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2015 | Buch

Pnictogene: Elemente der fünften Hauptgruppe

Eine Reise durch das Periodensystem

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Über dieses Buch

Dieses Essential gibt Ihnen eine kompakte, aber umfassende Übersicht über die Pnictogene, diese vielseitigen Elemente, die in zahlreichen Oxidationsstufen auftreten können und deren Charakter von nichtmetallisch (Stickstoff, teilweise auch Phosphor) über halbmetallisch (Arsen, Antimon) bis metallisch (Bismut und Ununpentium) reicht. Es gibt zahlreiche Anwendungen, von denen hier über die Wichtigsten berichtet wird. Die Kenntnis über einige der Elemente reicht schon weit zurück: Antimon ist seit einigen tausend Jahren bekannt, Arsen seit etwa 800, Phosphor seit 350 und Stickstoff und Bismut auch schon seit 250 Jahren. Selbst Ununpentium ist in seinen Grundzügen seit zehn Jahren beschrieben. Eine offensichtlich ziemlich „alte“ Elementenfamilie also? Keineswegs. Ständig erhalten die Forscher und Anwender neue Ergebnisse.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Einleitung
Zusammenfassung
Willkommen bei den Pnictogenen (Stickstoffgruppe), dieser sich so vielseitig gebenden Gruppe von Elementen! Im Periodensystem stehen die ihr zugehörigen Elemente in der fünften Hauptgruppe. Die Atome der Pnictogene nehmen entweder drei Elektronen auf (wie Stickstoff) oder geben bis zu fünf ab (wie Phosphor oder Arsen), um eine stabile Elektronenkonfiguration einnehmen zu können.
Hermann Sicius
2. Vorkommen
Zusammenfassung
Stickstoff ist in der Luft zu etwa 80 % des Gesamtvolumens enthalten. Phosphor, Arsen, Antimon und Bismut kommen in der Natur meist in Form von Erzen und Mineralien vor, wenngleich auch mit sehr unterschiedlicher Häufigkeit. Phosphate sowie sulfidische Erze des Arsens, Antimons und Bismuts findet man an vielen Orten auf der Erde. Arsen, Antimon und Bismut kommen in der Natur auch elementar vor.
Hermann Sicius
3. Herstellung
Zusammenfassung
Gasförmiger Stickstoff wird durch fraktionierte Destillation flüssiger Luft gewonnen. Für die Herstellung des Phosphors sind die Phosphatlagerstätten die wichtigste Quelle.
Hermann Sicius
4. Eigenschaften
Zusammenfassung
Wie bereits erwähnt, ist Stickstoff ein reines Nichtmetall. Phosphor kommt in vielen verschiedenen Modifikationen vor, die vom Nichtmetall (weißer Phosphor) bis zum Halbmetall (schwarzer Phosphor) reichen. Arsen und Antimon liegen in ihrer jeweils stabilsten Modifikation als Halbmetalle vor, und Bismut sowie Ununpentium sind Metalle. Die physikalischen Eigenschaften sind nur teilweise nach steigender Atommasse abgestuft. So nimmt vom Stickstoff zum Bismut die Dichte zu, die Schmelz- und Siedepunkte sind aber sehr abhängig von der Modifikation. So zeigen Arsen bzw. Antimon einen Sublimationspunkt von 613 °C bzw. einen Schmelzpunkt von 630 °C , während das höhere Homologe Bismut einen wesentlich tiefer liegenden Schmelzpunkt aufweist.
Hermann Sicius
5. Einzeldarstellungen
Zusammenfassung
Im folgenden Teil sind die Pnictogene jeweils einzeln mit ihren wichtigen Eigenschaften, Herstellungsverfahren und Anwendungen beschrieben.
Hermann Sicius
Backmatter
Metadaten
Titel
Pnictogene: Elemente der fünften Hauptgruppe
verfasst von
Hermann Sicius
Copyright-Jahr
2015
Electronic ISBN
978-3-658-10804-5
Print ISBN
978-3-658-10803-8
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-10804-5

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