Halogene (Fluorgruppe)

Halogene – Die 17. Gruppe (7. Hauptgruppe) des Periodensystems der chemischen Elemente




Die Fluorgruppe auch Halogene genannt ist die 7. Hauptgruppe im Periodensystem der chemischen Elemente und liegt neben Sauerstoffgruppe und der Gruppe der Edelgase. Sie beinhaltet die natürlichen Elemente Fluor, Chlor, Brom und Iod, sowie das sehr seltene Astat und das bislang noch nicht erzeugte Ununseptium, auch Eka-Astat genannt.

Fluorgruppe

Fluorgruppe

Die Fluorgruppe, auch Halogene genannt, ist die 7. Hauptgruppe des Periodensystems und besteht aus den Elementen Fluor (F), Chlor (Cl), Brom (Br), Iod (I), sowie dem seltenen Astat (At) und dem noch nicht erzeugtem und größtenteils unerforschtem Ununseptium (Uus).




Alle Mitglieder dieser Gruppe sind Nichtmetalle, die dank nur eines fehlenden Valenzelektrons auf der äußersten Schale ausgesprochen reaktionsfreudig sind, wobei Fluor das reaktionsstärkste Element überhaupt darstellt.

Desweiteren sind alle Elemente so stark radioaktiv, dass sie nur in gebundener Form vorkommen.

Die Aggregatzustände der zweiatomigen Moleküle mit kovalenter Einfachbindung schwanken von gasförmig (Fluor und Chlor) über flüssig (Brom) bis zu fest (Iod und Astat).

In punkto Elektronegativität und oxidierende Wirkung lässt sich eine kontinuierliche Abnahme von Fluor bis zu Iod beobachten; ähnliches gilt für die Bindungsenergie, die jedoch bei Fluor genauso niedrig ist wie die von Iod.
Die Historie der Fluorgruppe und ihrer Elemente

Wie bei vielen anderen Gruppen dauerte es mehrere Jahrhunderte, bis Chemiker einzelne Elemente als solche erkannten und definierten.

Der Franzose H. Moissan wies Fluor 1886 als Element nach, nachdem es bereits seit dem 16. Jahrhundert zur Erzschmelze genutzt wurde. Zwar hatte H. Davy schon 1808 den Verdacht, dass es sich bei diesem Stoff um eine Element handelte, das er Fluor nannte – er konnte es allerdings noch nicht wissenschaftlich belegen.

Mehr Erfolg hatte Davy bei Chlor, das man 1810 als Element anerkannte. Doch auch hier leistete ein anderer Forscher eine gewisse Vorarbeit. Erste Erkenntnisse gehen auf die Untersuchungen des Schweden C.W. Scheele und seine Versuche mit Braunstein zurück: Er veröffentlichte 1774 seine Theorie der dephlogistisierten Salzsäure, die Davy widerlegte.

Etwas später, 1826, wies A.-J. Balard das Halogen Brom in Algen nach.

Auch für die Herstellung von Iod spielten Algen eine wichtige Rolle: Zwar wird es seit ca. 1500 v. Chr. gegen Schilddrüsenerkrankungen genutzt, doch erst 1811 produzierte es B. Courtois gezielt aus Seetang.

1813 folgte die Anerkennung als Element durch Nicolas Clément-Désormes und Joseph Louis Gay-Lussac.

Einen weiteren Bestandteil der Fluorgruppe, Astat, entdeckten und stellten die Amerikaner E.G. Segré, D.R. Corson und K.R. Mackenzie 1940 her, wobei die beiden Österreicherinnen B. Karlik und T. Bernert Astan 1943 als in der Natur vorhandenes, aber sehr kurzlebiges Element identifizierten.

Im 20. Jahrhundert rückte Ununseptium in die wissenschaftliche Aufmerksamkeit: Obwohl zwischen 2002 und 2005 drei Atome nachgewiesen wurden, steht eine nähere Erforschung aufgrund seiner Seltenheit noch aus.

Elemnte der Fluorgruppe

Fluor

 Name  Fluor
Symbol  F
Ordnungszahl  9
Aussehen  gelbliches Gas
CAS-Nummer  7782-41-4
Serie  Halogene

Es handelt sich bei ‚Fluor‘ um ein chemisches Element, welches als sogenanntes Halogen in der 7. Hauptgruppe des Perioden-Systems steht und in der Reihe der Halogene das leichteste ist.
Unter normalen Bedingungen liegt das äußerst giftige Fluor – übrigens das reaktivste aller Elemente – gasförmig vor. An sich farblos, erscheint das Halogen bei starker Verdichtung in blassgelber Farbe und wird durch seinen penetranten Geruch bereits in geringer Konzentration erkannt.
Außer mit den Edelgasen Neon und Helium reagiert Fluor mit sämtlichen anderen Elementen.
Abgeleitet vom lateinischen ‚fluores‘, bezeichnet der Begriff das natürlich vorkommende Flussspat, (Fluorit), welches als Flussmittel in der Metallurgie Verwendung findet.
Trotz seiner Giftigkeit werden fluoride Salze in verschwindend geringen Spuren zur Vorbeugung von Karies verwendet.

