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This reference work describes comprehensively, compactly and precisely the history, properties, production and application of all elements of the periodic table. Particular attention is paid to the chemical compounds of the elements, which are also presented extensively. This book contains 23 chapters, each of which includes the elements in the form of subchapters of the eight main groups,the first and second as well as the fourth to tenth subgroups,the rare earth metals and the third subgroupas well as the actinides. Finally, there is an outlook on the as yet undiscovered elements of the eighth and ninth periods, on alternative, more environmentally friendly drives for motor vehicles such as batteries and fuel cells, as well as on semiconductor technology, i.e. areas that will continue to see increasing research activity in the future. Whenever possible, the author has always maintained the order of chalcogenides, halides, pnictogenides, and other compounds when presenting the chemical compounds of the elements.The introductory part, which illuminates the history of the respective element, often contains biographies of well-known researchers whose creative periods range from the near past to the Middle Ages. You will not only find portraits of chemists, but also of nuclear physicists, astronomers and medical doctors.

Dieses Referenzwerk beschreibt umfassend, kompakt und präzise die Geschichte, Eigenschaften, Herstellung und Anwendung aller Elemente des Periodensystems. Besonderes Augenmerk liegt auf den chemischen Verbindungen der Elemente, die ebenfalls umfangreich dargestellt werden. Dieses Buch enthält 23 Kapitel, die in Form von Unterkapiteln jeweils die Elemente der acht Hauptgruppen, der ersten und zweiten sowie der vierten bis zehnten Nebengruppe, der Seltenerdmetalle und der dritten Nebengruppe, sowie der Actinoide enthalten. Abschließend folgt ein Ausblick auf die noch nicht entdeckten Elemente der achten und neunten Periode, auf alternative, umweltfreundlichere Antriebe für Kraftfahrzeuge wie Batterien und Brennstoffzellen sowie auf die Technologie der Halbleiter, also Gebiete, die auch in der Zukunft eine stets wachsende Forschungstätigkeit sehen werden.Wenn immer möglich, hielt ich in diesem Buch bei der Darstellung der chemischen Verbindungen der Elemente stets die Reihenfolge von Chalkogeniden, Halogeniden, Pnictogeniden und sonstigen Verbindungen aufrecht.Der einführende, die Historie des jeweiligen Elements beleuchtende Teil enthält in vielen Fällen Biografien bekannter Forscher, deren Schaffensperioden im von der nahen Vergangenheit bis ins Mittelalter reichenden Zeitraum liegen. Nicht nur Portraits von Chemikern werden Sie finden, sondern auch von Kernphysikern, Astronomen und Medizinern. Ich wünsche diesem Standardwerk eine breite Leserschaft, die daraus den größtmöglichen Nutzen zu ziehen vermag. Es freut mich, dass Sie dabei sind, die so faszinierende Anorganische Chemie neu zu entdecken.

Hermann Sicius stellt ausführlich die Elemente der siebten Nebengruppe (Mangangruppe) vor. Er zeigt, dass die Elemente dieser Gruppe, mit Ausnahme des Mangans, chemisch meist relativ reaktionsträge sind und regelmäßige Abstufungen ihrer Eigenschaften zeigen. So nehmen vom Mangan zum Rhenium Dichte, Schmelz- und Siedepunkte zu, die Reaktivität jedoch ab. Mangan findet sich als Bestandteil sehr harter Stähle, Technetium wird als Radiotherapeutikum eingesetzt, Braunstein wird in Batterien benötigt, Kaliumpermanganat als Desinfektionsmittel und Rhenium als Bestandteil ermüdungsfreier Legierungen für Turbinenschaufeln eingesetzt. Technetium war das erste Element, das nur auf künstlichem Wege erstmals dargestellt werden konnte, Rhenium ist eines der seltensten Elemente in der Erdhülle und nur Mangan kommt mit einem Anteil von 850 ppm noch relativ verbreitet vor. Bohrium wiederum, das schwerste Element der Gruppe, ist ebenfalls nur durch künstliche Prozesse (Kernfusion) zugänglich.

