Edelgase - Eine Reise Durch Das Periodensystem

7/23/2019 Edelgase - Eine Reise Durch Das Periodensystem

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essentials



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Hermann Sicius

Edelgase

Eine Reise durch das Periodensystem



ISSN 2197-6708 ISSN 2197-6716 (electronic)essentialsISBN 978-3-658-09814-8 ISBN 978-3-658-09815-5 (eBook)

DOI 10.1007/978-3-658-09815-5

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Dr. Hermann SiciusDormagenDeutschland

Gewidmet:Susanne Petra Sicius-HahnElisa Johanna HahnFabian Philipp Hahn



V

Was Sie in diesem Essential finden

können

• Eine umfassende Beschreibung von Herstellung, Eigenschaften und Verbindun-

gen der Edelgase• Aktuelle und zukünftige Anwendungen der Edelgase• Ausführliche Charakterisierung der einzelnen Edelgase



VII

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2 Geschichte und Vorkommen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

3 Aufarbeitung, Trennung und Herstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

4 Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.1 Physikalische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74.2 Chemische Eigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

5 Einzeldarstellungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95.1 Helium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95.2 Neon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145.3 Argon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175.4 Krypton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205.5 Xenon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235.6 Radon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275.7 Ununoctium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33



1

Einleitung

1

© Springer Fachmedien Wiesbaden 2015H. Sicius, Edelgase, essentials, DOI 10.1007/978-3-658-09815-5_1

Willkommen bei den Edelgasen! Im Periodensystem stehen sie in der achten

Hauptgruppe, ihre Atome besitzen alle eine abgeschlossene Elektronenkonfi-guration, was sie so reaktionsträge sein lässt. Helium als Füllgas für Ballons,

Neonreklame, Xenonscheinwerfer … diese Begriffe bzw. Synonyme haben Siesicher bereits gehört. Aber was steckt dahinter? Welche weiteren Mitglieder hatdiese Familie von Elementen? Die Edelgase, mit Ausnahme des Ununoctiums,wurden alle schon vor etwa hundert Jahren synthetisiert und charakterisiert, sindalso bereits seit langem bekannt und in zahlreichen technischen Anwendungenim Einsatz.

Alle Edelgase sind bei Raumtemperatur gasförmig, haben teilweise für Gasesehr hohe Dichten und nur die schwereren unter ihnen sind in der Lage, chemische

Verbindungen zu bilden.Elemente werden eingeteilt in Metalle (z. B. Natrium, Calcium, Eisen, Zink),

Halbmetalle wie Arsen, Selen, Tellur sowie Nichtmetalle wie beispielsweise Sau-

erstoff, Chlor, Jod oder Neon. Die meisten Elemente können sich untereinanderverbinden und bilden so chemische Verbindungen; so wird z. B. aus Natrium undChlor die chemische Verbindung Natriumchlorid, also Kochsalz.

Die in diesem Buch vorgestellten Edelgase Helium, Neon, Argon, Krypton,

Xenon, Radon und Ununoctium sind ebenso chemische Elemente wie die viel be-kannteren Schwefel, Sauerstoff, Eisen, Wasserstoff, Kupfer oder Gold. Sie befin-

den sich im Periodensystem in der achten Hauptgruppe (H 8).Einschließlich der natürlich vorkommenden sowie der bis in die jüngste Zeit

hinein künstlich erzeugten Elemente nimmt das aktuelle Periodensystem der Ele-

mente (Abb. 1.1) bis zu 118 Elemente auf, von denen zur Zeit noch vier Positionenunbesetzt sind.



2 1 Einleitung

Die Atome der Edelgase besitzen jeweils eine abgeschlossene Konfiguration

der Elektronen in der äußeren Elektronenschale. Das bedeutet, dass ihre Elektro-

nenschalen entweder vollständig mit Elektronen besetzt oder leer sind (Edelgas-

konfiguration). Dadurch, dass ihre Atome nur vollständig gefüllte Atomorbitale besitzen, erklärt sich der Umstand, dass Edelgase nur unter extremen Bedingungenchemische Reaktionen eingehen. Sie bilden daher auch, anders als z. B. Stickstoff,Sauerstoff oder die Halogene, miteinander keine Moleküle, sondern sind einatomigund bei Raumtemperatur allesamt gasförmig. Der Name „Edelgase“ ihrer Gruppeist von ihrer geringen chemischen Reaktivität abgeleitet, ähnlich wie dies bei den

„Edelmetallen“ der Fall ist.Die Einzeldarstellungen der insgesamt sieben Vertreter der Gruppe der Edelga-

se enthalten dabei alle wichtigen Informationen über das jeweilige Edelgas, so dassnur eine kurze Einleitung vorangestellt wurde.

Abb. 1.1 Periodensystem der Elemente



3

Geschichte und Vorkommen

2


Bereits fand Henry Cavendish, dass die Luft außer Stickstoff und Sauerstoff noch

einen kleinen Anteil anderer Bestandteile enthält, nachdem er Stick- und Sauer-stoff miteinander zur Reaktion gebracht und die dabei entstehenden Stickoxideabgetrennt hatte. Er führte seine Versuche aber nicht fort (Brock 1997).

1868 entdeckten Janssen und Lockyer unabhängig voneinander eine gelbeSpektrallinie (λ = 587,5 nm) im Sonnenlicht (Kochhar 1991) und führten sie aufdie Existenz eines bis zu diesem Zeitpunkt unbekannten Elements zurück, dassie Helium nannten. Auf der Erde konnte es erstmals 1892 durch Spektralanalysevon Lava des Vulkans Vesuv nachgewiesen werden, in der es eingeschlossen war(Römpp Online).

Mehr als hundert Jahre nach Cavendishs ersten Versuchen, die Zusammenset-zung der Luft genauer zu untersuchen, entfernten Raleigh und Ramsay den in einerLuftprobe vorhandenen Stickstoff durch Reaktion mit Magnesium vollständig undisolierten dabei ein noch unbekanntes Gas, das sie Argon nannten (Brock 1997).

Helium und Argon zeigten zu anderen Gasen unterschiedliche Eigenschaften.So war der Quotient aus ihrer molaren Wärmekapazität Cp bei konstantem Druckzu der bei konstantem Volumen gemessenen (Cv) mit 1,67 deutlich höher, woge-

gen Stickstoff, Sauerstoff und andere Gase deutlich niedrigere Werte zeigen (Bug-

ge 1974). Die darauf von Ramsay und Travers initiierte Suche nach weiteren Mit-gliedern einer Elementengruppe im Periodensystem führte 1898 zur Entdeckungvon Neon, Krypton und Xenon, die sie durch fraktionierte Destillation voneinan-

der trennten (Brock 1997).1900 entdeckte Dorn das Radonisotop 222

86Rn als radioaktives Zerfallsproduktdes Radiums; er nannte es zunächst Emanation (Em). Später gefundene, wei-



4 2 Geschichte und Vorkommen

tere Isotope des Radons (Rutherford, Debierne) hielt man in den ersten Jahrendes 20. Jahrhunderts für eigene Elemente. Eine genauere Analyse des emittiertenLichtspektrums und der weiteren Eigenschaften ergaben, dass es sich bei allen

diesen Isotopen um dasselbe Element handelte, das seit 1934 Radon genannt wird.Ununoctium, das letzte Element der Gruppe, erzeugte man am russischen Vereinig-

ten Institut für Kernforschung in Dubna nach mehreren zuvor gescheiterten Versu-

chen (Oganessian et al. 2006).Das mit Abstand am häufigsten in der Erdatmosphäre vorkommende Edelgas

ist mit 0,934 Vol.-% Argon, wogegen die anderen Edelgase darin deutlich seltenersind. Helium ist immerhin noch Bestandteil von Erdgas, an dem sein Anteil bis zu16 Vol.-% betragen kann (Römpp Online). Krypton, Xenon und Radon gehören zuden seltensten Elementen.

Die Anteile der Edelgase in der Atmosphäre verändern sich durch Entweichenleicht flüchtiger Gase wie Helium sowie durch Neubildung infolge radioaktivenZerfalls, wie es bei 40

18Ar der Fall ist, das durch Zerfall des Kaliumisotops 4019 K

entsteht. Helium wird beim α-Zerfall schwerer Elemente wie Uran oder Thoriumgebildet, Xenon beim seltenen Spontanzerfall von Uran. Das Radonisotop 222

86Rnist ein Zwischenprodukt in der vom Uranisotop 238

92U ausgehenden Zerfallsreihe.Zerfallsvorgänge sind auch der Grund dafür, dass Edelgase auch in Gesteinen ein-

geschlossen sind. Helium tritt in einigen Uranerzen, Argon im Basalt der ozeani-schen Kruste auf (Ballentine 2007).

In der Regel gilt: Je schwerer die Atome eines Edelgas sind, desto seltener istdieses. Während Helium nach Wasserstoff das zweithäufigste Element im Welt-raum und auf der Erde ist, beide Räume zusammengerechnet, kommen Neon undArgon im Universum immerhin noch sehr oft vor. Die Atome von Krypton undXenon sind jedoch bereits zu schwer, als dass sie noch durch Kernverschmelzungin Sternen gebildet werden können, mit Ausnahme von seltenen Supernovae, undsind deswegen schon wesentlich seltener.



