Frage von milipili, 67

Worauf begründet sich die niedrige Schmelz- und Siedetemperatur in der letzten Nebengruppe (Zinkgruppe)?

Bekanntlich sind in besagter Gruppe Schmelz- und Siedetemperatur sehr niedrig und dies soll laut meiner Informationen wohl an der Pseudo-Edelgaskonfiguration dieser Elemente liegen. Doch wo genau ist dort der Zusammenhang? Warum wirkt sich diese Elektronenkonfiguration entsprechend auf die Temperaturen aus?

Danke im vorraus für hilfreiche Antworten :)

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 44

Die übliche Erklärung ist: Diese Metalle verhalten sich wie die Hauptgruppen­metalle, weil sie keine teilweise gefüllten d-Schalen haben. Und Hauptgruppen­metalle schmelzen generell tief, etwa 150 bis 400 Grad für die p-Metalle.

(Die Chemie dieser Elemente ist ja auch hauptgruppenartig, mit meist nur einer Oxidationsstufe)

Das erklärt aber nicht, warum Quecksilber so ein Ausreißer ist und wesentlich tiefer schmilzt als seine leichteren Homologen (sollte eigentlich umgekehrt sein). Der Grund ist erst sein ein paar Jahren bekannt: Bei diesen exrem schweren Elementen schlagen relativistische Effekte zu, die zu Überraschungen führen können (die Farbe von Gold ist auch so ein Fall).

Kommentar von milipili ,

Ok danke schonmal dafür, also entnehme ich deiner Antwort dass also eigentlich die teilweise gefüllten d- schalen die Schmelz bzw Siedetemperaturen beeinflussen, woran genau liegt das denn dann?

Kommentar von indiachinacook ,

Gute Frage. Die Anorganiker erklären das gewöhnlich so: Übergags­metalle haben viele ungepaarte Elektronen, diese Elektronen binden, viele Elektronen binden besser als wenige, daher sind Übergangs­metall­gitter besonders stabil, daher schmelzen sie hoch.

Ich hab von Festkörpern nicht viel Ahnung und sage mal nur relata refero.

Kommentar von Bevarian ,

Bei diesen exrem schweren Elementen schlagen relativistische Effekte zu, die zu Überraschungen führen können

Ich hab' keine Ahnung davon - hast Du 'nen Link dazu oder Infos anderer Art?!?

Kommentar von indiachinacook ,

Diese Sachen können erst seit den späten Achtzigern gerechnet werden, und erst seit den Neunzigern sind sie mainstream. Einen groben Überblick gibt die Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/Relativistic_quantum_chemistry#Mercury

Pekka Pyykkö ist der Pionier und Papst für relativistische Rechnungen. Wenn Du an einer Uni lebst, kannst Du sicher an einen Review-Artikel von ihm herankommen.

Kommentar von milipili ,

ok danke für die vielen antworten. ich denke ich scheine da in einem bereich gelandet zu sein den man nicht zwangsläufig verstehen muss, wird wohl reichen wenn ich diese dinge einfach mal so hinnehme. solange man nicht chemie studiert wird man das bestimmt nicht hinterfragen müssen :)

Antwort
von PWolff, 26

Eine Edelgaskonfiguration ist nicht nur stabil gegen die Abgabe / Aufnahme weiterer Elektronen, sondern auch sehr symmetrisch und schlecht polarisierbar.

Ich vermute, dass es hiermit zusammenhängt - die Van-der-Waals-Kräfte sind ja umso stärker, je besser sich die Teile polarisieren lassen.

Kommentar von milipili ,

ist auch eine sehr plausible erklärung, danke dafür :)

dazu drängt sich mir ehrlich gesagt aber direkt auch noch ne frage auf, wie ist das denn bei der pseudo edelgaskonfiguration überhaupt mit der Reaktivität, wo liegt da nochmal der unterschied zu den wahren edelgasen, die ja bekanntlich überhaupt nicht reagieren? schließlich reagiert besagte nebengruppe ja durchaus in vielen fällen. Ich weiß das wäre eigentlich schon wieder ne Frage für sich aber würd mich sehr über ne kurze Erklärung freuen :)

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