Reaktionsverhalten der Chalkogene

Innerhalb der sechsten Hauptgruppe nimmt die Reaktionsfähigkeit von oben nach unten ab. Sauerstoff und Schwefel sind besonders reaktiv.

Die Chalkogene reagieren untereinander und auch mit folgenden anderen Stoffen:

• Metallen
• Nichtmetallen, besonders mit:
  • Wasserstoff
  • Halogenen

Reaktionen von Sauerstoff

Reagiert ein Element mit Sauerstoff, so entsteht meist ein Oxid. Diese entstehen oft bei einer Verbrennung. Sauerstoff kann mit Metallen und Nichtmetallen reagieren. Nur mit den Edelgasen geht Sauerstoff sehr schlecht eine Verbindung ein.

Oxide sind sehr wichtige und auch sehr häufig vorkommende Verbindungen.

Eine allgemeine Reaktionsgleichung zur Bildung eines Oxids sieht so aus:

Reaktionen von Schwefel

Schwefel ist nicht so reaktionsfreudig wie Sauerstoff. Damit Schwefel mit anderen Elementen reagiert, muss dieser erhitzt werden. Eine Schwefelverbindung wird auch als Sulfid bezeichnet. Die häufigsten Sulfide sind Metallsulfide. Diese kommen in der Natur sehr häufig vor.

Sulide bilden sich so:

Reaktionen von Selen

Selen reagiert am häufigsten mit Metallen, vor allem den Nebengruppenelementen. Aber auch die Reaktion mit Kohlenstoff ist möglich. Dabei entstehen Selenide.

Selenide kommen in der Natur häufig in Erzen vor, die ebenso Schwefel enthalten.

Ein Reaktionsgleichung sieht so aus:

Interchalkogene: Reaktionen der Chalkogene untereinander

Interchalkogene sind Verbindungen, die nur aus Chalkogenen bestehen. Am häufigsten treten dabei die Oxide und Sulfide auf.

Interchalkogenide bilden sich dann folgendermaßen:

Reaktion von Chalkogenen mit Wasserstoff

Bei der Reaktion von einem Chalkogen mit Wasserstoff entsteht ein Chalkogenwasserstoff. Manche dieser Verbindungen sind sehr wichtig für Lebewesen.

Diese Reaktion sieht dann so aus:

Reaktion von Chalkogenen mit Halogenen

Bei der Reaktion von Sauerstoff mit einem Halogen entsteht ein Halogenoxid.

Alle anderen Chalkogene reagieren mit einem Halogen zu einem Chalkogenhalogenid. Am häufigsten treten dabei die Schwefelhalogenide auf, wobei Schwefelfluoride deutlich die Mehrheit ausmachen.

Chalkogenhalogenide bilden sich folgendermaßen:

Beispiele für die Reaktionen

Reaktion von Sauerstoff

Ein sehr bekanntes Oxid ist das Kohlenstoffdioxid. Dieses wird von deinem Körper selbst beim Atmen produziert.
Aber auch bei einem Brand, zum Beispiel einem Lagerfeuer oder einem Hausbrand, entsteht Kohlenstoffdioxid. Dabei verbrennt nämlich der Kohlenstoff, der im Holz enthalten ist. Durch diese Verbrennung reagiert er mit dem Sauerstoff aus der Luft.

Reaktion von Schwefel

Ein sehr bekanntes Experiment, das du vielleicht auch aus der Schule kennst, ist die Verbrennung eines Schwefel-Eisen-Gemisches. Dabei entsteht ein schwarzer Feststoff. Dieser Feststoff ist Eisensulfid.
Eine Reaktionsgleichung dafür sieht so aus:

Eisensulfid kommt aber auch in der Natur, im Boden, als Erz vor.

Da Eisensulfid sehr hart ist, wird es häufig zum Polieren, also für den Feinschliff von Glas, Keramik oder Metallen genutzt.

Reaktion von Selen

Selenide kommen häufig in der Erdkruste vor. Allerdings werden sie von uns Menschen nicht viel genutzt.

Arsenselenid ist zum Beispiel in Kopierern und Laserdruckern enthalten.
Dieses Selenid bildet sich, wenn Arsen erhitzt wird und dabei viel Selen in der Umgebungsluft enthalten ist:

Interchalkogene

Bei der Verbrennung von Erdöl oder Kohle entsteht als Nebenprodukt häufig Schwefeldioxid.

Schwefeldioxid ist ein giftiges Gas, das in die Erdatmosphäre abgegeben wird. Dadurch regiert es mit dem Wasser in den Wolken und es entsteht schweflige Säure. Durch den nächsten Regen gelangt diese schweflige Säure auf die Erdoberfläche und zerstört Gebäude und gelangt in das Grundwasser. Dieser Prozess wird auch als „saurer Regen“ bezeichnet.

Reaktion von Chalkogenen mit Wasserstoff

Der wichtigste Chalkogenwasserstoff ist Diwasserstoffmonoxid. Dabei handelt es sich um unser Wasser.

Die Synthese, also die Herstellung, von Wasser ist extrem gefährlich. Dafür muss Wasserstoff verbrannt werden. Dadurch reagiert er mit dem Sauerstoff aus der Luft. Bei dieser Reaktion entstehen hohe Temperaturen und eine sehr grelle Flamme. Machst du etwas falsch, kann eine sehr große Explosion entstehen.

Reaktion von Chalkogenen mit Halogenen

Das häufigste Chalkogenhalogen ist Schwefelhexafluorid. Dieses bildet sich, wenn sich Schwefel in einer Umgebung befindet, die mit Fluor gefüllt ist und dort verbrannt wird. Auch bei dieser Reaktion entsteht viel Wärme und eine helle Flamme.

Schwefelhexafluorid ist ein sehr starkes Treibhausgas. 1 kg dieses Stoffes ist genauso schädlich wie 22.800 kg Kohlenstoffdioxid! Zum Glück gibt es von Schwefelhexafluorid nicht sehr viel in der Atmosphäre.