Dieses Referenzwerk beschreibt umfassend, kompakt und präzise die Geschichte, Eigenschaften, Herstellung und Anwendung aller Elemente des Periodensystems. Besonderes Augenmerk liegt auf den chemischen Verbindungen der Elemente, die ebenfalls umfangreich dargestellt werden. Dieses Buch enthält 20 Kapitel, die in Form von Unterkapiteln jeweils die Elementeder acht Hauptgruppen,der ersten und zweiten sowie der vierten bis zehnten Nebengruppe,der Seltenerdmetalle und der dritten Nebengruppe, sowieder Actinoideenthalten. Abschließend folgt ein Ausblick auf die noch nicht entdeckten Elemente der achten und neunten Periode.Wenn immer möglich, hielt ich in diesem Buch bei der Darstellung der chemischen Verbindungen der Elemente stets die Reihenfolge von Chalkogeniden, Halogeniden, Pnictogeniden und sonstigen Verbindungen aufrecht.Der einführende, die Historie des jeweiligen Elements beleuchtende Teil enthält invielen Fällen Biografien bekannter Forscher, deren Schaffensperioden im von der nahen Vergangenheit bis ins Mittelalter reichenden Zeitraum liegen. Nicht nur Portraits von Chemikern werden Sie finden, sondern auch von Kernphysikern, Astronomen und Medizinern.Ich wünsche diesem Standardwerk eine breite Leserschaft, die daraus den größtmöglichen Nutzen zu ziehen vermag. Es freut mich, dass Sie dabei sind, die so faszinierende Anorganische Chemie neu zu entdecken.

Hermann Sicius stellt ausführlich die Elemente der achten Nebengruppe (Eisen, Ruthenium, Osmium und Hassium) vor, die allesamt harte, hochschmelzende Metalle sind. Auch bei den Platinmetallen Ruthenium und Osmium wirkt sich noch die Lanthanoidenkontraktion aus. In ihren physikalischen Eigenschaften unterscheiden sich Ruthenium und Osmium relativ deutlich, aber nur wenig in Bezug auf ihre chemischen Eigenschaften. Eisen weicht dagegen hinsichtlich seines unedlen Charakters und niedrigeren Dichten, Schmelz- und Siedepunkten schon deutlich ab. Die Elemente dieser Gruppe können maximal acht äußere Valenzelektronen abgeben, um eine stabile Elektronenkonfiguration zu erreichen. Die Entdeckung des Eisens – eines der häufigsten Elemente überhaupt – erfolgte schon 3.000 v. Chr. in Mesopotamien, wogegen Osmium und Ruthenium als sehr seltene Elemente in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts entdeckt wurden. Die künstliche Erstdarstellung von Atomen des Hassiums gelang 1984.

Hermann Sicius stellt ausführlich die Elemente der zweiten Nebengruppe vor (Zink, Cadmium, Quecksilber, Copernicium), deren physikalische und chemische Eigenschaften relativ ähnlich sind. Auswirkungen der Lanthanoidenkontraktion erkennt man hier kaum noch. Cadmium steht in seinen Eigenschaften etwa zwischen dem Zink und dem Quecksilber. Zink und Cadmium haben negative Normalpotentiale, wogegen Quecksilber ein Halbedelmetall ist. Die Elemente dieser Gruppe geben meist ein oder zwei äußere Valenzelektronen ab, um eine stabile Elektronenkonfiguration zu erreichen. Für das höchste Element dieser Nebengruppe, das Copernicium, konnten bisher kaum chemische Untersuchungen durchgeführt werden. Es ist zu erwarten, dass es sich chemisch ähnlich wie Quecksilber verhält. Zink als Element kennt man seit dem 17. Jahrhundert, Cadmium seit 1817, wogegen Quecksilber schon in der Antike bekannt war. Die erstmalige Darstellung von Atomen des Coperniciums gelang 1996.

Hermann Sicius stellt ausführlich die Elemente der zehnten Nebengruppe (Nickel, Palladium, Platin und Darmstadtium) vor, deren physikalische und chemische Eigenschaften relativ ähnlich sind. Nickel wurde 1751 entdeckt, Palladium 1803, und Platin war zumindest in legierter Form schon in Altägypten bekannt. Auch beim Elementenpaar Palladium und Platin erkennt man noch die Auswirkung der Lanthanoidenkontraktion. Die jeweiligen physikalischen Eigenschaften dieser zwei Elemente unterscheiden sich jedoch schon merklich, nicht aber die chemischen. Die Eigenschaften des Nickels dagegen weichen von denen der zwei „edlen“ Platinmetalle Palladium und Platin deutlich ab. So zeigt Nickel ein negatives Normalpotential sowie niedrigere Dichten, Schmelz- und Siedepunkte. Bei Nickel ist die Oxidationsstufe +2 die stabilste, Palladium und Platin treten jeweils mit der Oxidationsstufe +2 und +4 auf und Iridium mit +4. 1994 konnten die ersten Atome des Darmstadtiums erzeugt werden.

