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2016 | Buch

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Erdalkalimetalle: Elemente der zweiten Hauptgruppe

Eine Reise durch das Periodensystem

verfasst von: Hermann Sicius

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Buchreihe : essentials

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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Über dieses Buch

Hermann Sicius stellt die Elemente der zweiten Hauptgruppe des Periodensystems, die Erdalkalimetalle, mit ihren wichtigsten Eigenschaften und Anwendungsgebieten vor. Die Elemente dieser Gruppe – Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und Radium – sind zwar sämtlich Metalle, zeigen aber deutliche Abstufungen ihrer Charakteristika und überraschende Eigenheiten: Beryllium ist durchlässig für Röntgenstrahlen und Barium aus derselben Gruppe nicht; Beryllium- und Bariumverbindungen sind sehr giftig, Calcium- und Magnesiumverbindungen für uns dagegen lebensnotwendig. In diesem Essential erfahren Sie alles Wichtige über diese interessante Hauptgruppe.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung

Willkommen bei den Elementen der zweiten Hauptgruppe (Erdalkalimetalle). Sie enthält ausnahmslos Metalle, wobei das erste Element Beryllium schon zu Aluminium in der dritten Hauptgruppe überleitet. Auch Magnesium zeigt noch nicht alle typischen Eigenschaften dieser Gruppe von Elementen, in der sich die Metalle von Calcium bis Radium mit Wasser heftig umsetzen und starke Basen bilden. Die Atome dieser Elemente geben immer zwei Elektronen ab, um eine stabile Elektronenkonfiguration zu erreichen.

Hermann Sicius

2. Vorkommen

Zusammenfassung

Magnesium bzw. Calcium sind mit 1,9 % bzw. 3,4 % am Aufbau der Erdhülle beteiligt und gehören damit zu den häufigsten Elementen. Auch Barium rangiert mit einem Anteil von 0,35 % immerhin auf Platz 14 der Rangliste der häufigsten Elemente. Die Vorkommen von Strontium und Beryllium sind dagegen wesentlich seltener, und Radium kommt als Zwischenprodukt radioaktiver Zerfallsreihen bei einer zugleich eigenen kurzen Halbwertszeit von etwa 1600 Jahren nur in geringsten Spuren vor. (Das zur Zeit der germanischen Völkerwanderung vorhandene Radium ist also schon zur Hälfte zerfallen, und glücklicherweise steht wesentlich mehr Uran zur Verfügung, um diesen Verlust durch radioaktiven Zerfall zum Radium hin, auch wenn dieser langsamer abläuft, auszugleichen.)

Hermann Sicius

3. Herstellung

Zusammenfassung

Zur Herstellung der reinen Metalle stehen mehrere Möglichkeiten offen. Entweder man reduziert wie im Falle des Strontiums und Bariums die natürlich vorkommenden Sulfate zu den Sulfiden und hydrolysiert diese mit Kohlensäure zu den jeweiligen Carbonaten. Jene glüht man zu den Oxiden, die dann mit Aluminium zu Strontium- bzw. Bariummetall umgesetzt werden. Calcium stellt man meist durch Reduktion des Oxids mit Aluminium her, Magnesium durch Umsetzung von Magnesiumoxid mit Eisen bei Temperaturen von jeweils über 1000 °C. Beryllium produziert man heute technisch durch Reduktion von Berylliumfluorid (BeF₂) mit Magnesium oder auch mittels Schmelzflusselektrolyse von Berylliumchlorid (BeCl₂).

Hermann Sicius

4. Eigenschaften

Zusammenfassung

Mit zunehmender Ordnungszahl wachsen auch bei den Erdalkalimetallen Atommasse, Atomradius und Ionenradius, wogegen die durchschnittlichen Ionisierungsenergien und auch Elektronegativitäten (von 1,5 auf 0,9) fortlaufend sinken. Die geringste Dichte hat Calcium mit 1,55 g/cm³. Hiervon ausgehend steigt die Dichte nach oben leicht und nach unten hin stark an, wobei Radium mit 5,5 g/cm³ die höchste Dichte besitzt und so ein Schwermetall ist.

Hermann Sicius

5. Einzeldarstellungen

Zusammenfassung

Im folgenden Teil sind die Elemente der Gruppe der Erdalkalimetalle (2. Hauptgruppe) jeweils einzeln mit ihren wichtigen Eigenschaften, Herstellungsverfahren und Anwendungen beschrieben.

Hermann Sicius

Backmatter

Titel: Erdalkalimetalle: Elemente der zweiten Hauptgruppe
verfasst von: Hermann Sicius
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-11878-5
Print ISBN: 978-3-658-11877-8
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-11878-5

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