U fest, silberweiss, Schwermetall, radioaktiv Smp = 1405 °C Sdp = 4018 °C 3 ρ = 18,7 g/cm Vorkommen Verwendung als Uranoxid UO2, Urannitrit U(NO2)2 und Urancarbid UC2 Ausgangsstoff zur Herstellung von Brennstäben für Kernkraftwerke Wasserstoff H gasförmig, farb- und geruchlos, leichtestes chem. Element, brennt mit besonders heisser Flamme, mit Sauerstoff oder Chlor gemischt = Knallgas Bestandteil aller Säuren, macht die Säuren "sauer" Smp = -259 °C Sdp = -253 °C ρ = 0,09 g/l (0 °C , 1 bar) Vorkommen im Wasser als H20, auf Sonne und Sternen als Atmosphärengas Verwendung früher als Füllgas für Zeppeline (bis Lakehurst 1937), Treibstoff für Raketen, Synthesegas (= Ausgangsstoff für die Herstellung chem. Produkte wie Düngemittel, Salzsäure) Wolfram W fest, Metall, hart, korrosionsbeständig, Smp = 3380 °C Sdp ≈ 5900 °C 3 ρ = 19,3 g/cm Verwendung Glühfäden in Glühbirnen, Legierungselement für warmfeste Stähle Zinn Sn fest, silberweiss, unedles Metall, leicht verformbar, reines Zinn hat einen hohen Klang, mit Blei legiertes einen tiefen, eine Zinnstange "chrost" beim Biegen ("Zinnschreien"), bei jahrelanger Aufbewahrung unter 13 °C zerfällt Zinn ("Zinnpest") Smp = 232 °C Sdp = 2275 °C 3 ρ = 7,28 g/cm Vorkommen Verwendung wird in Zinnminen abgebaut (Südamerika) Zinnbecher, Orgelpfeifen, Lötzinn (Pb/Sn = 60 : 40) Weissblech (Konservendosen), Zinnsoldaten Legierungsmetall Bronce [Cu/Sn] Neusilber [Cu/Sn/Ni] Stanniol = sehr dünn gewalzte Zinnfolie, heute durch Alufolie ersetzt Zink Zn fest, bläulichweiss, ziemlich spröd, oberhalb von 500 °C entzündet sich Zink und verbrennt mit einer typisch blaugrünen Flamme (Nachweismethode), überzieht sich an der Luft mit einer dünnen Oxidschicht, welche es vor Korrosion schützt Smp = 420 °C Sdp = 908 °C 3 ρ = 7,13 g/cm Verwendung Verzinken von eisernen Gegenständen, die dem Wetter ausgesetzt sind (= Rostschutz) → Veloständer, Geländer, BLT-Fahrleitungsmasten, Verkehrsschildermasten, Hochspannungsleitungsmasten, als Ersatz für Kupfer bei Dachdecker- und Spenglerarbeiten, Legierungsmetall (Messing = [Cu/Zn]) in Form von Zinkoxid ZnO und Zinksulfid ZnS als weisser Farbstoff