Gibt es ein Element, welches in keine Verbindung eingeht?

5 Antworten

Von Experte indiachinacook bestätigt

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.

https://en.wikipedia.org/wiki/Disodium_helide

https://de.wikipedia.org/wiki/Elektride

Von Experte LeBonyt bestätigt

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.

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.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Chemiestudium mit Diss über Quanten­chemie und Thermodynamik

Edelgase (Argon, Xenon, Helium, usw) sind sehr Verbindungsscheu, da die Außenschale mit der maximalen Ekektronenanzahl belegt ist.

Spikeman197  10.07.2021, 11:40

Es gibt seit ü50 Jahren EdelgasVerbindungen, vor allem von Xenon, aber auch Krypton und Argon.

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