5

Aufarbeitung, Trennung und

Herstellung 3


Abgesehen von größten Teil des Heliums und des Radons gewinnt man die Edelga-

se aus der Luft nach dem Linde-Verfahren. Zunächst trennt man durch fraktionierteDestillation Stickstoff und Sauerstoff ab und überführt die Edelgase in eine weitereKolonne. Argon hat einen zu Sauer- und Stickstoff ähnlichen Siedepunkt und mussdaher von diesen befreit werden. Die anderen Gase destilliert man entweder frakti-oniert ab (Krypton, Xenon) oder adsorbiert sie an bestimmten Medien (Häussingeret al. 2006).

In den letzten Jahrzehnten ist für Helium die Gewinnung aus Erdgas am wich-

tigsten geworden. Beispielsweise exportiert Algerien verflüssigtes, heliumhaltigesErdgas nach Europa, aus dem rohes Helium durch Ausfrieren aller anderen Be-

standteile oder durch Membrandiffusion gewonnen und danach feingereinigt wird(Häussinger et al. 2006).

Alle Radonisotope haben nur sehr kurze Halbwertszeiten; daher kann manRadon nicht in größeren Mengen herstellen. Im Labormaßstab genügt für diesenZweck Radium. Das ausschließlich auf künstlichem Weg zugängliche Ununoctiumerzeugte man durch Beschuss von Californium- mit Calcium-Atomen (Oganessianet al. 2006).



7

Eigenschaften

4


4.1 Physikalische Eigenschaften

Alle Edelgase sind unter Normalbedingungen einatomig, farb- und geruchslos.Sie kondensieren bzw. erstarren erst bei sehr niedrigen Temperaturen; dabeiliegen die Schmelz- und Siedepunkte umso höher liegen, je größer die Massedes jeweiligen Edelgasatoms ist. So beträgt der Siedepunkt des Heliums 4,2 K(− 268,95 °C) und der des Radons als schwerstem Edelgas immer noch nur

211,9 K (− 61,25 °C).

Über die Besonderheit des flüssigen Heliums wird im Kapitel „Helium“ berich-tet. Nur Helium kristallisiert im hexagonalen Kristallsystem, die anderen Edelgasekubisch-flächenzentriert. Entsprechend dem von Neon zu Radon ständig wachsen-den Atomradius werden dann nur die Kantenlängen des Gitters größer.

Die Dichten der Edelgase sind proportional zur Atommasse des jeweiligen Ele-ments. Helium und Neon haben eine geringere Dichte als Luft, wogegen Argon,Krypton, Xenon und Radon zum Teil erheblich höhere Dichten aufweisen.

4.2 Chemische Eigenschaften

Obwohl alle Edelgasatome abgeschlossene Elektronenschalen besitzen, sind dieschwereren unter ihnen imstande, einige chemische Verbindungen einzugehen.Der in diesen Fällen größere Abstand der Valenzelektronen vom Kern ist dieHauptursache hierfür, da die Ionisierungsenergie dadurch sinkt. Die meisten Ver-

bindungen kennt man vom Xenon und nicht, wie zu erwarten wäre, vom Radon,

da bei jenem die sehr kurzen Halbwertszeiten die gezielte Darstellung einzelnerVerbindungen fast unmöglich machen.



8 4 Eigenschaften

Schon früh versuchte man, Verbindungen der Edelgase herzustellen. Reaktio-

nen von Argon und Fluor (1894, Moissan) bzw. von Krypton mit Chlor (1924, An-

tropoff) scheiterten bzw. lieferten entgegen der Behauptung des Experimentators

nicht das gewünschte Ergebnis.Als erste Verbindung eines Edelgases überhaupt stellte Bartlett 1962 Xenonhe-

xafluoroplatinat dar; kurze Zeit später folgten Xenon-II-fluorid (Hoppe 1962) undXenon-IV-fluorid (Chernick und Claassen, ebenfalls 1962). Kurz danach gelangdie Synthese von Krypton-II-fluorid, erst im Jahr 2000 dagegen die des Argonflu-

orohydrids.Das einzige Element, das imstande ist, direkt mit Xenon, Radon und unter be-

stimmten Bedingungen auch Krypton zu reagieren, ist Fluor. Dabei sind die Xe-

non- und Radonfluoride bei Raumtemperatur beständig. Andere Elemente wie

Sauerstoff reagieren nicht direkt mit Edelgasen, aber durch Reaktionen der jewei-ligen Fluoride sind Verbindungen anderer Elemente herstellbar.

Neon gilt als das am wenigsten reaktive Edelgas (Lewars 2008), jedoch gehenselbst die reaktionsfähigsten unter ihnen nur unter Anwendung drastischer Bedin-

gungen chemische Reaktionen ein. Es gab daher auch lange keine Zahlenwerte ih-

rer Elektronegativitäten; in der Pauling-Skala ist Xenon der Wert 2,6 und Kryptonder von 3,0 zugeordnet. Die Skalen nach Mulliken sowie Allred-Rochow erlaubendie Berechnung der Elektronegativität für die übrigen Edelgase. Diese sind fürdie leichteren Edelgase sehr hoch [z. B. Helium: 5,50 (Allred-Rochow) bzw. 4,86

(Mulliken)] (Allen und Huheey 1980).



9

Einzeldarstellungen 5

© Springer Fachmedien Wiesbaden 2015

H. Sicius, Edelgase, essentials, DOI 10.1007/978-3-658-09815-5_5

Im folgenden Teil sind die Edelgase jeweils einzeln mit ihren wichtigen Eigen-

schaften, Herstellungsverfahren und Anwendungen beschrieben.

5.1 Helium

Symbol: He

Ordnungszahl: 2

CAS-Nr.: 7440-59-7

Aussehen: Farbloses Gas Helium in Gasentladungsröhre(http://images-of-elements.

com/helium.php)

Entdecker, Jahr Janssen (Frankreich), 1868

Wichtige Isotope [natür-

liches Vorkommen (%)]

Halbwertszeit (a) Zerfallsart, -produkt

32He (0,000137) Stabil –

42He (99,999863) Stabil –

Massenanteil in der Erdhülle (ppm): 0,004

Atommasse (u): 4,002602Elektronegativität

(Pauling ♦ Allred&Rochow ♦ Mulliken)

– ♦ 5,50 ♦ 4,86

Van der Waals-Radius (berechnet, pm): 140

Kovalenter Radius (pm): 32

Elektronenkonfiguration: [He] (1s2)

Ionisierungsenergie (kJ/mol), erste ♦ zweite: 2372 ♦ 5251

Magnetische Volumensuszeptibilität: 1,1 × 10−9

Magnetismus: Diamagnetisch



10 5 Einzeldarstellungen

Kristallsystem: Hexagonal-dichtest

Schallgeschwindigkeit (m/s, bei 273,15 K): 970

Dichte (kg/m3, bei 298 K) 0,1785

Molares Volumen (m

3

/mol, im festen Zustand): 21,00 × 10

−6

(fest)Wärmeleitfähigkeit ([W/(m ∙ K)]): 0,1513

Spezifische Wärme ([J/(mol ∙ K)]): 20,78

Schmelzpunkt (°C ♦ K): − 272,2 ♦ 0,95 (2,5 MPa)

Schmelzwärme (kJ/mol): 0,02

Siedepunkt (°C ♦ K): − 269 ♦ 4,15

Verdampfungswärme (kJ/mol): 0,084

Tripelpunkt (°C ■ kPa): − 270,973 ■ 5,043

Kritischer Punkt (°C ■ MPa): − 267,955 ■ 0,2275

Vorkommen Im Weltall ist Helium nach Wasserstoff das zweithäufigste Element.Fast ein Viertel der Masse der sichtbaren Materie bestehen aus Helium, das vorallem durch Fusion von Wasserstoffatomen in Sternen erzeugt wird. Dieses liefert

die Energie, die die meisten Sterne während der längsten Zeit ihres Lebens zumLeuchten bringt. Helium ist auch bei den äußeren Planeten des Sonnensystems abJupiter ein bedeutender Bestandteil deren Atmosphäre.

Gewinnung 1895 erzeugte Ramsay Helium, indem er das Uran-Mineral Cleveit

mit Mineralsäure versetzte und das sich bei der folgenden Reaktion bildendeGas isolierte. Er registrierte die für Helium charakteristische und damals schon

bekannte gelbe D3-Linie, nachdem er Stickstoff und Sauerstoff zuvor abgetrennthatte. Nahezu gleichzeitig führten Crookes (England) und Cleve/Langlet ein ähn-

liches Experiment durch. Sie gewannen eine zur Bestimmung der Atommasse des

Gases genügende Menge.Wenig später lieferte eine in Kansas betriebene Ölbohrung ein Erdgas, das bis

zu 12 Vol.-% eines noch unbekannten Gases enthielt. Cady und McFarland wie-

sen 1905 nach, dass es sich hierbei um Helium handelte. Fast zeitgleich zeigtenRutherford und Royds, dass Alphateilchen Heliumkerne sind.Kamerlingh Onnes verflüssigte als erster Forscher Helium durch Abkühlen des

Gases auf eine Temperatur von 1 K, jedoch war es ihm mit den damals verfügbarenMethoden nicht möglich, festes Helium zu erzeugen. Erst zwanzig Jahre spätergelang dies Keesom durch Komprimieren des Heliums auf einen Druck von 25 bar

bei gleicher Temperatur.Auf der Erde wird 4

2He (α-Teilchen) beim α-Zerfall diverser radioaktiver Ele-

mente wie z. B. Uran oder Radium gebildet. Der größte Teil des auf der Erde vor -



115.1 Helium

handenen Heliums ist auf radioaktiven Zerfall zurückzuführen. In natürlichem Erd-

gas sammelt es sich in Konzentrationen bis zu 16 Vol.-% an (http://www.the-linde-group.com/internet.global.thelindegroup.global/de/images/6105899016_10186.

pdf). Helium gewinnt man daher durch fraktionierte Destillation aus Erdgas.Durch Abkühlen des Erdgases ist es möglich, Helium von im Erdgas enthaltenenKohlenwasserstoffen und Stickstoffverbindungen zu trennen.

Der mit Abstand größte Produzent von Helium sind die Vereinigten Staatenvon Amerika, wo 1995 ca. 1 Mrd. m3 gefördert wurden. Weitere wichtige Produk -tionsländer waren Russland, Polen und Kanada. Ab etwa 2000 entwickelte sichAlgerien zu einem bedeutenden Lieferanten.

Nach einem vorübergehenden Überangebot an Helium zu Niedrigpreisen gehtder Marktpreis angesichts sinkender Vorratsmengen und steigenden Bedarfs aktu-

ell wieder nach oben. Selbst Anlagen zur Wiedergewinnung des Heliums werdenin Betrieb genommen. Es könnte in der nahen Zukunft sogar ein Mangel an Heliumdrohen (Gast 2012).

Neben dem Isotop 42He ist 3

2He nur zu ca. 1,4 ppm in natürlichem Helium ent-halten und daher sehr teuer. Synthetisch kann man in Kernreaktoren durch Neutro-

nenbeschuss von Lithium 63Li Tritium 3

1H und Helium 42He erzeugen:

Tritium (31H) wird in Kernreaktoren darüber hinaus auch als Nebenprodukt des

Neutroneneinfanges von Bor 105B gebildet, das man in Druckwasserreaktoren zur

Leistungsregelung einsetzt (baden-wuerttemberg.de):

Das Tritium erleidet β-Zerfall zu 32He.

Eigenschaften Helium kommt nur atomar vor und wird erst nahe der Tempera-tur des absoluten Nullpunkts (0 K bzw. − 273,15 °C) flüssig. Als einzige Substanzwird es selbst bei dieser tiefen Temperatur unter Normaldruck nicht fest. Es istneben seinem Homologen Neon das einzige Element, das selbst unter extremenBedingungen keine chemischen Verbindungen eingeht, die nicht sofort nach ihrerSynthese wieder zerfallen.

Helium ist ein farbloses, geruchloses und ungiftiges Gas. Unter Standardbe-

dingungen verhält sich Helium nahezu wie ein ideales Gas. Das Gewicht eines m3

Helium beträgt bei Standardbedingungen 179 g; die Dichte von Luft ist dagegen

6

3

1

0

3

1

4

2 Li n H He+ → +

10

5

1

0

3

1

8

4 B n H Be+ → +




rund siebenmal so hoch. Es besitzt nach Wasserstoff die größte Wärmeleitfähigkeitaller Gase; auch seine spezifische Wärmekapazität ist sehr hoch. Helium ist zudemein guter elektrischer Isolator.

In Gasentladungsröhren leuchtet Helium mit gelblich-rosa Farbe.Die Löslichkeit von Helium in Wasser ist die niedrigste aller Gase. Es diffun-

diert im Unterschied zu Luft sehr leicht durch Festkörper und wird hierin nur nochvon Wasserstoff übertroffen (Hampel 1968). Unter Standardbedingungen weistHelium einen negativen Joule-Thomson-Koeffizienten auf (Erwärmung bei Aus-

dehnung). Erst unterhalb der Inversionstemperatur (ca. − 233 °C/40 K bei Atmo-

sphärendruck) kühlt es sich bei Expansion ab. Helium muss man erst unter dieseTemperatur vorkühlen, bevor man es durch Expansionskühlung verflüssigen kann(http://www.the-linde-group.com/internet.global.thelindegroup.global/de/ima-

ges/6105899016_10186.pdf).Helium ist nach Wasserstoff das chemische Element mit der geringsten Dichte

und besitzt zudem die niedrigsten Schmelz- und Siedepunkte aller Elemente. Un-

terhalb von − 269 °C (4,15 K) wird es bei Normaldruck flüssig (Helium I).Bei Temperaturen unter − 270,97 °C (2,18 K), dem sog. Lambdapunkt, wird

42He supraflüssig (Helium II). Es fließt dann durch kleinste Kapillaröffnungen ei-

nes Durchmessers von 10 bis 100 nm und besitzt praktisch keine Viskosität. Dievon Tisza entwickelte Theorie des Zwei-Flüssigkeiten-Modells geht vom gleich-

zeitigen Vorhandensein sowohl „normal“ flüssigem als auch supraflüssigen 42He in

Helium II aus und erklärt einige Phänomene der Tieftemperaturphysik zutreffend(Enns und Hunklinger 2000).

Helium II bewegt sich auf Oberflächen, die aus ihm herausragen, gegen dieSchwerkraft nach oben (Onnes-Effekt). Da Helium II deshalb sehr leicht unver -siegelten Behältern entweicht, ist es sehr schwierig, flüssiges Helium in einem

begrenzten Raum zu halten.Bei Normaldruck wird Helium selbst bei einer Temperatur nahe von − 273,15 °C

(0 K) nicht fest. Erst bei höheren Drücken > 2,5 MPa (ca. 25 bar) und unterhalb

einer Temperatur von − 271,65 °C (1,5 K) wird es fest. Festes Helium ist sehr starkkomprimierbar (Leute 2004).

Verbindungen Helium ist selbst im Vergleich zu anderen Edelgasen sehr reak -tionsträge. Ursache hierfür sind die extrem hohen Ionisierungsenergien desHeliumatoms.

Durch elektrische Entladungen in einem aus Wasserstoff und Helium bestehen-

den Gemisch bzw. in reinem Helium ist die Herstellung ionischer Agglomeratio-

nen wie HHe+ bzw. HeHe+ möglich. Diese sind aber keine echten chemischen Ver -

bindungen und zerfallen sofort nach ihrer Bildung wieder.



135.1 Helium

Anwendungen Helium findet mittlerweile in sehr vielen Anwendungen Einsatz.In der Intensivmedizin verwendet man ein Helium-Sauerstoff-Gemisch (80:20)als Atemgas, das mit geringerem Widerstand durch Verengungen strömt. Beim

Tauchen setzt man es als Atemgas ein (Trimix (Sauerstoff, Stickstoff, Helium),Hydreliox (Wasserstoff, Helium, Sauerstoff) und Heliox (Helium, Sauerstoff)(Technisches Tauchen 2010).

In der lebensmittelverarbeitenden Industrie dient es als Treib- oder Packgas(Lebensmittelzusatzstoff E 939) (ZZulV). Wegen seiner Unbrennbarkeit und desgegenüber Luft immer noch sehr großen Dichteunterschieds hat es Wasserstoff ausSicherheitsgründen meist verdrängt.

In der Schweißtechnik setzt man Helium als Inertgas zum Schutz der Schweiß-

stelle vor Sauerstoffzutritt ein. Dadurch erzielt man auch eine Steigerung der Ein-

brenntiefe und der Geschwindigkeit des Schweißvorganges.Es ist ein Kühlmittel zum Erreichen sehr tiefer Temperaturen. Die Verwendung

von 42He erlaubt durch Verdampfungskühlen das Erreichen von Temperaturen bis

ca. 1 K, die von 32He bis etwa 240 mK [26]. Die kostengünstige 3

2He-42He-Mi-

schungskühlung erzielt sogar eine Abkühlung auf 5 mK (Wiebe 2003).Werden Supraleiter eingesetzt, hilft das als Kühlmittel verwendete Helium, die-

se unter ihrer Sprungtemperatur zu halten, wie z. B. in der Kernspintomographie(MRT), der Kernresonanzspektroskopie (NMR), in Teilchenbeschleunigern und inder Raumfahrt (Infrarotteleskope und Infrarotkameras in Weltraumteleskopen).

Helium ist sehr effektiv bei der Prüfung auf Undichtigkeiten in Druckgasarma-

turen unter Verwendung von Lecksuchspray.In der Raketentechnik ersetzt Helium den verbrauchten Treibstoff in pumpge-

förderten Flüssigtreibstoffraketen, damit die Treibstofftanks der Raketen nicht im-

plodieren. In druckgeförderten Raketen drückt Helium den Treibstoff in die Trieb-

werke.

Helium verwendet man als Hilfsgas in Lasern (Helium-Neon, Helium-Cadmi-um und Kohlendioxid-Laser). Das Funktionsprinzip ist das eines Stoßpartners zur

An- oder Abregung der Energieniveaus der eigentlich aktiven Lasermedien.Seine chemische Inertheit macht es sehr geeignet als Trägergas in der Gaschro-

matografie.

In Gasentladungsröhren leuchtet Helium gelblich/weiß.Man benutzt Helium auch anstelle von Druckluft, um im Formel-1-Automobil-

sport Schlagschrauber anzutreiben. Dies erlaubt einen deutlichen Zeitgewinn beimRadwechsel, ist aber inzwischen aus Sicherheitsgründen in die Diskussion gekom-

men (Helium-Verbot in Schlagschraubern geplant 2011).




