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12. Gruppe

Die Zink-Gruppe

Beschreibung:
Wie auch der p-Block endet der d-Block mit einer Gruppe relativ homogener Elemente: Während sich die Elemente der vorangegangenen, links benachbarten Gruppen (Mangangruppe, die drei senkrechten "Triaden" der Eisen- und Platingruppe und die Kupfergruppe) von einem Homologen zum Nächsten doch sehr voneinander unterscheiden, stellen die Homologen der Zinkgruppe wieder eine recht geschlossene Einheit dar. Dabei sind sich - im Gegensatz zu den übrigen Gruppen, bei welchen die Startglieder eine gewisse Aussenseiterrolle spielen - Zink und Cadmium recht ähnlich, während sich das Quecksilber sowohl von diesen als auch von seinem höheren Homologen Ununbium deutlich unterscheidet. Dies hängt mit dem räumlichen Bau des Quecksilbergitters zusammen. Sein Kristalltyp stellt ziemlich exakt eine Übergangsform zwischen dem hexagonalen und dem kubischen Kristallsystem (triklin-rhombohedral) dar. Da sich dieses Kristallsystem auch dadurch auszeichnet, daß es eine niedere Symmetrie-Ordnung einnimmt, und durch relativ geringen Energie-Aufwand zerstört werden kann, hat Quecksilber einen abnorm tiefen Schmelz- und Siedepunkt. Diese Verzerrungseffekte machen sich jedoch auch bei allen anderen Gruppenmitglieder in abgeschwächter Form bemerkbar. Daher finden sich insgesamt in der Zinkgruppe (und auch in der rechts benachbarten Gruppe der Erdmetalle ab dem Gallium) ziemlich tief schmelzende Metalle. Chemisch gesehen sind die Elemente der Zinkgruppe den Erdalkalimetallen in ihrer (ausschließlichen) Zweiwertigkeit analog. Cadmium und Quecksilber vermögen zwar Salze mit einwertig positiven Oxidationsstufen auszubilden; diese sind jedoch bei genauer Betrachtung nichts anderes, als zwei Ionen der Oxidationsstufe +2, welche miteinander durch eine Atombindung verknüpft sind. Dies läßt sich u.a. anhand der Löslichkeitsprodukte schwerlöslicher Quecksilber("I")salze beweisen: Sie entsprechen allesamt einer Zusammensetzung, die nur auf das Vorhandensein von [Hg2]2+ schließen läßt. Gleiches gilt für die Cadmium("I")-Verbindungen, in welchen daher ausschließlich [Cd2]2+ -Aggregate vorliegen. Es kann angenommen werden, dass es möglich sein muss von Quecksilber und Ununbium mittels stärkster Oxidationsmittel - zumindest komplexstabilisiert - Verbindungen zu erhalten, die Hg(IV) bzw. Uub(IV) enthalten (als Hexafluoro-Ion). Für Cadmium und Zink hingegen ist eine vierwertige Chemie unwahrscheinlich, da hierfür ein (theoretisches) Redoxpotential für Cd/Cd4+ von >4V vorläge. In gewisser Weise stellt das Zink ein Homologes von Beryllium dar - es teilt mit diesem Startglied der s2-Gruppe ("Erdalkalimetalle") einge chemische Eigenschaften: So sind z.B. die Hydroxide der beiden Elemente amphoter; es werden mit starken Laugen Salze des Types Me[X(OH)4] gebildet. Der Trend der Elektronegativität (und damit auch der edle Charakter) ist jedoch dem der Erdalkaligruppe genau entgegengesetzt: Die echten Homologen des Berylliums werden immer unedler, während das Normalpotential E von Me/Me2+ innerhalb der Zinkgruppe vom Zink zum Ununbium immer positivere Werte annimmt; Uub selber muß aller Wahrscheinlichkeit nach sogar zu den Edelmetallen gerechnet werden (Quecksilber ist - wie das Kupfer - ein Halbedelmetall).
 

gemeinsame
Elektronen-
Konfiguration:

n s² (n-1) d¹⁰
(n>3 <=7)

Leichte Homologe

Schwere Homologe

Siedepunkt von Me: 904°C Potential Me/Me2+: -0,76 Charakter Me(OH)2: amphoter Siedepunkt von MeF2: ~1500°C Siedepunkt von MeCl2: 730°C Siedepunkt von MeBr2: 650°C Siedepunkt von MeI2: Zers. >620°C Löslichkeit von MeF2: ~16 g/L Löslichkeit von MeI2: 4300 g/L

Siedepunkt von Me: 357°C Potential Me/Me2+: +0,85 V Charakter Me(OH)2: basisch Siedepunkt von MeF2: 650°C Siedepunkt von MeCl2: 300°C Siedepunkt von MeBr2: 322°C Siedepunkt von MeI2: 354°C Löslichkeit von MeF2: Zersetzung Löslichkeit von MeI2: 100 mg/L

Zink

Quecksilber

Cadmium

Ununbium