Chlor

 Name  Chlor
Symbol  Cl
Ordnungszahl  17
Aussehen  geblich grün
CAS-Nummer  7782-50-5
Serie  Halogene

Beim Chlor handelt es sich um ein chemisches Element, welches – wie auch Brom, Astat oder Fluor – zu den Halogenen zählt und somit im Perioden-System der Elemente in der siebten Hauptgruppe angesiedelt ist.
Chlor kommt in der Natur nur in äußerst geringen Mengen elementar vor, sonst nur in unterschiedlichen Verbindungen, wobei es sich bei den wichtigsten Verbindungen um Chloride handelt, bei welchen das Chlor als Anion Cl– auftritt.
Bekanntestes Chlorid ist das auch ‚Kochsalz‘ benannte Natrium-Chlorid. Als einem häufigen Bestandteil von Meerwasser obliegen dem Chlorid wichtige Funktionen der biologischen Steuerung des Wasserhaushalts in tierischen (also auch menschlichen) Körpern.
Der Name Chlor ist vom griechischen chloros abgeleitet, was sinngemäß ‚frisch‘ oder auch ‚hellgrün‘ bedeutet, aufgrund der gelblich-grünen Farbe des Chlors.

 

Brom

 Name  Brom
Symbol  Br
Ordnungszahl  35
Aussehen  rot-braun (Gas), metallisch (Metall)
CAS-Nummer  7726-95-6
Serie  Halogene

Das chemische Element Brom, das zur Gruppe der Halogene gehört, hat einen stechenden Geruch und ist, bei normalem Druck und Raumtemperatur, flüssig.
Erstmals wurde das Element vom französischen Chemiker Antoine-Jérôme Balard 1826 aus Meeresalgen gewonnen bzw. isoliert. Der Name „Brom“ stammt aus dem griechischen, (brômos – Bocksgestank der Tiere). Der Name wurde von Joseph Louis Gay-Lussac vorgeschlagen, im Zusammenhang mit dem Beginn der industriellen Produktion.
Der deutsche Chemiker Justus von Liebig hatte bereits 1824 unbewusst Brom hergestellt, aber seine Analyse zu nachlässig betrieben. Er fand im Auftrag der Stadt Salzhausen in den Salzsolen eine unbekannte Substanz.
Hätte er seine Untersuchung gewissenhaft zu Ende gebracht, wäre er der Entdecker des neuen Elements.

Iod

 Name  Iod
 Symbol  I
 Ordnungszahl  53
Aussehen  violett-grau glänzend
CAS-Nummer  7553-56-2
Serie  Halogene

Iod ist ein elementarer Bestandteil biologischen Lebens. Tiere wie Menschen sind gleichermaßen auf dieses wichtige Element angewiesen. Bereits den Zivilisationen der Antike war seine Bedeutung für den Organismus bekannt. So verwendeten die Ärzte des alten Ägyptens vor mehr als dreitausend Jahren die Schilddrüsen von Schafen zur Behandlung von Strumakranken. Allerdings dürfte die genaue Wirkungsweise zum damaligen Zeitpunkt nicht näher bekannt gewesen sein, da die ersten wissenschaftlichen Auseinandersetzungen mit Iod als Element im Jahre 1813 durch Nicolas Clément und Joseph Louis Gay-Lussac durchgeführt wurden, nachdem ihnen durch einen Pariser Salpetersieder von einem neuartigen Stoff berichtet worden war. Gay-Lussac beobachtete, dass durch Erhitzen ab etwa 184°C violette Dämpfe freigesetzt wurden und taufte aus diesem Grund ein Jahr später die Neuentdeckung auf den bis heute gültigen Namen »Iod«, abgeleitet vom altgriechischen Wort »ioeidos«, »violett«.

Astat

 Name  Astat
Symbol  At
Ordnungszahl  85
Aussehen  metallisch
CAS-Nummer  7440-68-8
Serie  Halogene

Astat ist ein chemisches Element und hat das Symbol At und die Ordnungszahl 85. Es wurde 1940 von Dale Corson, Kenneth MacKenzie und Emilio Segre künstlich hergestellt.

Normalerweise entsteht Astat bei dem natürlichen Zerfallsprozess von Uran. Es ist das seltenste natürliche Element auf der Erde. Es ist hochradioaktiv und wird in der Medizin zur Bestrahlung von Tumoren eingesetzt und zur Überprüfung der Schilddrüsenfunktion.

 

Ununseptium

 Name  Ununseptium
Symbol  Uus
Ordnungszahl  117
Aussehen  –
CAS-Nummer  –
Serie  Halogene (künstlich erzeugt)

Wann wurde Ununseptium entdeckt?

Es wurde im Jahre 2010 am Vereinigten Institut für Kernforschung in Dubna bei Moskau während eines Forschungsprojekts durch den Beschuss von Berkelium mit dem Element Calcium erstmals künstlich erzeugt. Diese Synthese war ein Höhepunkt einer russisch-amerikanischen Zusammenarbeit. Die Entdeckung wurde bereits durch ein großes und internationales Expertenteam in Darmstadt 2014 bestätigt. Ob weitere Versuche zur Anerkennung des neuen Elements erforderlich sind, müssen die beiden zuständigen Gremien, die Internationale Union für reine und angewandte Chemie (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC) und die Internationale Union für reine und angewandte Physik (International Union of Pure and Applied Physics, IUPAP) entscheiden.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.