Hermann Sicius stellt ausführlich die Elemente der ersten Nebengruppe (Kupfer, Silber, Gold, Roentgenium) vor, deren physikalische und chemische Eigenschaften relativ ähnlich sind. Kupfer, Silber und Gold sind bereits seit Jahrtausenden bekannt. Beim Elementenpaar Silber und Gold ist die Lanthanoidenkontraktion nur noch abgeschwächt erkennbar. Die jeweiligen physikalischen Eigenschaften von Kupfer, Silber und Gold ähneln sich bis auf die von Kupfer zu Gold zunehmende Dichte, dafür nimmt – wie auch schon bei den Elementen der vierten bis zehnten Nebengruppe – die Reaktivität vom Kopfelement (hier: Kupfer) zum schwersten Gruppenmitglied (hier: Gold) zu. Auch Kupfer ist aber schon ein Halbedelmetall. Bei Kupfer sind die Oxidationsstufen +1 und +2 am stabilsten, bei Silber +1 und bei Gold +1 und +3. Erst 1994 konnte das erste Atom des Roentgeniums erzeugt werden.

Hermann Sicius stellt ausführlich die Elemente der siebten Nebengruppe (Mangangruppe) vor. Er zeigt, dass die Elemente dieser Gruppe, mit Ausnahme des Mangans, chemisch meist relativ reaktionsträge sind und regelmäßige Abstufungen ihrer Eigenschaften zeigen. So nehmen vom Mangan zum Rhenium Dichte, Schmelz- und Siedepunkte zu, die Reaktivität jedoch ab. Mangan findet sich als Bestandteil sehr harter Stähle, Technetium wird als Radiotherapeutikum eingesetzt, Braunstein wird in Batterien benötigt, Kaliumpermanganat als Desinfektionsmittel und Rhenium als Bestandteil ermüdungsfreier Legierungen für Turbinenschaufeln eingesetzt. Technetium war das erste Element, das nur auf künstlichem Wege erstmals dargestellt werden konnte, Rhenium ist eines der seltensten Elemente in der Erdhülle und nur Mangan kommt mit einem Anteil von 850 ppm noch relativ verbreitet vor. Bohrium wiederum, das schwerste Element der Gruppe, ist ebenfalls nur durch künstliche Prozesse (Kernfusion) zugänglich. p>

Herr Hermann Sicius bringt dem Leser in knapper Form alle wichtigen Informationen rund um die Halogene nahe, die eine der chemisch reaktivsten Gruppen von Elementen sind. Die Halogene sind teils schon lange bekannt, werden in sehr vielen Anwendungen eingesetzt und zeigen eine vor allem hinsichtlich ihrer Verbindungen mit anderen Nichtmetallen sehr interessante Chemie. Fluor und Chlor sind bei Raumtemperatur Gase, Brom ist – neben Quecksilber – das einzige unter diesen Bedingungen flüssige Element, wogegen Iod, Astat und möglicherweise auch Ununseptium unter diesen Bedingungen Feststoffe sind. Lassen Sie sich überraschen: Halogene sind weit mehr als nur Kochsalz und Iodoform.

Hermann Sicius stellt in diesem essential die Elemente der fünften Nebengruppe (Vanadiumgruppe) ausführlich vor. Er zeigt, dass diese Elemente teilweise reaktiv, aber gelegentlich auch sehr reaktionsträge sind, dass sie an der Luft lagernd von einer dünnen, passivierenden Oxidschicht vor weiterer Korrosion geschützt und auch in Säuren nur selten und dann nur unter Anwendung drastischer Methoden löslich sind. Die technische Anwendung zeigt der Autor für diese Elemente auf, die alle sehr harte, hochschmelzende Metalle sind und deren Verbindungen mit Kohlen- und Stickstoff teils extrem hochschmelzende, harte Schleifmaterialien darstellen, die man auch industriell einsetzt. Vanadium findet sich in Stahllegierungen, Tantal in medizinischen Implantaten, Ferroniob als Bestandteil von Gasturbinen oder Vanadium-V-oxid als Katalysator bei der Herstellung von Schwefelsäure.

