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Vorlesung Chemie der Metalle

6. Pentele (Pnicogene, 5. Hauptgruppe, Stickstoff-Gruppe: As, Sb, Bi)

6.1. Überblick


Die Elemente der V. Haupgruppe (15. Gruppe) (auch Pnicogene oder Pentele genannt) haben alle die Elektronenkonfiguration s2p2 bzw. im Einzelnen:

Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht zu den Elementen und den wichtigsten Verbindungen:

As Sb Bi
Elektronegativität 1.9 1.9
r(M5+) (CN 6) [pm] 60 76
Elemente glänzende bis graue luftstabile Halbleiter/Metalle
Schmelzpunkt [oC] 631 271
Struktur graues As
Darstellung ? Reduktion mit C oder Fe
Legierungen mit ähnlichen Metallen: niedrig schmelzende Legierung (Lote)
mit Alkali- und Erdalkali-Metallen: Zintl-Phasen
Hydride MH3 --> zunehmend instabil -->
Halogenide MX3 Moleküle bzw. BiI3-Typ
Halogenide MX5 Moleküle bzw. Oktaederketten
Chalkogenide Sb2O3, Sb2O4

Tab. 6.1.1. ‹bersicht Pentele

Allgemeine Eigenschaften
Innerhalb der Gruppe (Tendenzen) wird die d- und f-Blockkontraktion kaum noch spürbar. Die Elektronegativitäten (mit der Ausnahme von Stickstoff) sind praktisch konstant (P: 2.1 bis Bi 1.9). In der Gruppe liegt der Übergang von typischen Nichtmetallen (N,P) zu den Halbmetallen/Metalle mit sehr kleiner (As,Sb) bzw. keiner (Bi) Bandlücke. Stickstoff und Phosphor werden daher nicht hier, sondern bei den Nichtmetallen besprochen. Innerhalb der Gruppe gibt es ferner den Wechsel zwischen den vorwiegend 5-wertigen Elementen (P, As) zu den vorwiegend 3-wertigen (Sb, Bi). Da alle Elemente im Periodensystem rechts von der Zintl-Linie stehen, werden mit elektropositiven Partnern auch von den metallischen Elementen Anionen gebildet.

Vorkommen
Arsen und Antimon kommen in der Natur sowohl anionisch als auch kationisch oder auch gediegen vor, Bismut dagegen nicht als Anion.

Links zu Web-Elements mit sehr umfassenden Informationen zu den Elementen:

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