Die Nichtmetalle

Betrachten wir die „andere“ Seite des PSE. Hier finden wir die Elemente „rechts“ der Bor-Astat-Linie.
Die Nichtmetalle sind Atomarten, die Elementsubstanzen aufbauen, die immer etwas nichtmetallisches an sich haben. So sind einige gasförmig bei Raumtemperatur oder sie leiten keinen elektrischen Strom, glänzen nicht oder sind schlechte Wärmeleiter. Irgendwas fehlt immer …

Nichts desto trotz finden wir hier wichtige Bausteine unserer Natur und die häufigsten Atomarten (elemente) dazu!

Beitrag: Kohlenstoff

Beitrag: Schwefel

Beitrag: Wasserstoff

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Reduktion

Viele Metalle findet man leider nicht in elementarer – gediegener- Form auf oder in der Erde, sondern es gibt sie nur in Verbindungen. Oxide, also die Sauerstoffverbindungen der Elemente, machen eine große Gruppe dieser Minerale aus. So kennen wir Eisenoxid, Zinn- und Bleioxide um nur einige Beispiele zu nennen . Die Chemie hat Prozesse erforscht und Verfahren bereitgestellt, mit denen man diesen Erzen ihre metallischen Elemente entreißen kann.

Die chemische Reaktionsart „Reduktion“ eines Oxids liefert Sauerstoff und das Element. Dazu müssen die äußeren Bedingungen stimmen und eventuell chemische Hilfsmittel „Reduktionsmittel“ eingesetzt werden.

Definition:

Die Reduktion ist eine Art der chemischen Reaktion,
bei der ein Oxid in Sauerstoff und ein Element aufgespalten wird!

So würde dann die Reduktion von Siliziumoxid ablaufen und das Element Silicium liefern, was wir dringend für die Halbleiterindustrie benötigen und welches einen großen Wert darstellt. Und das nur aus SiO2 (Sand)…

SiO2  ––––> Si    + O2

–> leider ist es bisher nicht gelungen, diesen Prozess ohne Hilfsmittel durchzuführen

Auch die Reduktion von Kupferoxid CuO wäre interessant, da sie das Edelmetall Kupfer liefern würde.

2  CuO  ––––>  2  Cu    + O2

–> auch hier verhindert der Zusammenhalt der Atome ein Spaltung ohne Hilfsmittel

Setzt man jedoch Hilfsmittel ein, die man mit dem Oxid vermischt, so reagieren einige Oxide plötzlich und liefern das gewünschte Element! Die Hilfsmittel opfern sich jedoch, da sie vom frei werdenden Sauerstoff oxidiert werden …

Was würde also entstehen, wenn man Kupferoxid mit dem Hilfsstoff Wasserstoff zur Reaktion bringt?

Kupferoxid + Wasserstoff —>

Da das Hilfsmittel hier oxidiert wird, während gleichzeitig das Oxid reduziert wird entsteht eine Kombination aus Reduktion und Oxidation , die REDktions-OXidations-Reaktion.
In Fachkreisen nur REDOX-Reaktion genannt.

Aber das ist ja schon ein neues Kapitel!

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Kohlenstoff

Material

Das Elemente(Atomart) Nummer 6 der Kohlenstoff (carboneum (lateinisch) = Kohle) ist in seinen chemischen Eigenschaften einzigartig, weil er mit sehr vielen Elementen eine Verbindung eingeht. Die Zahl der Kohlenstoffverbindungen ist weitaus größer als die Gesamtheit  der Verbindungen, die von allen anderen Elementen zusammen untereinander eingegangen wird. Wir gehen heut von über 3 Millionen Verbindungen in der Kohlenstoffchemie aus.

Kohlenstoff ist nur mit 0,027% an der Erdhülle beteiligt. (Häufigkeiten der Elemente)

Reinen Kohlenstoff findet man in der Natur in 2 verschiedenen Erscheinungsformen (Allotropie)

Den nichtleitenden, farblosen, funkelnden Diamant und den schwarzgrauen, stromleitenden Graphit.

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diamond_and_graphite.jpg

Das Element Kohlenstoff im Video

und hier noch die „Klugscheisservariante“…

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Schwefel

Material:

Arbeitsblatt Schwefel

Element Nummer 16 wird „Sulfur“ – abgeleitet von „langsam brennen“ – genannt und ist dem Menschen schon seit dem Altertum bekannt. Schwefel wird schon 5000 v. Chr. erwähnt, da es als Arzneimittel (Augen), zum Bleichen von Textilien und zur Desinfektion genutzt wurde. Man findet Schwefel noch heute an der Erdoberfläche .

Was weiß der Chemiker über Schwefel und wozu wird Schwefel eigentlich benötigt?

Verbrennt man den Schwefel , so entsteht ein Gas und der typische stechende Geruch des Schwefeldioxids. Dieses Gas löst sich gut in Wasser. dabei kommt es zu einer chemischen Reaktion.

to be continued…

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