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14. Gruppe

Die Kohlenstoff-Silicium-Gruppe

Beschreibung:
Wohl keine andere Gruppe im PSE ist in sich so inhomogen wie die Kohlenstoff-Silicium-Gruppe. Beginnend mit dem Kohlenstoff, welcher in einer nichtmetallischen (Diamant) und einer halbmetallischen (Graphit) Modifikation existiert, folgen zwei Halbmetalle. Silicium und Germanium sind in etwa so ähnlich wie Aluminium und Gallium. Auf diese beiden folgen dann Zinn, welches unterhalb 13°C halbmetallisch, oberhalb dieser Temperatur metallisch auftritt. Nur die schwersten Homologen, Blei und Ununquadium sind Metalle - auch diese beiden sind sich ähnlich. Der allgemeine Trend innerhalb des p-Blocks tritt auch bei der C-Si-Gruppe deutlich auf: Von oben nach unten nimmt die Reduktionskraft der Oxidationsstufe +2 ab, im Gegenzug die Oxidationskraft der Oxidationsstufe +4 zu. Kohlenstoff scheint sich von dieser Regel auszuklammern, da ja auch Verbindungen bekannt sind, in welchen er - stabil - in der Oxidationsstufe +2 vorzuliegen scheint. Das Kohlenmonoxid (CO) wäre eine solche Verbindung. Bzw. die zahlreichen organischen Verbindungen, in welchen er (formal!) in Oxidationsstufen +4 bis +1 vorliegt. In allen diesen Verbindungen ist er jedoch vierfach koordiniert - echte C(2+)-Verbindungen sind - wie beim B(+) - nur in Hochvakuum in der Dampfphase als instabile Verbindungen erhältlich. Für das Silicium gilt bezüglich zweiwertiger Verbindungen dasselbe wie für den Kohlenstoff beschrieben. Erst beim Germanium sind echte, schon recht salzartige Verbindungen des Types GeX2 (wobei X Chlor, Brom oder Iod ist) bekannt. Beim Zinn ist sogar schon eine wäßrige Chemie der +2-Verbindungen existent. Blei und Ununquadium schließlich sind in der zweiwertigen Form stabil, die Pb(2+)- und Uuq(2+)-Verbindungen haben nur noch in Gegenwart stärkster Oxidationsmittel (KMnO4, F2) reduzierende Wirkung. Umgekehr verhält es sich mit der vierwertigen Oxidationsstufe: Kohlenstoff und Silicium existieren beide ausschließlich in dieser Form. Hier hat der Oxidationszustand +4 keinerlei oxidativen Eigenschaften. Beim Germanium und beim Zinn ist die Oxidationsstufe +4 die stabilere, jedoch mit zunehmender Oxidationskraft. Blei(IV)-Verbindungen sind dagegen mittelstarke, Uuq(IV)-Verbindungen sehr starke Oxidationsmittel. In der gleichen Weise wie die Oxidationsstufe +2 an Beständigkeit zunimmt, nimmt auch der basische Charakter der Oxide (Hydroxide) innerhalb der Gruppe von oben nach unten zu. Die Kohlensäure (in freier Form weder als H2CO3 noch als H4CO4 bekannt) stellt in ihren Lösungen eine schwache Säure dar. Die Kieselsäuren und Germaniumsäuren gleichsam. Von Zinn und Blei (und vermutlich auch Ununquadium) sind die Hydroxide amphoter; wobei naturgemäß das X(II)-Hydroxid stärker basisch als das X(IV)-Hydroxid ist, Der ionische Charkater der binären Nichtmetallverbindungen ist bei den X(II)-Verbindungen ebenfalls generell ausgeprägter als bei den X(IV)-Verbindungen. Dabei nimmt er ebenfalls von Kohlenstoff zu Ununquadium hin stark zu; CF4 ist eine rein kovalente, gasförmige Verbindung, SnF4 und PbF4 sind salzartige, hochsiedende Verbindungen.
 

gemeinsame
Elektronen-
Konfiguration:

n s² [(n-1)d¹⁰] n p²
(n>1 <=7)

Leichte Homologe

Schwere Homologe

Siedepunkt des Fluorids: -128°C Siedepunkt des Chlorids: 77°C Siedepunkt des Bromids: 190°C Siedepunkt des Iodids: Zers. 171°C Charakter von E(OH)2 : -- Charakter von EO(OH)2 : sauer Charakter von E(OH)4 : sauer

Siedepunkt des Fluorids: 705°C Siedepunkt des Chlorids: 114°C Siedepunkt des Bromids: 202°C Siedepunkt des Iodids: 365°C Charakter von E(OH)2 : amphoter Charakter von EO(OH)2 : sauer Charakter von E(OH)4 : amphoter

Kohlenstoff

Zinn

Silicium

Blei

Germanium

Ununquadium