Edelgase (Gruppe 18)

Warum Edelgase so reaktionsträge sind

Jedes Edelgas hat eine vollständig gefüllte Außenschale. Helium besitzt zwei Elektronen (1s²), die seine einzige Schale füllen, und Neon bis Radon haben acht Außenelektronen in der Anordnung ns² np⁶, einem stabilen Oktett. Mit voller Schale neigen sie nicht dazu, Elektronen aufzunehmen, und ihre Ionisierungsenergien sind sehr hoch, sodass sie auch kaum Elektronen abgeben; Helium hat die höchste erste Ionisierungsenergie aller Elemente.

Eigenschaften und Trends innerhalb der Gruppe

Die Kräfte zwischen Edelgasatomen sind sehr schwach, deshalb sind alle sechs bei Raumtemperatur Gase. Helium hat mit 4,2 K (−269 °C) den niedrigsten Siedepunkt aller Elemente und lässt sich bei normalem Druck nicht einfrieren. Innerhalb der Gruppe von oben nach unten werden die Atome größer und halten ihre Außenelektronen weniger fest: Die Ionisierungsenergie sinkt, während Atomradius, Dichte und Siedepunkt steigen; Radon siedet bei etwa −62 °C.

Können Edelgase reagieren?

Früher nannte man sie Inertgase, bis Neil Bartlett 1962 die erste Edelgasverbindung herstellte, Xenonhexafluoroplatinat. Xenon verbindet sich mit Fluor, wenn das Gemisch erhitzt oder belichtet wird, Xe + F₂ → XeF₂, und bildet außerdem XeF₄, XeF₆ und Oxide. Krypton bildet Kryptondifluorid (KrF₂), aber unter normalen Bedingungen sind keine stabilen Verbindungen von Helium, Neon oder Argon bekannt.

Verwendung der Edelgase

Helium ist leicht und brennt nicht, daher füllt man damit Ballons und Luftschiffe, und flüssiges Helium kühlt die Magnete von MRT-Geräten. Neon leuchtet in Werbeschildern rotorange. Argon, etwa 0,93 % der Luft, schützt heißes Metall beim Schweißen und füllt Glühbirnen und Doppelglasfenster. Krypton und Xenon werden in hellen Lampen und Kamerablitzen verwendet, und Xenon treibt die Ionentriebwerke mancher Raumfahrzeuge an.

Radon ist radioaktiv. Es tritt aus uranhaltigem Gestein und Boden aus und kann sich in Kellern anreichern, wo es nach dem Rauchen die zweithäufigste Ursache für Lungenkrebs ist.

Oganesson, das unbekannte Mitglied

Oganesson (118) schließt unterhalb von Radon die 7. Periode ab. Es wurden nur einige wenige Atome hergestellt, die jeweils etwa eine Millisekunde existierten, sodass keine seiner Eigenschaften gemessen werden konnte. Berechnungen deuten darauf hin, dass es bei Raumtemperatur fest und reaktiver als die anderen Edelgase sein könnte.