Gruppe 12: die Zinkgruppe

Eine volle d-Unterschale und zwei s-Elektronen

Zink ist [Ar] 3d¹⁰ 4s², Cadmium [Kr] 4d¹⁰ 5s² und Quecksilber [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s². Die volle d-Unterschale bleibt in ihren üblichen Verbindungen unangetastet, daher verhalten sie sich eher wie Hauptgruppenmetalle als wie typische Übergangsmetalle. Zink und Cadmium bilden nur Zn²⁺ und Cd²⁺, während Quecksilber Hg²⁺ und auch +1-Verbindungen bildet, in denen sich zwei Quecksilberatome zum Hg₂²⁺-Ion paaren.

Ohne Lücken in der d-Unterschale sind Zinkverbindungen wie Zinkoxid und Zinksulfat weiß, anders als die farbigen Verbindungen von Eisen, Cobalt oder Kupfer.

Trends in der Gruppe nach unten

Gruppe 12 hat die niedrigsten Schmelzpunkte im d-Block, und sie sinken in der Gruppe nach unten: Zink schmilzt bei 692,68 K, Cadmium bei 594,22 K und Quecksilber bei nur 234,32 K, etwa −39 °C. Quecksilber siedet bei 629,88 K, gibt aber weit darunter, selbst bei Raumtemperatur, giftigen Dampf ab.

Die Dichte steigt von 7,14 g/cm³ auf 8,65 g/cm³ und 13,534 g/cm³, sodass Stahl und sogar Blei auf flüssigem Quecksilber schwimmen. Quecksilber hat außerdem die höchste erste Ionisierungsenergie aller Metalle, 10,438 eV; seine 6s-Elektronen werden so fest gehalten, dass seine Atome nur schwach aneinander binden, weshalb es flüssig bleibt.

Wo du Gruppe 12 begegnest

Zink überzieht Stahl beim Verzinken und schützt ihn auch dort weiter, wo der Überzug zerkratzt ist. Mit Kupfer gemischt ergibt es Messing, Zinkoxid steckt in Sonnencreme, und Zink ist ein lebenswichtiger Nährstoff für das Immunsystem. Cadmium wurde in Nickel-Cadmium-Akkus und leuchtend gelben Farben verwendet und Quecksilber in Thermometern und Leuchtstofflampen, doch beide sind giftig, daher werden diese Verwendungen auslaufen.

Copernicium

Copernicium (112), nach Nikolaus Kopernikus benannt, wurde nur in wenigen Atomen auf einmal hergestellt. Seine Eigenschaften sind vorhergesagt und nicht gemessen. Experimente deuten darauf hin, dass es sehr flüchtig ist, und manche Berechnungen sagen voraus, dass es bei Raumtemperatur eine Flüssigkeit oder sogar ein Gas sein könnte.