Big Bang HTL 2, Schulbuch

42 Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) 3.4.2 Erdalkalimetalle Die Elemente der zweiten Spalte heißen Erdalkalimetalle. Sie alle besitzen 2 Valenzelektronen. Auch sie sind noch relativ weich und reagieren mit dem Luftsauerstoff, allerdings weit weniger heftig als die Alkali- metalle. Beryllium und Magnesium sind an der Luft sogar beständig, Calcium, Strontium und Barium müssen unter Paraffinöl aufbewahrt werden. Die Elemente Calcium und Magnesium sind in Form ihrer Salze wesentlich am Aufbau der Erdkruste beteiligt: Kalkstein CaCO 3 und MgCO 3 (Magnesit) bilden ganze Gebirgszüge („Kalkalpen“) Auch Kreide, Marmor und Schnecken- bzw. Muschelschalen sind nichts anderes als Calcium- carbonat. Ca- und Mg- Verbindungen begeg- nen uns auch als Wasserhärte, die die Waschmaschine schädigt und mit Seifenmolekülen un- schöne Beläge auf Waschbecken verursacht. Für den menschlichen Körper sind die Ca- und Mg-Verbin- dungen lebenswichtig. Calcium ist der mengenmäßig am stärksten vorkommende Mineralstoff in unserem Körper und entscheidend beteiligt an Knochen- und Zahnaufbau. In einem 70 kg schweren Menschen gibt es etwa 1 kg Calcium (natürlich nicht als Metall, sondern in Form von Ionenver- bindungen). 3.4.3 Übergangsmetalle – Nebengruppenelemente Abb. 3.9: Muschelschalen aus CaCO 3 Wie der Name der Überschrift schon sagt, handelt es sich bei den 10 Gruppen der Übergangselemente um Metalle. Der sogenannte d-Block (weil hier die d-Orbitale aufgefüllt werden) enthält die am meisten technisch und industriell genutzten Metalle. Sie alle sind relativ hart, stabil und gut bearbeitbar. Hier finden sich Elemente wie Eisen, Kupfer, Titan, Zink, Gold und Silber. Für uns ist wichtig, dass sie im Bezug auf ihre chemischen Eigenschaften zwar insgesamt recht ähnlich sind, z. B. im Bezug auf Reaktion mit Säuren oder Basen, aber doch auch ihre Eigenheiten haben. Diese Elemente können nämlich außer ihren beiden s-Elektronen auch ihre d-Elektronen als Valenze- lektronen für chemische Bindungen benutzen. Dadurch ergibt sich eine viel größere Bandbreite an Verbin- dungen. Vielfach bilden sie Komplexe (siehe Kap. 4.5) mit leuchtend schönen Farben. Im Bild ein Kupfertetramminkomplex. 3.4.4 Halogene Halogene bilden die 17. Gruppe oder 7. Hauptgruppe im Periodensystem. Alle haben die Elektronenkonfiguration s 2 p 5 in ihrer äußersten Schale. Ein einzelnes Elektron in einem Orbital, das bedeutet immer erhöhte Reaktivität. So kommen auch Halogenatome nicht einzeln vor, sondern verbinden sich sofort mit einem zweiten zu F 2 , Cl 2 , Br 2 und I 2 . Oder sie verbinden sich mit anderen Elementen. In der Natur kommen sie nur in Verbindungen mit Metallen vor, als Salze. Abb. 3.10: Kupfer-Tetram- minkomplex Was haben Hallstatt, Hall in Tirol und Hallein gemein- sam? Was sind Halogenlampen und wo werden sie einge- setzt? Was ist ein Treibgas? Was ist ein Treibhausgas? F21 F22 F23 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv