Halogene und Edelgase

Inhaltsverzeichnis zum Thema

• Halogene
• Edelgase

Halogene

Halogene sind die Elemente der 7. Hauptgruppe. Der Name bedeutet in etwa Salzbildner. Die Elemente der Gruppe der Halogene sind Fluor, Chlor, Brom, Iod und das radioaktive Astat. Elementar kommen die Halogene in zweiatomigen Molekülen vor.

Halogene besitzen 7 Außenelektronen. Damit benötigen sie noch ein weiteres Elektron, um eine vollbesetzte Außenschale zu besetzen. Halogene sind sehr reaktiv und können leicht reduziert werden.

Die Elemente der 7. Hauptgruppe besitzen allesamt eine hohe Elektronegativität. Die Elektronegativität ist die Fähigkeit eines Elements, die Bindungselektronen in einer Verbindung an sich zu ziehen. Die höchste EN des Periodensystems der Elemente (PSE) besitzt Fluor. Aufgrund seines kleinen Atomradius ziehen die Protonen des Kerns die Elektronen stark an. Nach unten in der Gruppe nimmt die EN immer weiter ab, bleibt aber dennoch im Vergleich zum restlichen PSE hoch.

Halogene werden in Reaktionen reduziert. Sie sind starke Oxidationsmittel. Ihre Reaktionspartner müssen daher oxidiert werden und sind Reduktionsmittel. Halogene reagieren heftig mit Alkali- und Erdalkalimetallen. Dabei entreißen sie den Metallen die Außenelektronen in einer stark exothermen Reaktion. Das Reaktionsprodukt ist ein Salz, also eine Ionenverbindung. Als Beispiel ist hier die Reaktion von Kalium mit Fluor aufgeführt.

$K + F \longrightarrow~KF$

Auch mit Wasserstoff reagieren die Halogene. Dabei bilden sich Halogenwasserstoffe.

$H_2 + Br_2 \longrightarrow~2~HBr$

Diese Verbindungen reagieren mit Wasser als Säure. Sie geben also Wasserstoffionen (Protonen) ab. In der Natur kommen Halogene nur in Verbindungen, vor allem in Salzen, vor. Dies sind zumeist Alkali- und Erdalkalihalogenide. Der größte Teil dieser Salze ist im Wasser der Ozeane gelöst. Verwendung finden die Halogene z. B. in Halogenlampen. Diese werden oft in der Automobilindustrie und auch zur Innenbeleuchtung genutzt. Außerdem werden sie für die Halogenierung verwendet. Dabei werden Halogenatome an organische Substanzen substituiert. damit können diese reaktiver gemacht werden. Auch die Veränderung anderer Eigenschaften ist durch diesen Vorgang möglich.

Edelgase

Die Edelgase stehen in der 8. und damit letzten Hauptgruppe im PSE. Sie besitzen 8 Außenelektronen (außer Helium mit 2 Außenelektronen) und weisen somit eine vollbesetzte äußere Elektronenschale auf. Dieser Zustand wird Edelgaskonfiguration genannt. Er stellt einen sehr energiearmen und damit stabilen Zustand dar.

Zu den Edelgasen gehören alle Mitglieder der achten Hauptgruppe. Das sind Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und Radon. Alle Edelgase kommen als einatomige Gase vor. Das liegt daran, dass sie bereits einen stabilen Zustand besitzen und nicht eine Verbindung mit anderen Elementen eingehen müssen.

Aus dieser Tatsache leitet sich auch das Reaktionsverhalten der Edelgase ab. Dieses ist in der Tat sehr beschränkt. Aufgrund ihres sehr stabilen Zustands ist ein hoher energetischer Aufwand nötig, um Edelgase zur Reaktion zu bewegen. Es ist allerdings gelungen einige Verbindungen mit verschiedenen Edelgasen zu synthetisieren. Edelgase werden für Beleuchtungen, z. B. bei Reklametafeln, verwendet. Auch dienen sie aufgrund ihrer Reaktionsträgheit als Schutzgas beim Schweißen. Beim Tauchen findet Helium Anwendung als Beimischung für das Atemgemisch. Es verhindert den Tiefenrausch, der durch Stickstoff sonst entstehen könnte. Sogar im Ionenantrieb verwendet man ein Edelgas, Krypton. Dies ein Antrieb, mit dem man durch den Weltraum fliegen kann.