5.2 Neon

Symbol: Ne

Ordnungszahl: 10CAS-Nr.: 7440-01-9

Aussehen: Farbloses Gas Neon in Gasentladungs-röhre (http://images-of-elements.com/neon.php)

Entdecker, Jahr Ramsay und Travers (England), 1898

Wichtige Isotope [natür -liches Vorkommen (%)]


2010 Ne (90,48) Stabil –

2110 Ne (0,27) Stabil –

2210 Ne (9,25) StabilMassenanteil in der Erdhülle (ppm): 0,005

Atommasse (u): 20,1797

Elektronegativität(Pauling ♦ Allred&Rochow ♦ Mulliken)

Keine Angabe



Elektronenkonfiguration: [Ne] ([He] 2s2 2p6)

Ionisierungsenergie (kJ/mol),

erste ♦ zweite ♦ dritte:

2081 ♦ 3952 ♦ 6122



Kristallsystem: Kubisch-dichtest



Molares Volumen (m3/mol, im festen Zustand): 13,23 × 10−6

Wärmeleitfähigkeit ([W/(m ∙ K)]): 0,0491


Schmelzpunkt (°C ♦ K): − 248,6 ♦ 24,55Schmelzwärme (kJ/mol): 0,34

Siedepunkt (°C ♦ K): − 246,0 ♦ 27,15




Vorkommen Im Weltall gehört Neon nach Wasserstoff, Helium, Sauerstoff, Koh-

lenstoff und Stickstoff zu den häufigsten Elementen. Sehr selten ist es dagegen



155.2 Neon

auf der Erde mit einem Gesamtanteil an der Erdhülle von ca. 0,005 ppm (Binder

1999), in der Erdatmosphäre kommt es in einer Konzentration von 18,18 ppm vor

(Williams 2009). Der größte Teil des Gases ist zuvor bereits ins Weltall entwichen.

In kleinen Mengen kommt Neon, welchen Ursprung es auch hat, eingeschlossen inGranit, Basalt und vulkanischen Gasen vor (Dickin 2005).

Auf großen Gasplaneten wie Jupiter oder Saturn kann Neon wegen der hohen

Gravitation nicht entweichen. Die Zusammensetzung der Isotope entspricht daher

dem Urzustand, wie er bei der Bildung des Planeten geherrscht hat. Das Verhältnis

von 2010 Ne zu 22

10 Ne ist dasjenige, wie es auch auf der Sonne vorzufinden ist. Dies

erlaubt Rückschlüsse auf die Entstehungsbedingungen des Sonnensystems (Owen

2000).

Gewinnung Wie Krypton und Xenon entdeckten Ramsay und Travers auch Neon(1898) durch fraktionierte Destillation flüssiger Luft. Immer noch gewinnt man

das Gas als Nebenprodukt bei der Luftzerlegung nach dem Linde-Verfahren. Nach

Abtrennung von Wasser, Kohlenstoffdioxid, den bei höheren Temperaturen sie-

denden Edelgasen, Sauerstoff und dem Großteil an Stickstoff verbleibt ein tiefsie-

dendes Gasgemisch. Dies besteht zu 50 % aus Stickstoff, zu 35 % aus Neon neben

kleineren Anteilen von Helium, Wasserstoff.

Die Gase können wegen ihrer unterschiedlichen Siedepunkte durch Konden-

sation und die Ausnutzung des Joule-Thomson-Effektes getrennt werden. Was-

serstoff wird durch katalysierte Reaktion mit zugefügtem Sauerstoff zu Wasser

verbrannt und jenes abgetrennt. Dann verflüssigt man den größten Teil des Rest-

stickstoffs bei einem Druck von 30 bar und einer Temperatur von − 207 °C (66 K)

und trennt diesen ebenfalls ab. Spuren restlichen Stickstoffs absorbiert Silicagel.

Das zurück bleibende aus ca. 76 % Neon und 24 % Helium bestehende Gasgemisch

verdichtet man bei ca. 20 °C auf einen Druck von 180 bar und kühlt es anschlie-

ßend stufenweise auf eine Temperatur von − 223 °C (50 K) ab. Nach schrittweiser

Drucksenkung des Gasgemisches auf 25 bar und dann auf 1,5 bar kondensiert der

größte Teil des Neons, wogegen Helium gasförmig bleibt. Eine fraktionierte Des-tillation liefert schließlich reines Neon (Stenger 2006).

Ein zweites Verfahren ist die Adsorption. Nach der Abtrennung des Stickstof-

fes absorbiert man Neon bei einem Druck von 5 bar und einer Temperatur von

− 206 °C (67 K) an eine Trägersubstanz, die bei Senkung des Druckes auf 3 bar das

zuvor absorbierte Neon wieder abgibt. Zur Feinreinigung von Helium und Stick-

stoff wiederholt man dieses Absorptionsverfahren zweimal nacheinander (Stenger

et al. 2006).

Eigenschaften Neon ist ein bei Normalbedingungen einatomiges, farbloses undgeruchloses Gas, das bei − 246 °C (27 K) kondensiert und bei − 248,6 °C (24,6 K)




erstarrt. Wie alle anderen Edelgase – außer Helium – kristallisiert Neon kubisch-dichtest (Schubert 1974).Seine Dichte von 0,9 kg/m3 (bei 0 °C und 1013 hPa) istniedriger als die der Luft; die kritischen Daten sind in (Ancsin 1978; Römpp 2014)

beschrieben. In Wasser löst sich Neon nur schlecht (max. 10,5 ml Neon in 1 LWasser) (Römpp 2014). Neon zeigt wie die anderen Edelgase bei Gasentladungen ein Linienspektrum,

im Falle von Neon erscheint das Gas bei Entladung in orangeroter Farbe.

Chemische Eigenschaften und Verbindungen Neon zählt zu den Edelgasen und

ist wie diese farblos, äußerst reaktionsträge und einatomig. In seinen physikali-schen Eigenschaften steht es zwischen dem leichteren (Helium) und dem schwere-

ren Homologen (Argon). Bisher sind keine Verbindungen des Elementes bekannt.

Sogar Clathrate, bei denen andere Edelgase in anderen Verbindungen physikalischeingeschlossen sind, sind noch nicht nachgewiesen worden. Theoretische Berech-

nungen lassen vermuten, dass Neon das am wenigsten reaktive Element ist. Selbstdas Neon-Analogon der nach Berechnung stabilen Heliumverbindung HHeF solltenicht stabil sein (Lewars 2008).

Nur massenspektrometrische Untersuchungen geben Hinweise zumindest aufneonhaltige Ionen (Ne+, ArNe+, HeNe+ und HNe+) (Lide).

Anwendungen Da Neon wesentlich seltener und darüber hinaus auch schwieriger

zu gewinnen ist als Argon, setzt man es in nur geringen Mengen ein. Die bekann-

teste Anwendung sind die Leuchtröhren oder Neonlampen, in denen Neon durchGasentladungen in einer typischen orangeroten Farbe zum Leuchten angeregtwird. Auch in Blitz- und Stroboskoplampen verwendet man es als Füllgas (Römpp2014).

In Helium-Neon-Lasern erreicht man die erforderliche Besetzungsinversi-on durch Anregung des Heliums und strahlungslosen Übergang von Elektronenzum Neon. Die stimulierte Emission erfolgt vom Neonatom bei Wellenlängen von

632,8 nm (rot) sowie 1152,3 nm und 3391 nm (infrarot) (Römpp 2014).Der Einsatz flüssigen Neons als Kältemittel hat gegenüber Helium und Wasser -stoff den Vorteil einer erheblich höheren Kühlleistung (Stenger 2006).

Die Verwendung von Neon in Mischung mit Sauerstoff als Atemgas für dasTauchen erfolgt wesentlich seltener als die des Heliums, da Neon teurer ist undauch einen größeren Atemwiderstand aufweist (Bove und Davis 2004; Franciset al. 1972).



175.3 Argon

5.3 Argon

Symbol: Ar

Ordnungszahl: 18CAS-Nr.: 7440–37–1

Aussehen: Farbloses Gas Argon in Gasentladungs-röhre(http://images-of-elements.com/argon.php)

Entdecker, Jahr Ramsay und Rayleigh (England), 1895

Wichtige Isotope [natürlichesVorkommen (%)]


3618Ar (0,336) Stabil –

3818Ar (0,063) Stabil – 40

18 Ne (99,6) Stabil

Massenanteil in der Erdhülle (ppm): 3,6


Elektronegativität

(Pauling ♦ Allred&Rochow ♦ Mulliken)Keine Angabe



Elektronenkonfiguration: [Ar] ([Ne] 3s2 3p6)

Ionisierungsenergie (kJ/mol), erste ♦ zweite ♦ dritte: 1521 ♦ 2666 ♦ 3931Magnetische Volumensuszeptibilität: 1,1 × 10−8


Kristallsystem: Kubisch-flächenzentriert






Schmelzpunkt (°C ♦ K): − 189,3 ♦ 83,8Schmelzwärme (kJ/mol): 1,18

Siedepunkt (°C ♦ K): − 186,0 ♦ 87,15




Vorkommen Im Weltall gehört Argon zu den häufigeren Elementen (Cameron1970) und ist nach Helium und Neon das dritthäufigste Edelgas. Dabei besteht das

in der Sonne oder in Gasplaneten (Jupiter, Saturn) nachgewiesene stellare (prim-ordiale) Argon nur aus den Isotopen 36

18Ar und 3818Ar, während das dritte stabile




Isotop, 4018Ar, dort nicht vorkommt. Das Verhältnis von 36

18Ar zu 3818Ar beträgt

etwa 5,7 (Owen et al. 2000).Auf der Erde dagegen ist Argon das Edelgas mit dem deutlich größten Anteil an

der Atmosphäre, die 0,934 Vol.-% hiervon enthält. Damit ist Argon nach Stickstoffund Sauerstoff der dritthäufigste Atmosphärenbestandteil (Williams 2009). Hier besteht Argon fast ausschließlich aus dem Isotop 40

18Ar, das durch radioaktiven

Zerfall des Kaliumisotops 4019K entstanden ist.

Daher kommt Argon auch in Gesteinen vor. Bei deren Schmelzen im Erdmantelentweicht Argon, es gast aber auch das beim α-Zerfall entstehende Helium aus.Argon reichert sich meist in den Basalten der ozeanischen Erdkruste an (Ballentine2007) Aus den Gesteinen diffundiert es heraus und geht ins Grundwasser über(Römpp 2014).

Gewinnung Die Gewinnung reinen Argons erfolgt nur im Rahmen der Verflüssi-gung von Luft im Linde-Verfahren. Der Siedepunkt von Argon liegt in der Nähedesjenigen von Sauerstoff und Stickstoff. Argon trennt man dabei nicht in dergroßen Destillationskolonne von den Hauptbestandteilen der Luft (Sauerstoff undStickstoff) ab, sondern in einer separaten Kolonne. Diese erzeugt flüssiges Rohar -gon mit einem Restgehalt von 3–5 % Sauerstoff und 1 % Stickstoff.

Zur weiteren Reinigung erwärmt man das Gasgemisch zunächst auf Raum-

temperatur und verdichtet es auf einen Druck von 4–6 bar. Zur Entfernung des

Restsauerstoffs injiziert man Wasserstoffgas, der im Kontakt mit Katalysatoren ausEdelmetall mit dem Sauerstoff zu Wasser reagiert. Nach Entfernung des Wassers

führt man erneut eine fraktionierte Destillation durch und trennt so den Stickstoffvom Argon ab, das mit einer Reinheit von bis zu 99,9999 % hergestellt werdenkann (Stenger et al. 2006).

Als Nebenprodukt fällt Argon bei der Produktion von Ammoniak im Haber-Bosch-Verfahren und bei der Herstellung von Synthesegas an. Argon und andereEdelgase reichern sich im Produktionsprozess an und können aus dem Gasgemisch

durch nachfolgende fraktionierte Destillation isoliert werden (Stenger et al. 2006)

Eigenschaften Argon ist auch im festen und flüssigen Zustand farblos. Es ist bei Normalbedingungen ein einatomiges, farbloses und geruchloses Gas, das bei87,15 K (− 186 °C) kondensiert und bei 83,6 K (− 189,3 °C) erstarrt. Wie die ande-

ren Edelgase außer Helium kristallisiert Argon kubisch dichtest (Schubert 1974).Mit einer Dichte von 1,784 kg/m3 bei 0 °C und 1013 hPa ist Argon schwerer als

Luft. Sein Tripelpunkt liegt bei − 189,35 °C (83,8 K) und 0,689 bar [18]. Der kriti-sche Punkt von Argon liegt bei − 122,4 °C (150,9 K) und einem Druck von 4896 kPa;

die kritische Dichte beträgt dabei 0,536 g/cm3

(Römpp 2014; Hust et al. 1969).Die Löslichkeit von Argon in Wasser ist mit höchstens 5,6 g bei 0 °C und Nor -

maldruck gering (Römpp 2014).




5.4 Krypton

Symbol: Kr


Aussehen: Farbloses Gas Krypton in Gasentladungs-röhre(http://images-of-elements.com/krypton.php)




8036Kr (2,25) Stabil –

8236Kr (11,6) Stabil –

8336Kr (11,5) Stabil –

8436 Ne (57,0) Stabil –

8636Kr (17,3) Stabil –

Massenanteil in der Erdhülle (ppm): 1,9 ×10−5


Elektronegativität

(Pauling ♦ Allred&Rochow ♦ Mulliken)3,0 ♦ K. A. ♦ K. A.


Kovalenter Radius (pm): 116Elektronenkonfiguration: [Kr] ([Ar] 4s2 4p6 3d10)

Ionisierungsenergie (kJ/mol), erste ♦ zweite: 1351 ♦ 2350





Dichte (kg/m3, bei 273,15 K) 3,749


Wärmeleitfähigkeit ([W/(m · K)]): 0,0949Spezifische Wärme ([J/(mol · K)]): 20,95

Schmelzpunkt (°C ♦ K): − 157,36 ♦ 115,79


Siedepunkt (°C ♦ K): − 152,0 ♦ 121,15






215.4 Krypton

Vorkommen Krypton gehört mit einem Anteil an der Erdhülle von nur 1,9 · 10−5 ppm

zu den seltensten Elementen (Binder 1999). In der Erdatmosphäre ist es immerhinmit 1,14 ppm vertreten (Williams 2009).

Im Weltall kommt es wesentlich häufiger vor und liegt gleichauf mit Elementenwie Lithium, Gallium und Scandium (Cameron 1970). Die interstellare Materieweist einen relativ hohen Gehalt an Krypton auf (Clayton 2008); man konnte esspektroskopisch sogar in einem Weißen Zwerg nachweisen (Werner et al. 2012).

Gewinnung Sie erfolgt wie beim Argon ausschließlich über das Linde-Verfahren.Wegen seiner hohen Dichte und des gegenüber Sauerstoff, Stickstoff und Argonhöheren Siedepunktes reichert es sich zusammen mit Xenon im relativ sauerstoff -reichen Sumpf der Kolonne an. Dieses Gemisch wird in eine Kolonne überführt, in

der es auf etwa 0,3 % Krypton und Xenon angereichert wird. Darüber hinaus sindin dem Konzentrat auch Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid, Fluorverbindungenund Distickstoffoxid enthalten (Häussinger et al. 2006).

Methan und Distickstoffmonoxid kann man durch katalytische Oxidation sowiedurch Adsorption der Verbrennungsprodukte an Molekularsieben entfernen (Mei-linger und Linde 2007). Eventuell in Spuren vorhandene Fluorverbindungen zer -stört man durch Bestrahlung mit Mikrowellen, was zum Aufbrechen der Element-Fluor-Bindungen führt. Die so entstehenden Fluoratome/Fluoridionen werden in

Natronkalk absorbiert (Rostaing et al. 2000). Oder aber man leitet die im Gas-

gemisch enthaltenen Fluorverbindungen bei Temperaturen von 750 °C über einenTiO2-ZrO2-Katalysator, wodurch sie u. a. zu Kohlenstoffdioxid und Fluorwasser -stoff reagieren, die dann abgetrennt werden (Meilinger und Linde 2007).

Die Trennung des Krypton-Xenon-Gemisches erfolgt dann durch fraktionierteDestillation. Xenon verbleibt im Sumpf, Krypton destilliert ab, nachdem der rest-liche Sauerstoff vorher verdampfte. Nach Entfernung der letzten Spuren an Sauer-

stoff wird Krypton in Gasflaschen abgefüllt (Häussinger et al. 2006).

Eigenschaften Krypton ist ein unter Normalbedingungen einatomiges, farblosesund geruchloses Gas, das bei − 152 °C (121,15 K) kondensiert und bei − 157,4 °C(115,75 K) erstarrt. Krypton kristallisiert ebenfalls kubisch-dichtest (Schubert1974). Mit einer Dichte von 3,749 kg/m³ (bei 0 °C und 1013 hPa) ist Krypton

bereits deutlich schwerer als Luft.Sein Tripelpunkt liegt bei einer Temperatur von − 157,39 °C (115,76 K) und

einem Druck von 0,7315 bar (Schubert 1974), der kritische Punkt bei einer Tem-

peratur von − 63,75 °C (209,4 K), einem Druck von 5,5 MPa sowie einer kritischenDichte von 0,909 g/cm³ (Römpp). In 1 L Wasser lösen sich bei 0 °C höchstens

110 ml.




In Gasentladungsröhren leuchtet Krypton mit blass rosafarbenem Licht.

Verbindungen Wie alle Edelgase ist Krypton sehr reaktionsträge. Nur mit Flu-

orradikalen reagiert es bei einer Temperatur von − 196 °C unter Bestrahlung mitUV-Licht oder in elektrischen Entladungen, dabei entsteht das stark endotherme

(+ 60 kJ/mol) Krypton-II-fluorid (Lehmann et al. 2002). Diese bei Raumtempera-

tur feste Verbindung ist instabil und zersetzt sich schnell.

Mit Wasser und organischen Verbindungen reagiert Krypton-II-fluorid äu-

ßerst heftig. Als sehr starkes Oxidationsmittel oxidiert es Xenon zum Hexaflu-

orid und Jod zum Jod-V-fluorid (Eintrag zu Kryton in der). Das Kation KrF+ ist

neben Perxenat das bislang stärkste bekannte Oxidationsmittel und kann als ein-

ziges Gold zu Au5+oxidieren (Eintrag zu Kryton in der GESTIS-Stoffdatenbank ;

Weast 1990).Die einzige bekannte Sauerstoff-Krypton-Verbindung ist Kryptonbis(penta-

fluororthotellurat) Kr(OTeF5)

2, des weiteren RCNKrF+AsF

6− (R = H, CF

3, C

2F

5

oder n-C3F

7) mit einer Krypton-Stickstoff-Bindung und HKrCCH, bei der ein

Ethin-Ligand am Krypton gebunden ist (Räsänen et al. 2003).

