Gruppe 9: die Cobaltgruppe

Neun Elektronen jenseits des Rumpfes

Cobalt ist [Ar] 3d⁷ 4s² und Iridium [Xe] 4f¹⁴ 5d⁷ 6s², während Rhodium ein Elektron in die d-Unterschale verschiebt und [Kr] 4d⁸ 5s¹ ergibt. Obwohl neun Elektronen jenseits des Rumpfes sitzen, nutzen diese Metalle in der Alltagschemie nur wenige davon. Cobalt bildet Co²⁺ und Co³⁺, Rhodium ist meist +3, und Iridium ist +3 oder +4.

Cobaltverbindungen zeigen die für Übergangsmetalle typischen Farben: Wasserfreies Cobalt(II)-chlorid ist blau und wird rosa, wenn es Wasser aufnimmt, weshalb es in Feuchtigkeitsindikatorpapier verwendet wird.

Trends in der Gruppe nach unten

Der Schmelzpunkt steigt von 1768 K bei Cobalt auf 2237 K bei Rhodium und 2719 K bei Iridium. Die Dichte verdoppelt sich mehr als, von 8,9 g/cm³ auf 12,41 g/cm³ und dann 22,56 g/cm³, was Iridium zum zweitdichtesten Element macht, knapp hinter Osmium mit 22,59 g/cm³. Die Elektronegativität beträgt 1,88 bei Cobalt, 2,28 bei Rhodium und 2,2 bei Iridium.

Die schwereren Mitglieder gehören zu den reaktionsträgsten bekannten Metallen. Iridium wird oft als das korrosionsbeständigste Metall bezeichnet und widersteht sogar Königswasser, dem Säuregemisch, das Gold löst.

Wo du Gruppe 9 begegnest

Cobalt sitzt im Zentrum von Vitamin B12, steckt in vielen Kathoden von Lithium-Ionen-Akkus und in starken Magneten und färbt seit Jahrhunderten Glas und Keramik tiefblau. Sein Name kommt von „Kobold“, einem Geist der deutschen Volkssagen, dem Bergleute lästige Erze zuschrieben. Rhodium hilft Katalysatoren, Stickoxide abzubauen, und gibt Weißgoldschmuck seinen hellen Glanz. Iridium bildet die Spitzen langlebiger Zündkerzen.

Ein Hinweis auf die Dinosaurier

Iridium ist in der Erdkruste selten, aber in vielen Asteroiden häufiger. 1980 berichteten Wissenschaftler von einer dünnen, iridiumreichen Tonschicht, etwa 66 Millionen Jahre alt, und vermuteten, dass der Einschlag eines riesigen Asteroiden das Zeitalter der Dinosaurier beendete; die Schicht wurde seither weltweit gefunden. Meitnerium (109), nach der Physikerin Lise Meitner benannt, wurde nur in wenigen Atomen auf einmal hergestellt, sodass seine Eigenschaften vorhergesagt und nicht gemessen sind.