150 Jahre Periodensystem
Die 6. Hauptgruppe
In der 6. Hauptgruppe finden sich die Elemente Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur und Polonium sowie neuerdings auch das ausschließlich künstlich erzeugte Livermorium. Oft findet man auch die Bezeichnung „Chalkogene“ (= Erzbildner), da viele Verbindungen dieser Hauptgruppe in der Natur meist in Form von Erzen vorkommen. Elementar findet man nur Sauerstoff (als Luftbestandteil) und Schwefel (am Rand von Vulkanen) auf der Erde.
Sauerstoff
Bezogen auf sein Gewicht ist Sauerstoff das häufigste Element der Erdkruste (fast 50 %, ausschließlich in Form von Verbindungen), in der Luft liegt ein Anteil von ca. 21 % an elementaren Sauerstoff vor. Somit ist es das zweithäufigste Element der Erde (nach Eisen). Elementarer Sauerstoff ist äußerst reaktiv und daher an vielen Verbrennungs- und Korrosionsvorgängen beteiligt – so z.B. auch am bekannten Rosten von Eisen. Daneben ist der elementare Sauerstoff unbedingt notwendig für die Zellatmung der meisten Lebewesen.
Video: Nitrocellulose
Ein Stück Nitrocellulose wird auf der Hand entzündet. Die Verbrennungsreaktion mit Sauerstoff erfolgt dabei so schnell, dass die Hand nicht beschädigt wird.
https://youtu.be/x8WlE6AsulQ
Video: Luminol-Reaktion
Lässt man die Verbindung Luminol mit Wasserstoffperoxid (eine Sauerstoff-Verbindung) reagieren, so entsteht als Reaktionsprodukt das Oxo-Luminol. Bei dieser Reaktion wird kaltes Licht ausgesandt (Chemolumineszenz). Die Farbe des Lichts kann durch hinzugegebene Farbstoffe variiert werden.
https://youtu.be/EFC_S-ZXz9w
Schwefel
Schwefel ist wie Sauerstoff ein reaktionsfreudiges Element und reagiert beim Erhitzen mit vielen Metallen zu den entsprechenden Sulfiden. Bei hohen Temperaturen entzündet sich elementarer Schwefel leicht und brennt dann mit blauer Flamme. In der Industrie wird Schwefel vor allem für die Herstellung von Schwefelsäure sowie für die Vulkanisierung von Kautschuk zu Gummi benötigt. Als Bestandteil des Schwarzpulvers und auch als Konservierungsmittel (Schwefeln von Wein mit Hilfe von Sulfit-Salzen) hat es ebenfalls große Bedeutung.
Selen, Tellur, Polonium
Selen ist ein für Tiere und den Menschen essentielles Spurenelement, in höheren Dosen wirkt es jedoch toxisch.
Elementares Tellur wird in der Metallindustrie als Zusatz in rostfreien Edelstählen verwendet. Es fördert die Korrosionsbeständigkeit und verbessert die mechanischen Eigenschaften sowie die Bearbeitbarkeit. Die Verbindung Cadmiumtellurid wird in Fotodioden und Solarzellen zur Stromerzeugung aus Licht verwendet.
Für die Entdeckung und Beschreibung des stark radioaktiven Poloniums erhielt Marie Curie 1911 den Nobelpreis für Chemie. Dieses Element dient vor allem als Neutronenquelle: In Kombination mit dem Metall Beryllium können große Mengen an Neutronen erzeugt werden, die für das Starten der atomaren Kettenreaktion (z. B. in Atombomben) genutzt werden können.
Markus Zeller, StD