Mit einigen Verbindungen bildet Krypton Clathrate, bei denen es in einem

Hohlraum eingeschlossen und so gebunden ist (Saenger und Noltemeyer 1972).

Unter anderem bildet es ein sehr stabiles Clathrat mit Hydrochinon (Barrer und

Ruzicka 1962).

Anwendungen Der überwiegende Teil des Kryptons geht als Füllgas in Glühlam-

pen, wo es für eine Erhöhung der Glühtemperatur und damit der Lichtausbeute

sorgt. Ebenfalls enthalten ist es in Halogen- und Leuchtstofflampen, in Geiger-

zählern, Szintillationszählern und elektronischen Geräten (Häussinger et al. 2006).

Gegenüber Argon wird es, trotz seines höheren Preises, als Füllgas von Isolierglas-

scheiben bevorzugt.

Der Krypton-Fluorid-Laser, ein Excimerlaser, strahlt im UV-Bereich (Wellen-

länge 248 nm Johnson und Hunter 1980). Es laufen derzeit Prüfungen zum mögli -chen Einsatz von Krypton anstelle von Xenon als Kontrastmittel in der Computer -

tomographie (Hoffman et al. 2007).

Flüssiges Krypton erlaubt eine besonders genaue Bestimmung von Ort und

Energie bei teilchenphysikalischen Experimenten (Aulchenko et al. 1990), bei-

spielweise im Teilchendetektor des NA48-Experiments (CERN Mazzucato 1997).

Das betastrahlende Isotop 8536

Kr setzt man zur Vorionisation in Glimmstartern

für Leuchstofflampen ein (energieverbraucher.de 2002). Auch in Ionisationsrauch-

meldern wurde es früher verwendet.



235.5 Xenon

5.5 Xenon

Symbol: Xe

Ordnungszahl: 54CAS-Nr.: 7440–63–3

Aussehen: Farbloses Gas Xenon in Gasentla-

dungs-röhre(http://images-of-ele-

ments.com/xenon.php)

Xenon-II-fluo-

rid (WikimediaCommons)



Halbwertszeit(a)

Zerfallsart, -produkt

12954Xe (26,40) Stabil – 130

54Xe (4,10) Stabil – 131

54Xe (21,29) Stabil – 132

54Xe (26,90) Stabil – 134

54Xe (10,40) Stabil

Massenanteil in der Erdhülle (ppm): 9 × 10−6


Elektronegativität


Van der Waals-Radius (berechnet, pm): 216Kovalenter Radius (pm): 140

Elektronenkonfiguration: [Xe] ([Kr] 5s2 5p6 4d10)

Ionisierungsenergie (kJ/mol),erste ♦ zweite ♦ dritte:

1170 ♦ 2046 ♦ 3099

Magnetische Volumensuszeptibilität: − 2,5 × 10−9



Schallgeschwindigkeit (m/s, bei273,15 K):

169


Molares Volumen (m3/mol, im festenZustand):

35,92 × 10−6



Schmelzpunkt (°C ♦ K): − 111,7 ♦ 161,45


Siedepunkt (°C ♦ K): − 108,0 ♦ 165,15


Tripelpunkt (°C ■ kPa): − 111,745 ■ 81,77Kritischer Punkt (°C ■ MPa): 16,58 ■ 5,842




Vorkommen Im Weltall kommt Xenon in bemerkenswerter Menge vor (Cameron1970), aber auf der Erde ist es das seltenste stabile Element. Sein Anteil an derErdatmosphäre beträgt gerade einmal 0,09 ppm (Häussinger et al. 2006). In den

Magnesiumsilikat-Gesteinen des Erdmantels löst es sich deutlich schlechter als dieleichteren Edelgase (Shcheka und Keppler 2012).Meerwasser jedoch, wie auch einige bestimmte Gesteine (z. B. Granit), weisen

einen geringen Xenongehalt auf. Dies ist dem Spontanzerfall einiger Isotope desThoriums und Urans geschuldet (Hintenberger 1972), weswegen die CTBTO dieKonzentration des Xenons als Indikator für Atomwaffentests ständig kontrolliert(Wie das Verborgene entdeckt werden kann 2013).

Auch Meteoriten enthalten Xenon, das sich seit der Entstehung des Sonnen-

systems in Gesteinen eingeschlossen befindet, oder das durch radioaktive Zerfalls-

prozesse entstanden ist. Letztere sind beispielsweise der Zerfall von 12953J, Spal-lationsreaktionen sowie die Kernspaltung schwerer Isotope wie 244

94Pu (Kaneoka1998). Das im Mondstaub nachgewiesene Xenon wurde durch den Sonnenwinddorthin befördert; der im Mondgestein enthaltene Anteil entstand durch Spallatio-

nen oder Neutroneneinfang aus 13056Ba (Hintenberger 1972).

In einem Weißen Zwerg war Xenon in erheblicher Konzentration nachzuweisen(Werner et al. 2012).

Gewinnung Sie erfolgt nahezu analog wie für Krypton beschrieben. Nach Abtren-

nung von Stickstoff, Argon und dem größten Teil des Sauerstoffs trennt man Kryp-

ton und Xenon in einer am unteren Ende beheizten und am oberen Ende gekühltenKolonne. Während der restliche Sauerstoff und Krypton aus der Kolonne entwei-chen, sammelt sich Xenon am Boden und kann abgeschöpft werden (Meilingerund Linde 2007; Rostaing et al. 2000).

Xenon ist selten und zugleich stark nachgefragt, daher ist es das teuerste Edel-gas. Die gesamte hergestellte Menge dürfte auch heute die Marke von 10.000 m3

nicht überschreiten, da sie vor 15 Jahren halb so hoch war (Häussinger et al. 2006).

Eigenschaften Xenon ist ein einatomiges, farbloses und geruchloses Gas, das bei – 108 °C (165,1 K) kondensiert und bei – 111,45 °C (161,7 K) erstarrt. Wie dieanderen Edelgase außer Helium kristallisiert auch Xenon kubisch-dichtest (Schu-

bert 1974).Mit einer Dichte von ca. 5,9 kg/m3 (bei einer Temperatur von 0 °C und einem

Druck von 1013 hPa) hat Xenon eine fast fünfmal höhere Dichte als Luft. DerTripelpunkt liegt bei − 111,78 °C (161,37 K) und 0,8165 bar (Ziegler et al. 1966),der kritische Punkt bei 16,6 °C (289,75 K), 5,84 MPa und einer kritischen Dichte

von 1,1 g/cm3

(Römpp).Xenon erhält metallische Leitfähigkeit, wenn man es auf eine Temperatur von

− 241,15 °C (32 K) unter gleichzeitig hohem Druck (33 GPa) abkühlt (Römpp).



255.5 Xenon

In Gasentladungsröhren leuchtet Xenon blau.Wie alle Edelgase besitzt Xenon nur vollständig aufgefüllte äußere Elektro-

nenschalen. Es liegt nur einatomig vor und besitzt eine geringe Reaktivität. Die

Ionisierungsenergien der äußersten Elektronen liegen aber erheblich niedriger als bei den leichteren Homologen, so dass sie auch abzuspalten sind und Xenon daherchemische Verbindungen eingehen kann.

Chemische und physikalisch-chemische Eigenschaften Xenon ist zusammen mitRadon das reaktionsfähigste Edelgas; man kennt inzwischen eine größere Zahl anXenonverbindungen. (Radon hat sogar noch geringere Ionisierungsenergien, aberwegen der relativ kurzen Halbwertszeiten der Radonisotope sind dessen Verbin-

dungen schwerer zu isolieren und zu charakterisieren.)

Direkt reagiert Xenon nur mit Fluor. In Abhängigkeit vom Verhältnis vonXenon zu Fluor entstehen daher bei erhöhter Temperatur und jeweils exothermXenon-II-, Xenon-IV- oder Xenon-VI-fluorid. Die meisten Verbindungen mit an-

deren Elementen wie Sauerstoff oder Stickstoff sind jedoch nicht stabil und sindnur durch Anwendung elektrischer Entladungen auf Xenonfluoride oder Xenon-II-chlorid bei tiefen Temperaturen zugänglich (Holleman et al. 2007).

Xenon bildet eine Reihe von Clathraten, wie beispielsweise mit Wasser beiTemperaturen unter − 40 °C. Xenon ist dabei im Eis eingeschlossen (Pietrass et al.1995). Xenon löst sich auch zu einem gewissen Grad in Wasser (Haselmeier et al.

1995); sind in diesem Salze gelöst, so neigen größere Ionen zur Anlagerung an dieXenonatom unter Bildung anionischer Komplexe (Holz 1995).

