Gruppe 8: die Eisengruppe

Acht Elektronen und viele Oxidationsstufen

Eisen ist [Ar] 3d⁶ 4s² und Osmium [Xe] 4f¹⁴ 5d⁶ 6s², während Ruthenium ein Elektron verschiebt und [Kr] 4d⁷ 5s¹ ergibt. Das macht acht Elektronen jenseits des Rumpfes. Eisen nutzt selten mehr als drei davon: Seine üblichen Ionen sind Fe²⁺ und Fe³⁺, und Rost ist ein wasserhaltiges Eisen(III)-oxid.

Die schwereren Mitglieder gehen viel weiter. Ruthenium und Osmium können alle acht Elektronen an Bindungen beteiligen und bilden die flüchtigen Tetroxide RuO₄ und OsO₄, während ihre alltäglichen Verbindungen meist +3 und +4 sind.

Trends in der Gruppe nach unten

Eisen schmilzt bei 1811 K, Ruthenium bei 2607 K und Osmium bei 3306 K. Die Änderung der Dichte ist noch größer: 7,874 g/cm³ bei Eisen, 12,45 g/cm³ bei Ruthenium und 22,59 g/cm³ bei Osmium, dem dichtesten aller Elemente. Ein Klumpen Osmium wiegt fast dreimal so viel wie ein gleich großer Klumpen Eisen. Die Elektronegativität steigt von 1,83 bei Eisen auf 2,2 bei Ruthenium und Osmium.

Wo du Gruppe 8 begegnest

Eisen ist überall: Stahl in Gebäuden, Autos und Dosen, Gusseisen in Pfannen und das Eisen im Hämoglobin, das in deiner Lunge Sauerstoff aufnimmt. Der Masse nach ist Eisen auch das häufigste Element der Erde insgesamt, weil der Kern des Planeten überwiegend aus Eisen besteht. Ruthenium härtet Platin- und Palladiumlegierungen und wird in elektrischen Kontakten verwendet, Osmiumlegierungen bildeten einst die Spitzen von Füllfederhaltern, und Osmiumtetroxid, obwohl giftig, dient zum Anfärben von Proben für Elektronenmikroskope.

Hassium und die alte Gruppe VIII

Hassium (108), nach dem deutschen Bundesland Hessen benannt, wurde nur in wenigen Atomen auf einmal hergestellt. Dennoch haben Chemiker einige dieser Atome zu Hassiumtetroxid, HsO₄, umgesetzt, das sich genau so verhielt, wie man es von einem schwereren Verwandten des Osmiums erwartet. In älteren Periodensystemen waren die Gruppen 8, 9 und 10 zu einer einzigen Gruppe VIII zusammengefasst, und Eisen, Cobalt und Nickel waren als Eisentriade bekannt.