Hermann Sicius beschreibt die Eigenschaften und Eigenheiten der Elemente der vierten Nebengruppe (Titangruppe). Die Entdeckung des Titans und des Zirkoniums erfolgte zu Beginn des 19. Jahrhunderts, die des Hafniums erst mehr als hundert Jahre später. Atomkerne des Rutherfordiums wurden erstmals 1964 durch Kernfusion erzeugt. Vom Titan zum Hafnium nehmen Dichte, Schmelzpunkte und -wärmen sowie Siedepunkte und Verdampfungswärmen zu. Die Elemente dieser Gruppe sind teils reaktiv, teils aber auch erstaunlich passiv. An der Luft schützt sie eine passivierende Oxidschicht vor weiterer Korrosion und auch in Säuren sind sie nur vereinzelt löslich. Mit vielen Nichtmetallen reagieren sie aber bei erhöhter bzw. hoher Temperatur. Titan-IV-oxid reagiert amphoter, die Dioxide des Zirkoniums und Hafniums schwach basisch.

Hermann Sicius stellt ausführlich die Elemente der neunten Nebengruppe (Cobalt, Rhodium, Iridium und Meitnerium) vor, deren physikalische und chemische Eigenschaften relativ ähnlich sind. Cobalt wurde 1735 entdeckt, Rhodium und Iridium Anfang des 19. Jahrhunderts. Auch beim Elementenpaar Rhodium und Iridium ist noch die Auswirkung der Lanthanoidenkontraktion zu beobachten. Die jeweiligen physikalischen Eigenschaften dieser zwei Elemente unterscheiden sich jedoch schon merklich, nicht aber die chemischen. Die Eigenschaften des Cobalts dagegen weichen von denen der zwei „edlen“ Platinmetalle Rhodium und Iridium deutlich ab, so zeigt Cobalt ein negatives Normalpotential sowie niedrigere Dichten, Schmelz- und Siedepunkte. Bei Cobalt ist aber die Oxidationsstufe +2 die stabilste, bei Rhodium +3 und bei Iridium +4. Kürzlich gelang jedoch die Erzeugung von Iridium-VIII- und IX-Verbindungen. 1982 konnten die ersten Atome des Meitneriums erzeugt werden.

Hermann Sicius zeigt dem Leser die sehr unterschiedlichen Gesichter der Elemente der Kohlenstoffgruppe (vierte Hauptgruppe). Kohle ist seit vorgeschichtlicher Zeit bekannt, und Diamant als zweite wichtige Modifikation des Nichtmetalls Kohlenstoff neben Graphit ist bereits in chinesischen Quellen aus dem dritten Jahrtausend vor Christus erwähnt. Seit der Bronzezeit kennen die Menschen das Metall Blei, und auch Zinn ist seit 5.000 Jahren bekannt. Dass dem Sand das Element Silicium zugrunde liegt, wissen wir aber erst seit zwei Jahrhunderten, und Germanium wurde auch erst 1886 beschrieben. Flerovium – möglicherweise ein leicht flüchtiges Halbedelmetall – konnte noch gegen Ende des letzten Jahrtausends, im Jahr 1999, dargestellt werden. Reisen Sie mit uns durch diese Hauptgruppe; sie umfasst viel mehr als Kohlendioxid und Mennige.

Hermann Sicius stellt in diesem essential die Elemente der sechsten Nebengruppe (Chromgruppe) ausführlich vor. Er zeigt, dass die Elemente dieser Gruppe chemisch meist relativ reaktionsträge sind und regelmäßige Abstufungen ihrer Eigenschaften zeigen. So nehmen vom Chrom zum Wolfram Dichte, Schmelz- und Siedepunkte zu, die Reaktivität leicht ab. Chrom, Molybdän und Wolfram entdeckte man Ende des 18. Jahrhunderts, das nur künstlich darstellbare Seaborgium erst etwa 200 Jahre später. Molybdän ist z. B. Bestandteil sehr harter Stähle, Wolfram wurde für Wendeln von Glühlampen verwendet.