Verbindungen Xenon-II-fluorid (XeF2) ist durch Bestrahlung eines aus Xenonund Fluor bestehenden Gemisches mit UV-Licht bei Anwesenheit fluoridischerKatalysatoren darstellbar. Es ist bei Raumtemperatur fest und sublimiert bei einerTemperatur von 114,35 °C. Beim raschen Erhitzen an der Luft zersetzt es sich sehrheftig zurück zu den Elementen, obwohl die Bildungsenthalpie von XeF2 stark

negativ ist (ΔfH0 = − 163 kJ/mol). Im Kristallgitter liegen isolierte XeF2-Molekülevor. Als starkes Oxidations- und Fluorierungsmittel findet es gelegentlich in der

organischen Synthese Verwendung (Bartlett 1962; Hoppe 1964).Xenon-IV-fluorid (XeF4) wurde 1962 als erste Edelgasverbindung überhaupt

dargestellt. Die Synthese erfolgt entweder aus Xenon und Fluor bei einer Tempe-

ratur von 400 °C und unter Überdruck (ΔfG0 = −251 kJ/mol) oder aus Xenon undSauerstoffdifluorid. Die Struktur seiner Moleküle ist planar. Bei einer Temperaturvon 115,75 °C sublimiert XeF4, das unter Normalbedingungen beständig ist, durchWasser aber im Zuge einer Disproportionierung zu Xenontrioxid hydrolysiert wird:

6 12 2 4 3 244 2 3 2

XeF H O XeO Xe O HF + → + + +




Xenon-VI-fluorid (XeF6) ist ein farbloser Feststoff mit einem Schmelzpunkt von49,5 °C und einem Siedepunkt von 75,6 °C. Es reagiert mit Metallhalogeniden(z. B. Rubidiumfluorid, RbF) zu Fluoroxenaten [(RbXeF7)

−] (siehe auch Bartlett

1962) und reagiert wie XeF4 mit Wasser unter Freisetzung von Fluorwasserstoff zuXenontrioxid (XeO3).

Xenon-VI-oxid (XeO3) ist, anders als die Xenonfluoride, instabil und kann sichoberhalb von 25 °C explosionsartig zersetzen. Es ist jedoch in kleinen Mengenunzersetzt in Wasser löslich, wobei sich die ebenfalls nicht stabile Xenonsäure(H2XeO4) bildet. XeO3 ist nicht durch direkte Synthese aus Sauerstoff und Xenonzugänglich, sondern nur über den Umweg über Xenonfluoride, die mit Lauge zuXenonoxidfluoriden und Xenon-VI-oxid reagieren.

In stark alkalischer Lösung addiert XeO3 noch ein Hydroxidion; das entste-

hende Hydrogenxenat-Ion (HXeO4 – ) disproportioniert u. a. zum Perxenat-Ion(XeO6

4– ), in dem Xenon in der Oxidationsstufe +8 vorliegt. Aus Perxenatlösungenkann man durch Ansäuern das hochexplosive Xenon-VIII-oxid (XeO4) erzeugen.Xenate und Perxenate zählen zu den stärksten bekannten Oxidationsmitteln.

Anwendungen Meist setzt man Xenon als Füllgas in Lampen ein. In Gasentla-

dungslampen erzeugt das ionisierte Gas ein Licht, das dem Tageslicht ähnlich ist.Diese Lampen sind z. B. in Filmprojektoren, Blitzlichtern und Befeuerungen von

Start- und Landebahnen auf Flughäfen installiert (Häussinger et al. 2006). Diese

auch seit langem in Scheinwerfern von Autos eingebauten Lampen erzeugen einLicht, das mehr als doppelt so stark ist wie das von einer Halogenlampe gleicherelektrischer Leistung erzeugte (Ribitzki et al. 1994). In Glühlampen zeigt Xenondieselbe Wirkung wie andere Edelgase, wodurch der Glühfaden auf höhere Tempe-

raturen erhitzt wird, was eine bessere Lichtausbeute zur Folge hat (Römpp).In Excimerlasern bildet Xenon in situ Dimere (Xe2) bzw., je nach Laser, auch

Xenon-Halogen-Dimere, die UV-Strahlung bei Wellenlängen von 172 nm (Phar -mazeutische Zeitung 2014) bzw. 354 nm aussenden (XeF-Laser, Römpp).

Xenon wirkt narkotisierend und wird bei der Inhalationsnarkose eingesetzt. ImGegensatz zu Lachgas (Distickstoffmonoxid) ist es ungefährlich und kein Treib-

hausgas. Die Vorteile liegen auf der physiologischen Seite (kein Abfall des Blut -

drucks), nachteilig sind die relativ hohe Einsatzkonzentration und der hohe Preis(Marx et al. 2000).

Da Xenongas nach ersten Untersuchungen die körpereigene Produktion vonEPO anregt, setzte die WADA Xenon im Mai 2014 auf die Dopingliste (The Eco-

nomist 2014), wobei diese Methode im Blut keine zur Zeit nachweisbaren Spurenzurücklässt.



275.6 Radon

5.6 Radon

Symbol: Rn


Aussehen: Farbloses Gas Radon in Gasentladungs-röhre (http://images-of-elements.com/radon.php)

Entdecker, Jahr Dorn (Deutschland), 1900

Wichtige Isotope [natürlichesVorkommen (%)]


21986Rn (1) 3,96 s α> 215

84Po220

86Rn (9) 55,6 s α> 21684Po

22286Rn (90) 3,824 d α> 21884Po

Massenanteil in der Erdhülle (ppm): 6,1 × 10−11

Atommasse (u): (222)

Elektronegativität




Elektronenkonfiguration: [Rn] ([Xe] 6s2 6p6 5d10 4f 14)

Ionisierungsenergie (kJ/mol), erste: 1037

Magnetische Volumensuszeptibilität: Keine AngabeMagnetismus: Diamagnetisch


Schallgeschwindigkeit (m/s, bei 273,15 K): Keine Angabe



Wärmeleitfähigkeit ([W/(m · K)]): 0,00364

Spezifische Wärme ([J/(mol · K)]): 20,79

Schmelzpunkt (°C ♦ K): − 71 ♦ 202,15

Schmelzwärme (kJ/mol): 2,89Siedepunkt (°C ♦ K): − 61,8 ♦ 211,35


Tripelpunkt (°C ■ kPa): Keine Angabe

Kritischer Punkt (°C ■ MPa): 103,85 ■ 6,28

Vorkommen Radon ist mit einem Anteil von ca. 10−15 ppm das seltenste Gas inder Luft. Die im Erdreich und in Gesteinen in geringen Mengen vorhandenen Ver -

bindungen des Urans und Thoriums setzen bei ihrem radioaktiven Zerfall ständig




neues Radon frei. Dieses diffundiert aus den obersten Bodenschichten in die Atmo-

sphäre, in das Grundwasser, in Keller, Rohrleitungen, Höhlen und Bergwerke. Dadie Halbwertszeit der natürlich vorkommenden Isotope des Radons (222

86Rn: 3,824

d;220

86Rn: 55,6 s;219

86Rn: 4 s) stets sehr klein ist, erreicht Radon, das aus tieferenBodenschichten stammt, nicht mehr die Oberfläche.Gebiete mit relativ hohem Gehalt an Thorium- und Uranverbindungen sind in

Deutschland das Erzgebirge, der Bayerische Wald und das Fichtelgebirge sowieder Schwarzwald, daneben auch aus Granit aufgebaute Mittelgebirge (Rheingra-

ben). Gebiete mit Kalkböden zeigen deutlich geringere Radonemissionen (sieheAbb. 5.1).

In einigen Quellen legen erhebliche Konzentrationen an gelöstem Radon vor,wie z. B. Bad Gastein, Bad Kreuznach, Ischia im Golf von Neapel, Menzen-

schwand, Meran und Umhausen im Ötztal (Hacker und Mostler 1999). Die Wettin-quelle im erzgebirgischen Bad Brambach ist die stärkste zu Trinkkuren genutzteRadonquelle der Welt (Koch und Heinicke 2004).

Gesundheitsgefahren Die Belastung durch Radon kann gefährlich sein. Unterungünstigen Bedingungen lässt es die Radioaktivität der Raumluft und damit dasRisiko für die Bewohner, an Lungenkrebs zu erkranken, steigen lässt. Ursache istnicht Radon selbst, sondern dessen radioaktive Zerfallsprodukte wie die α-Strah-

ler Polonium oder Blei, die meist an Aerosolteilchen angelagert sind und mit der

Atemluft aufgenommen werden.

Radon ist für rund ein Zehntel der Todesfälle mit Diagnose Lungenkrebs ver -antwortlich, also in der Europäischen Union 20.000 und in Deutschland 1900 pro Jahr. Da die α-Strahlung in die menschliche Haut kaum eindringt, wirkt sichdiese Art des Kontaktes mit Radon nicht auf die Häufigkeit des Auftretens vonKrebs aus.

Regionen mit Abbau von Uran, Bauxit, Granit und Schiefer weisen höhere Kon-

zentrationen an Radon im Boden, im Wasser und in der Luft auf als Kalkböden. In

Häusern ist die Belastung größer als in der Außenluft, besonders hoch ist sie im je-weils untersten Geschoss. Häuser aus Naturstein oder Lehm (Fachwerkhaus) sindstärker belastet (Dambeck 2012). Regelmäßiges Lüften der Kellerräume oder desErdgeschosses ist daher wichtig. In Deutschland liegt die mittlere Belastung mitRadon in Innenräumen bei 59 Bq/m3 Luft. Natürliche Wässer haben in Deutsch-

land eine durchschnittliche Radioaktivität von 4,4 kBq/m3.

