Gibt es ein Element, welches in keine Verbindung eingeht?
Hi,
Gibt es ein Element (nur die natürlich Vorkommenden), welches in keine Verbindung mit anderen Elementen eingeht, bzw. was ist das, mit den wenigsten Verbindungen?
5 Antworten
Es kommt darauf an, was man als "Verbindung" gelten läßt.
Die Atome der Edelgase Helium und Neon haben sehr hohe Ionisationsenergien und es ist deshalb praktisch unmöglich, daß sie mit anderen Atomen Elektronen austauschen und stabile, neutrale Moleküle oder Ionengitter im gewöhnlichen Sinne bilden.
Aber elektrisch geladene Ionen bilden sie schon. Zum Beispiel das Heliumhydrid-Ion HeH+ oder das Neonhydrid-Ion NeH+ und andere ionische Neonverbindungen.
https://de.wikipedia.org/wiki/Heliumhydrid-Ion
https://en.wikipedia.org/wiki/Neon_compounds#Ions
Sie bilden auch mit anderen Molekülen oder Atomen Van-der-Waals-Moleküle, indem sie sich durch Van-der-Waals-Kräfte an sie heften. He₂ und LiHe sind Beispiele dafür.
https://en.wikipedia.org/wiki/Helium_dimer
https://en.wikipedia.org/wiki/LiHe
https://en.wikipedia.org/wiki/Van_der_Waals_molecule
Man kann sie z.B. auch in Clathrate und Fullerene einbauen, wo sie in den Kristallgitterzellen oder molekularen Hohlräumen anderer Stoffe wie in Käfigen eingeschlossen sind. Auch diese Stoffe benötigen allerdings, um stabil zu sein, besondere Bedingungen wie großen Druck und tiefe Temperaturen. (Zu den Clathraten zählt z.B. auch das Methanhydrat, das am Meeresgrund vorkommt.)
https://en.wikipedia.org/wiki/Helium_compounds#Clathrates
https://de.wikipedia.org/wiki/Clathrate
https://de.wikipedia.org/wiki/Fullerene
Auch ein anderer Verbindungstyp mit Helium, ein Elektrid, konnte hergestellt werden: Dinatriumhelid Na2He, aber es kann nur bei 1,13 Millionen bar Druck existieren.
Von Helium und Neon gibt es bis heute keine Verbindungen.
Bei einigen radioaktiven, künstlich hergestellten wird das ebenso sein. Einige sind zu instabil, oder zu radioaktiv um mit ihnen Reaktionen zu machen, andere gibt es nur in sehr sehr kleinen Mengen, bzw. sie wurden nur anhand von wenigen Atomen über ihre Strahlung nachgewiesen.
Von der Reaktivität her dürfte es kein Problem sein, aber niemand macht sich aufgrund der Schwierigkeiten und Risiken daran und bei einzelnen Atomen ist es auch etwas müßig Verbindungen herzustellen und dann zu untersuchen.
Na₂He ist hergestellt worden, aber es kann nur bei hohem Druck existieren.
https://en.wikipedia.org/wiki/Noble_gas_compound#Neon_and_helium_compounds
Bis ca. 1960 waren von allen chemischen Elementen Verbindungen bekannt, außer für die Edelgase. Das hat sich aber ziemlich stark geändert:
- Als erstes gelang es, einen ziemlichen Haufen von Xenonverbindungen wie XeF₂, XeF₄, XeF₆, Cs₂XeF₈ und auch XeO₃, XeO₄, Na₄XeO₆ etc. herzustellen, von denen einige bemerkenswert stabil sind; inzwischen kennt man sogar schon Organo-Xenon-Verbindungen mit einer echten Xe–C-Bindung, z.B. C₆F₅XeF, oder das fast unglaubliche Salz [AuXe₄](Sb₂F₁₁)₂ mit einem quadratisch–planaren AuXe₄²⁺-Ion.
- Kryptonverbindungen sind deutlich instabiler, z.B. KrF₂ oder FKr–C≡CH oder das bizarre Salz [KrF]⁺[AuF₆]⁻ mit fünfwertigem Gold.
Für die anderen Edelgase war es deutlich schwieriger, Verbindungen herzustellen. Man kannte nur komische Gasphasen-Spezies, die sich im Gas bei sehr geringem Druck (z.T. unter elektrischen Entladungen) bilden und die im Massenspektrometer nachgewiesen werden können Ionen, z.B. die Ionen HeH⁺, NeH⁺, ArH⁺, Ar₂⁺ und sogar gemischte Viecher wie HeNe⁺; es gibt auch absurd schwach gebundene „Moleküle“ wie He₂ oder Ar₂. Trotz (oder wegen) ihrer Instabilität haben einige dieser Exoten breite technische Anwendungen gefunden, nämlich in Excimer-Lasern (z.B. ArF oder Xe₂ oder KrCl).
Inzwischen hat sich das geändert, und man kennt von allen Edelgasen „stabile“ Verbindungen, wobei „stabil“ nur bedeutet, daß sie sich im Labor herstellen und lagern lassen (oft er nur in einer „Matrix“, also eingebettet in festes Edelgas, damit die sehr wenig stabilen Moleküle nicht miteinander reagieren können). Beispiele sind NeAuF NeBeCO₃, ArI₂, CuAr₂, HArF, ArW(CO)₅, VO₂Ar₂ und viele andere.
Helium war am schwersten zu knacken, erst seit ein paar Jahren kennt man das bei hohem Druck stabile Na₂He; sonst kennt man im Prinzip nur van-der-Waals-Komplexe, bei denen man sich darum streiten kann, ob es sich um „echte“ Verbindungen handelt. Daher ist Helium wohl der Sieger in Deiner Umfrage.
Edelgase (Argon, Xenon, Helium, usw) sind sehr Verbindungsscheu, da die Außenschale mit der maximalen Ekektronenanzahl belegt ist.
Es gibt seit ü50 Jahren EdelgasVerbindungen, vor allem von Xenon, aber auch Krypton und Argon.
Ja, gibt es. Genauer: eine ganze Elementengruppe: https://de.wikipedia.org/wiki/Edelgase
Es gibt seit ü50 Jahren EdelgasVerbindungen, vor allem von Xenon, aber auch Krypton und Argon.