11 Elemente
Post-Übergangsmetalle
Die Metalle nach den Übergangsmetallen stehen zwischen den Übergangsmetallen und den Halbmetallen. Sie sind weicher, haben niedrigere Schmelzpunkte als die Übergangsmetalle, und ihre Bindungen sind stärker kovalent. Aluminium, Zinn und Blei sind die bekanntesten Vertreter.
- Mitglieder
- 11
- Bei Raumtemp.
- 11 fest
- Schmelzbereich
- 30 bis 660 °C
- Elektronegativität
- 1.61 – 2.33
Alle: post-übergangsmetalle
- 13AlAluminium26,9815 u · 1825
- 31GaGallium69,723 u · 1875
- 49InIndium114,818 u · 1863
- 50SnZinn118,71 u · ca. 3500 v. Chr.
- 81TlThallium204,383 u · 1861
- 82PbBlei207 u · ca. 7000 v. Chr.
- 83BiBismut208,9804 u · 1753
- 113NhNihonium[286] u · 2004
- 114FlFlerovium[290] u · 1998
- 115McMoscovium[290] u · 2003
- 116LvLivermorium[293] u · 2000
Eine weichere Art von Metall
Rechts vom Übergangsblock, noch vor der Treppenlinie der Halbmetalle, liegt eine kleine Gruppe von Metallen, die sich anders verhalten als ihre Nachbarn. Sie sind weicher und weniger fest, haben niedrigere Schmelzpunkte, und ihre Verbindungen weisen oft teilweise kovalente Bindungen auf. Gallium schmilzt in der Hand, und Zinn und Blei werden genau aus diesem Grund schon seit der Antike in Formen gegossen.
Welche Elemente genau dazugehören, ist unter Chemikern umstritten, und auch der Name schwankt: Man spricht ebenso von „armen Metallen“ oder „anderen Metallen“. Diese Website zählt Aluminium, Gallium, Indium, Zinn, Thallium, Blei und Bismut dazu, außerdem vier superschwere Elemente – Nihonium, Flerovium, Moscovium und Livermorium –, deren Eigenschaften größtenteils nur vorhergesagt sind.
Aluminium, das überraschende Metall
Aluminium ist das häufigste Metall der Erdkruste und wurde doch erst 1825 isoliert; jahrzehntelang war es kostbarer als Gold. Napoleon III. soll seinen vornehmsten Gästen auf Aluminiumtellern serviert haben. Alles änderte sich 1886, als das Hall-Héroult-Verfahren, eine Schmelzflusselektrolyse, es billig machte.
Aluminium ist reaktiv, doch auf seiner Oberfläche bildet sich sofort eine dünne, widerstandsfähige Oxidschicht, die es schützt. Deshalb lässt es sich für Getränkedosen, Fensterrahmen und Flugzeuge verwenden, ohne zu korrodieren.
Metalle mit giftiger Seite
Blei und Thallium sind giftig. Blei steckte früher in Wasserleitungen, Farben und Benzin, und dass es aus diesen Anwendungen verschwunden ist, gehört zu den großen Erfolgen der öffentlichen Gesundheit im vergangenen Jahrhundert. Thallium war ein berüchtigtes Gift, weil es geschmack- und geruchlos ist.
Bismut, der Nachbar des Bleis, ist die Ausnahme: Es ist bemerkenswert harmlos und der Wirkstoff mancher Magenmittel.
Die Mitglieder im Vergleich
| Element | Zustand | Dichte | Elektronegativität | Entdeckt |
|---|---|---|---|---|
| Aluminium | Fest | 2,7 g/cm³ | 1,61 | 1825 |
| Gallium | Fest | 5,91 g/cm³ | 1,81 | 1875 |
| Indium | Fest | 7,31 g/cm³ | 1,78 | 1863 |
| Zinn | Fest | 7,287 g/cm³ | 1,96 | ca. 3500 v. Chr. |
| Thallium | Fest | 11,8 g/cm³ | 1,62 | 1861 |
| Blei | Fest | 11,342 g/cm³ | 2,33 | ca. 7000 v. Chr. |
| Bismut | Fest | 9,807 g/cm³ | 2,02 | 1753 |
| Nihonium(Vorhergesagt) | Fest | 16 g/cm³ | — | 2004 |
| Flerovium(Vorhergesagt) | Fest | 14 g/cm³ | — | 1998 |
| Moscovium(Vorhergesagt) | Fest | 13,5 g/cm³ | — | 2003 |
| Livermorium(Vorhergesagt) | Fest | 12,9 g/cm³ | — | 2000 |
Kleine Mengen, große Technik
Mehrere dieser Metalle sind für die Elektronik unverzichtbar. Indiumzinnoxid bildet die durchsichtige, leitfähige Schicht auf jedem Touchscreen. Galliumarsenid und Galliumnitrid stecken in LEDs, Lasern und schnellen Chips. Zinn ist der Hauptbestandteil des Lots, mit dem Bauteile auf Leiterplatten verbunden werden.
Häufig gestellte Fragen
Warum nennt man Post-Übergangsmetalle „arme Metalle“?
Verglichen mit den Übergangsmetallen sind sie weicher, weniger fest und haben niedrigere Schmelzpunkte, und ihre Bindungen sind weniger rein metallisch. „Arm“ bezieht sich auf diese schwächer ausgeprägten metallischen Eigenschaften.
Welches Post-Übergangsmetall schmilzt bei der niedrigsten Temperatur?
Gallium, das bei 29,8 °C schmilzt, knapp über Raumtemperatur. Es bleibt bis etwa 2.400 °C flüssig – einer der größten Flüssigkeitsbereiche aller Elemente.
Ist Aluminium ein Post-Übergangsmetall?
Ja. Es steht in Gruppe 13, rechts vom Übergangsblock und links von den Halbmetallen, und teilt die typischen Merkmale: geringe Dichte, einen im Vergleich zu den Übergangsmetallen niedrigen Schmelzpunkt und teilweise kovalente Verbindungen.