Mich beschäftigt eine Frage und ich finde auch im Internet keine richtige Antwort darauf:
Elemente wie Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel kommen ja normalerweise als O2, N2 oder S2 vor und bilden sich, sie haben ja „genug“ Außenelektronen und können das. Warum tuen das die anderen Elemente dieser Hauptgruppen nicht, wie zum Beispeil Arsen?
Ich kann mich irren, bin in Chemie nicht grade Experte, aber ich hab noch nie was von S2 gehört, das gibt es doch normal nur bei Gasen?!
Schwefel kommt als Element normal nur als S8 vor, und in unterschiedlichen konformationen (z.B. kristallförmig oder elastisch).
So ähnlich sollte das wohl auch bei Arsen sein, laut Wiki gibt es das auch in unterschiedlichen Formen.
vll kann ein Chemiker das nochmal etwas genauer erläutern, warum jetzt ausgerechnet die Gase immer in zweier-Molekülen vorkommen
Grüße
Laralinda
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Ersteinmal muss ich mich meinem Vorredner Anschließen: S2 existiert nur in der Gasphase, die Atome sind normal zu groß um so S2 zu bilden.
Generell gilt, das sich die erste Achterperiode (2. Periode) von den weiteren unterscheidet. Hier sind die Atomradien noch recht gering und diese Elemente sind mehr oder weniger als einzige in der Lage, Mehrfachbindungen auszuprägen, dies ist recht spezifisch.
Haupsächlich ist es somit die Größe: Stell dir vor du verbindest A) zwei Flummis mit zwei Zahnstochern und B) zwei Gymnastikbälle - das wird ziemlich instabil.
Die schwereren Elemente bilden desshalb entweder größere Moleküle (S8) oder eben Ketten/Flächenstrukturen (As) - oder auch je nach Modifikation beides (P/P4)
Ich hab n bisschen bei Wiki gestöbert und da steht, dass sowohl Schwefel als auch Arsen ab jeweils einer gewissen Temperatur als 2er Moleküle vorkommen (in der Gasform dann natürlich).
Also kommt es quasi auf die Energie an, um die Atome in die entsprechenden Molekülformen zu kriegen?
Bleibt die Frage, warum sich die Atome ausgerechnet in 2-er Molekülen sammeln, sobald sie in einer gewissen „Energiestufe“ als Gas vorliegen.
Bleibt die Frage, warum sich die Atome ausgerechnet in 2-er
Molekülen sammeln, sobald sie in einer gewissen „Energiestufe“
als Gas vorliegen.
ich nehme an, dass es an den erhöhten Schwingungen liegt. Je höher die Temperatur, desto mehr werden die Atome/Moleküle zum schwingen angeregt. Desshalb ist es denkbar, dass die Bindungen irgendwann aufgrund der hohen kinetischen Energie und der Schwingungen aufbrechen und somit in kleinere Teile zerfallen, irgendwann also auch in Zweiermolekülen ankommen. Schätzungsweise ist bei S2/As2 auch nicht Schluss, sondern irgendwann gehen auch diese in Einzelatome über.
Das muss bei weitem aber nicht stimmen, vlt kann man jemand drüberlesen der mehr Ahnung davon hat …
–> V. Hauptgruppe. Zu Arsen: „Lehrbuch der anorganischen Chemie“, Hollemann-Wiberg (1964) Seite 276:
„Das graue Arsen ist eine hochpolymere Substanz und kann daher nur unter Veränderung seiner Struktur schmelzen oder verdampfen. Beim Erhitzen unter Luftabschluß im geschlossenen Rohr schmilzt es bei
817 °C (36 Atmosphären Dampfdruck). Unter gewöhnlichem Druck sublimiert es, ohne zu schmelzen, bei 633 °C. Der entstehende Dampf ist durchsichtig zitronengelb und besteht aus den gleichen Gründen wie beim Phosphor (vgl. S. 256) bis gegen 800 °C aus As4-Molekülen, oberhalb von 1700 °C aus As2-Molekülen.“
–> VI. Hauptgruppe. Zu Schwefel: „Chemie“, C. Mortimer 6. Auflage 1996 S. 412:
„Schwefel siedet bei 444,6 °C. Der Dampf besteht aus Molekülen S8, S7, S6, S5, S4, S3 und S2, wobei der Anteil der kleineren Moleküle bei steigender Temperatur zunimmt.“
Den Übergang in Einzelatome, den CANCIDAS (29.05.09; 16:41) für „S2/As2“ durch Energie-Erhöhung vermutet, findet man – leider nur für weißen Phosphor, (= V. Hauptgruppe) - bei Hollemann/Wiberg S. 254 beschrieben:
„Lösung und Dampf enthalten P4-Moleküle, die oberhalb von 800 °C in P2-Moleküle zerfallen. Bei 1200 °C und Atmosphärendruck beträgt der Dissoziationsgrad etwa 50%. Oberhalb von 2000 °C zerfallen auch die P2-Moleküle in P-Atome“.