Hermann Sicius stellt die Elemente der zweiten Hauptgruppe des Periodensystems, die Erdalkalimetalle, mit ihren wichtigsten Eigenschaften und Anwendungsgebieten vor. Die Elemente dieser Gruppe – Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und Radium – sind zwar sämtlich Metalle, zeigen aber deutliche Abstufungen ihrer Charakteristika und überraschende Eigenheiten: Beryllium ist durchlässig für Röntgenstrahlen und Barium aus derselben Gruppe nicht; Beryllium- und Bariumverbindungen sind sehr giftig, Calcium- und Magnesiumverbindungen für uns dagegen lebensnotwendig. In diesem Essential erfahren Sie alles Wichtige über diese interessante Hauptgruppe.

Hermann Sicius beschreibt die Eigenschaften und Eigenheiten der Elemente der ersten Hauptgruppe (Wasserstoff und Alkalimetalle). Wasserstoff wurde vor 250 Jahren, die Metalle Lithium, Natrium und Kalium vor 200 Jahren entdeckt. Rubidium und Cäsium folgten 50 Jahre später, und Francium, dessen Isotope alle extrem kurzlebig sind, wurde 1939 erstmals beschrieben. Obwohl diese Elemente in vielen wissenschaftlichen, medizinischen und auch allgemeinen Publikationen genannt werden, ergeben diese eine sehr interessante Elementenfamilie. Die Alkalimetalle sind chemisch sehr reaktiv und zeigen regelmäßige Abstufungen ihrer Eigenschaften. So nehmen vom Lithium zum Cäsium Dichte und Reaktivität zu, Schmelz- und Siedepunkte sowie Elektronegativitäten nehmen dagegen ab. Ebenso erfolgen heftige bis explosionsartige Reaktionen mit Wasser und Mineralsäuren. In ihren Verbindungen sind sie fast durchweg der elektropositivere Partner.

Hermann Sicius bringt dem Leser in knapper Form alle wichtigen Informationen rund um die Edelgase nahe. Die sechs bekannten Mitglieder dieser achten Hauptgruppe, von Helium bis Radon, sind bei Raumtemperatur allesamt gasförmig, nur über den möglichen Aggregatzustand des künstlich erzeugten Ununoctiums wird noch diskutiert. Das bekannteste Einsatzgebiet für alle Edelgase mit Ausnahme des Radons ist das als Füllgas in Gasentladungslampen und speziell des Heliums als Füllgas für Ballons. Aber was gibt es darüber hinaus? Welche chemischen Verbindungen der Edelgase existieren bereits? Der Autor beschreibt die gegenwärtige Lage und gibt einen Ausblick in die Zukunft.

Dieses Essential gibt Ihnen eine kompakte, aber umfassende Übersicht über die Pnictogene, diese vielseitigen Elemente, die in zahlreichen Oxidationsstufen auftreten können und deren Charakter von nichtmetallisch (Stickstoff, teilweise auch Phosphor) über halbmetallisch (Arsen, Antimon) bis metallisch (Bismut und Ununpentium) reicht. Es gibt zahlreiche Anwendungen, von denen hier über die Wichtigsten berichtet wird. Die Kenntnis über einige der Elemente reicht schon weit zurück: Antimon ist seit einigen tausend Jahren bekannt, Arsen seit etwa 800, Phosphor seit 350 und Stickstoff und Bismut auch schon seit 250 Jahren. Selbst Ununpentium ist in seinen Grundzügen seit zehn Jahren beschrieben. Eine offensichtlich ziemlich „alte“ Elementenfamilie also? Keineswegs. Ständig erhalten die Forscher und Anwender neue Ergebnisse.

Hermann Sicius bringt dem Leser in knapper Form alle wichtigen Informationen rund um eine wichtige Klasse metallischer Rohstoffe nahe. Die insgesamt achtzehn Metalle der Lanthanoide (Seltenerdmetalle) sowie der dritten Nebengruppe sind nur einem kleinen Teil der Oeffentlichkeit bekannt, aber von großer Bedeutung für viele zukünftige Technologien.