Eigenschaften der Chalkogene

Bei den Chalkogenen handelt es sich um Nichtmetalle, Halbmetalle und Metalle. Daher schwanken die Tendenzen der Eigenschaften der Elemente innerhalb der Hauptgruppe recht stark.

In folgenden Eigenschaften ähneln sich die Chalkogene:

• Atombau
• Metall- und Nichtmetallcharakter
• Dichte
• Schmelz- und Siedetemperatur
• Wärme- und elektrische Leitfähigkeit

Namensherkunft

Die sechste Hauptgruppe wird auch als Sauerstoff-Gruppe bezeichnet. Sauerstoff ist das erste Element und auch das wichtigste Element dieser Hauptgruppe. Deshalb wurde sie nach dem Sauerstoff benannt.

Ein weiterer Name ist „Chalkogene“. Dieser setzt sich zusammen aus den griechischen Worten „chalkos“ (= Erz) und „gennao“ (= bilden). Chalkogene bedeutet also soviel wie Erzbildner. Ein Erz ist ein Gemisch verschiedener Elemente. In diesem Gemisch ist immer ein Metall und Sauerstoff, Schwefel oder Silizium enthalten. Da die meisten Erze Sauerstoff oder Schwefel enthalten und diese beiden Elemente Vertreter der sechsten Hauptgruppe sind, wurde die sechste Hauptgruppe als Erzbildner bezeichnet.

Atombau der Chalkogene

Der Atombau eines Elements sagt viel über dessen Eigenschaften aus. Je ähnlicher der Atombau mehrerer Elemente ist, desto ähnlicher sind auch dessen Eigenschaften.

Innerhalb einer Hauptgruppe besitzen die Elemente die gleiche Anzahl an Außenelektronen (= Valenzelektronen). In der sechsten Hauptgruppe besitzt jedes Element sechs Außenelektronen.

Diese lassen sich in der sogenannten Außenelektronenkonfiguration darstellen. Darin kannst du erkennen, wie die Außenelektronen auf die Orbitale verteilt sind.

• n = Zahl der Periode, in der das Element steht
• s = Art des Orbitals (s-Orbital)
• 2 = das s-Orbital ist mit 2 Elektronen (voll)
• p = Art des Orbitals (p-Orbital)
• 4 = die p-Orbitale sind insgesamt mit 4 Elektronen gefüllt

Metall- und Nichtmetallcharakter der Chalkogene

Bei den Elementen Sauerstoff und Schwefel handelt es sich um Nichtmetalle. Selen und Tellur sind Halbmetalle und Polonium und Ununheptium sind typische Metalle.

Somit nimmt der Metallcharakter innerhalb der Hauptgruppe von oben nach unten stark zu.
Der Nichtmetallcharakter verläuft genau gegenläufig und nimmt von oben nach unten stark ab.

Dichte der Chalkogene

Die Dichte eines Elements ist unter anderem von dessen Aggregatzustand abhängig. Gase haben eine sehr viel geringer Dichte als Feststoffe. Das kannst du auch innerhalb der sechsten Hauptgruppe erkennen.

Während Sauerstoff eine sehr kleine Dichte von weit unter 1 g/cm³ besitzt, hat Polonium eine Dichte von über 9 g/cm³.

Somit nimmt die Dichte innerhalb der sechsten Hauptgruppe von oben nach unten stark zu.

Schmelz- und Siedetemperaturen der Chalkogene

Gase haben immer sehr viel geringere Schmelz- und Siedetemperaturen als Feststoffe. Sauerstoff ist schon ab -183 °C gasförmig, während Polonium erst ab 1390 °C verdampft.

Innerhalb der sechsten Hauptgruppe nehmen beide Temperaturen von oben nach unten stark zu.

Wärme- und elektrische Leitfähigkeit

Damit Wärme und Strom geleitet werden können, sind frei bewegliche Ladungsträger notwendig. Diese Ladungsträger sind meist Elektronen. Elektronen transportieren den Strom und geben die Wärme durch Bewegung an andere Elektronen weiter. Somit können Wärme und Strom umso besser und schneller geleitet werden, je mehr Elektronen verfügbar sind.

Frei bewegliche Elektronen sind allerdings nur in Metallen und in geringen Mengen auch in Halbmetallen vorhanden. Nichtmetalle besitzen keine freien Elektronen und können daher keine Wärme und keinen Strom leiten.

Somit kann man sagen, dass die Wärme- und elektrische Leitfähigkeit innerhalb der sechsten Hauptgruppe von oben nach unten zunimmt.