Gewinnung Im Labor kann man das aus einer Probe austretende Radon auffangenund durch Kondensieren von der Restluft trennen (Hoffmann 1979). Beim Zerfall

eines Gramms226

88Ra entstehen 0,64 cm3

222

86Rn pro Monat (Radon).

http://-/?-

http://-/?-



295.6 Radon

Eigenschaften Radon ist das reaktivste der bisher bekannten Edelgase, jedochim normalen Maßstab immer noch sehr reaktionsträge. Nur mit Fluor reagiertes zu Radonfluorid. Unter Normalbedingungen ist Radongas farb-, geruch- undgeschmacklos; als Feststoff ist es aber leuchtend gelb bis orange. Als Füllgas in

Abb. 5.1 Durchschnittliche Radonkonzentration in der Bodenluft, Deutschland. (Menzleret al. 2006)




Gasentladungsröhren eingesetzt, erzeugt es rotes Licht. Mit der für Gase sehrhohen Dichte von 9,73 kg/m3 (!) ist es das mit Abstand spezifisch dichteste Gas,das aus Atomen besteht.

22286Rn entsteht durch α-Zerfall des Radiumisotops

22688Ra in der Uran-Radium-Zerfallsreihe. Es ist das stabilste Radonisotop und erleidet mit einer Halbwertszeit

von 3,824 d ebenfalls α-Zerfall zum Poloniumisotop 21884Po.

22086Rn (Thoron) ist ein Zerfallsprodukt von 224

88Ra in der Thorium-Zerfallsrei-he. Seine Halbwertszeit ist mit 55,6 s sehr kurz; es zerfällt unter Aussendung vonAlphateilchen weiter zu 216

84Po. Es wird von ungebranntem Lehm in Gebäudenemittiert und ist hinsichtlich der Strahlenbelastung wichtig.

21986Rn (Actinon) wird durch α-Zerfall von 223

88Ra in der Uran-Actinium-Reihegebildet und hat eine Halbwertszeit von 3,96 s. Sein Anteil an natürlich vorkom -

mendem Radon ist mit 1 % sehr gering, daher ist es radiologisch praktisch ohneBedeutung.

Verbindungen Verbindungen des Radons dürften noch stabiler und zahlreiche-

rer sein als die des Xenons. Die kurze Halbwertszeit von Radon behindert seineForschung aber beträchtlich, und zudem zerstört die energiereiche Strahlung desRadons manche seiner Verbindungen (Autoradiolyse). Eine auf Untersuchungenmit messbaren Mengen beruhende Chemie ist nicht möglich. Theoretische Berech-

nungen beschreiben einige Eigenschaften des noch nicht synthetisierten Radonhe-

xafluorids (RnF6) (Filatov und Cremer 2003).

Anwendungen Radonhaltige Heilwässer sollen das menschliche Immunsystemstimulieren; diese Wirkung ist bisher aber nicht bestätigt. Radon wird durch Inha-

lation in Stollen oder in Wannenbädern durch die Haut aufgenommen. Für dieAnwendung bei Kindern, Jugendlichen und Schwangeren spricht das Umweltbun-

desamt eine Warnung aus (Erzberger et al. 2000).Der Radongehalt eines Gewässers gibt Informationen über dessen Kontakt zum

Grundwasser. Regenwasser enthält so gut wie kein Radon, ebenso Oberflächen-wasser. Grundwasser aber weist deutlich nachweisbare Konzentrationen an Radonauf. Ein hoher Gehalt an Radon im Oberflächenwasser zeigt einen hohen Einspei-sungsgrad durch Grundwasser an.

Messungen des Radongehaltes in unterirdischen Hohlräumen nutzt man gele-

gentlich für die Vorhersage von Erdbeben. Erschütterungen im Erdreich bewirkeneine schnellere Ausbreitung des in der Erde entstehenden Radongases (Deutsch-

landfunk 2009).



315.7 Ununoctium

5.7 Ununoctium

Symbol: Uuo


Aussehen: Feststoff (?) Von 294118Uuo ausgehende Zerfallsreihe

(Tkgd2007)

Entdecker, Jahr Vereinigtes_Institut für Kernforschung, Dubna (Russland)Lawrence_Livermore_National_Laboratory, Livermore(USA), 2006



294118Uuo (synthetisch) 0,89 ms α> 290

116Lv

Massenanteil in der Erdhülle (ppm): –

Atommasse (u): (294)

Elektronegativität

(Pauling ♦ Allred&Rochow ♦ Mulliken)Keine Angabe

Van der Waals-Radius (berechnet, pm): Keine Angabe

Kovalenter Radius (pm): 157 (Eichler und Eichler 2004)

Elektronenkonfiguration: [Uuo] ([Rn] 7s2

7p6

6d10

5f 14

)Ionisierungsenergie (kJ/mol), erste ♦ zweite♦ dritte:

839 (Haire 2006)

Magnetische Volumensuszeptibilität: Keine Angabe


Kristallsystem: Keine Angabe

Schallgeschwindigkeit (m/s, bei 273,15 K): Keine Angabe

Dichte (g/cm3, als Flüssigkeit beimSchmelzpunkt)

4,9–5,1 (Bonchev und Kamenska 1981)

Molares Volumen (m3/mol, im festenZustand):

Keine Angabe

Wärmeleitfähigkeit ([W/(m · K)]): Keine Angabe

Spezifische Wärme ([J/(mol · K)]): Keine Angabe

Schmelzpunkt (°C ♦ K): Keine Angabe

Schmelzwärme (kJ/mol): 23,5 (Eichler und Eichler 2004)

Siedepunkt (°C ♦ K): 77 ± 30 ♦ 350 ± 30 (Nash 2005)

Verdampfungswärme (kJ/mol): 19,4 (Eichler und Eichler 2004)

Tripelpunkt (°C ■ kPa): Keine Angabe

Kritischer Punkt (°C ■ MPa): 166 ■ 6,8 (Eichler und Eichler 2004)




Die Literaturzitate (Eichler und Eichler 2004) bis (Eichler und Eichler 2004) gebenvorausgesagte Daten wieder.

Gewinnung Das noch nicht regulär benannte Element Ununoctium (Uuo, ent-sprechend seiner Ordnungszahl 118) ist das bisher schwerste nachgewiesene. Man bezeichnet es auch als Eka-Radon. Ende der 1990er Jahre erzeugte man in den Ber -keley Laboratories angeblich erstmals Kerne des Ununoctiums durch Beschuss von208

82Pb-Kernen mit 8636Kr (Ghiorso et al. 1999; Berkeley Lab News Releases 2001;

Ghiorso et al. 2002). Diese Resultate hielten einer wissenschaftlichen Prüfung jedoch nicht stand, worauf die Leitung der Berkeley Laboratories drei Jahre spätereinräumte, dass die Ergebnisse möglicherweise gefälscht worden waren. DiesesEingeständnis beschädigte den Ruf des Leiters der damals durchgeführten Unter -

suchungen, Ghiorso, schwer, dies trotz seiner großen Verdienste an der Entdeckungder Elemente 95 bis 106, und disqualifizierte die Berkeley Laboratories von wei -

teren Arbeiten zum Nachweis superschwerer Kerne, zumindest für Ununoctium.Im Jahr 2006 wurde erneut die Erzeugung des Elements 118 bekanntgegeben. Quel-

le hierfür waren Resultate, die im Rahmen eines Joint Ventures zwischen dem Ver -einigten Institut für Kernforschung, Dubna (Russland), und des Lawrence Livermore

National Laboratory (USA) bereits 2002 und wiederholt im Jahre 2005 durch Beschussvon 254

98Cf mit 4020Ca erhalten wurden (Oganessian et al. 2006; Sanderson 2006; Sche-

we und Stein 2006). Insgesamt konnte man drei Atome des Elements nachweisen.

Eigenschaften Das einzige bislang erzeugte Isotop 294118Uuo ist radioaktiv und mit

einer Halbwertszeit von 0,89 ms zwar kurzlebig, jedoch viel langlebiger, als manes nach einer durch bloße Fortschreibung der Halbwertszeiten der Transactinoidehätte erwarten können. Forscher postulieren seit langem das Vorliegen einer Inselrelativer Stabilität etwa ab dem Element mit der Ordnungszahl 110 aufwärts.

Durch α-Zerfall geht 294118Uuo in 290

116Lv (Livermorium) über, das aber eben-

falls im Laufe von in Millisekunden weiter zerfällt. Aus chemischer Sicht gehört

Ununoctium zur Gruppe der Edelgase. Ob es aber wirklich bei Raumtemperaturgasförmig ist, ist nicht bekannt. Wegen der sich bis in die höchsten Perioden fort-setzenden Schrägbeziehung könnte Ununoctium auch einige Charakteristika mitseinem Diagonalpartner Astat teilen, das Halogen und Halbmetall zugleich ist.

Die Eigenschaft eines Edelgases wird eher dem nur wenige Jahre zuvor ent-deckten Element Copernicium (Ordnungszahl 112) zugeschrieben. Dagegen ste-

hen Ergebnisse theoretischer Berechnungen, die vorhersagen, dass sich Coperni-cium chemisch ähnlich wie sein Homologes Quecksilber verhält (Gerber 2006).

Verbindungen Über die chemischen Eigenschaften von Ununoctium bisher keineexperimentellen Befunde existieren, da das Element lediglich indirekt anhand

seiner typischen Zerfallsprodukte nachgewiesen wurde.



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