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Transkript I. Hauptgruppe – Vorkommen

Hallo, liebe Freundinnen und Freunde der Chemie! Herzlich willkommen zum Video Hauptgruppenelemente, erste Hauptgruppe, Teil 2. In der ersten Hauptgruppe haben wir es mit den Alkalimetallen zu tun. Im zweiten Teil unseres Videos wollen wir uns mit den Vorkommen dieser Alkalimetalle befassen. Zunächst möchte ich Daten zitieren, die ich aus der Literatur, inklusive Internet, entnommen habe. Ich möchte darauf hinweisen, dass diese Daten streuen und ich mich daher für gerundete, beziehungsweise abgeschätzte Werte entschieden habe. Lithium ist auf der Erdkruste in einer Menge von weniger als 0,01% enthalten. Im Gegensatz dazu ist die Menge an Natrium beachtlich, etwa 2,5 %. Und auch der Anteil von Kalium an der Erdkruste ist beachtlich, 2,2%. Im Gegensatz dazu gibt es nur wenig Rubidium, circa 0,02%. Noch weniger Cäsium finden wir, 0,005%. Francium gibt es praktisch nicht. Ich streiche nun all die Werte durch, die auf der Erde in geringen beziehungsweise verschwindenden Mengen vorhanden sind. Francium, Cäsium, Rubidium und Lithium. Das heißt, auf der Erde sind hauptsächlich die Alkalimetalle Natrium und Kalium vorhanden. Wir finden diese Alkalimetalle nur in gebundener Form. Wo? Ich war in diesem Jahr einige Tage an der Ostsee und habe Steine gesammelt. Einen helleren, einen roten, einen gesprenkelten, einen hellgrauen, noch einen hellgrauen, einen etwas dunkleren und so weiter und so weiter. Wir können davon ausgehen, dass ein großer Teil dieser Steine aus Natrium und Kalium und vielleicht auch etwas Lithium besteht. Eine gewaltige Menge an Natrium und Kalium findet man in den sogenannten Alumosilikaten. Ich möchte einige Beispiele anführen. Formal kann man diese Verbindungen in Oxide der einzelnen Metalle aufspalten. Ein Beispiel wäre Li2O und Al2O3 und 4SiO2 - Lithiumoxid, Aluminiumoxid und Siliciumdioxid. Der Struktur dieser Verbindungen wird eine andere Formel eher gerecht: LiAlSi2O6 oder, was die gleiche Verbindung darstellt, LiAl(SiO3)2. Dieses Alumosilikat heißt Spodumen. Ein weiteres Beispiel ist das formale Gemisch der Oxide des Kaliums, Aluminiums und Siliciums. K2O, Al2O3 und SiO2. Der Struktur dieses Alumosilikats wird die Formel KAlSi3O8 eher gerecht. Ich möchte Eure Aufmerksamkeit darauf lenken, dass in der zweiten Formel, genau wie im ersten Beispiel bei Spodumen, die Hälfte der Zahl der Atome in der formalen Formel der Oxide darüber ist. Dieses Alumosilikat nennt man Kaliumfeldspat oder auch Orthoklas. Diese Minerale sind unlöslich in Wasser. Es gibt aber auch Minerale, die wasserlöslich sind. Diese findet man in einem gewissen Teil im Ozean, in Meeren und auch in Seen. Beim Austrocknen von Gewässern bilden sie sich und lagern sich ab und sind für den Abbau bereit. Einige wichtige lösliche Salze möchte ich aufführen. NaCl sollte jeder von euch kennen, der schon etwas Chemieunterricht in der Schule hatte. Das ist natürlich Kochsalz. Als Mineral ist NaCl, Natriumchlorid, Steinsalz oder auch Halit genannt. Natriumsulfat Na2SO4, das Salz aus Natriumhydroxid und der Schwefelsäure, verbunden mit 10 Molekülen Kristallwasser, H2O, nennt man Glaubersalz. Kaliumchlorid, das Salz aus dem Kaliumhydroxid und der Salzsäure hat den Mineralnamen Sylvin. Kaliumchlorid und Natriumchlorid im Gemisch bezeichnet man als Sylvinit. Ich zeige euch nun die Abbildung eines Minerals. Vielleicht sieht der eine oder andere schon den Namen. Die Formel dieses Minerals lautet KCl mit MgCl2 mit 6 Molekülen Kristallwasser. Dieses Mineral, das als Alkalimetall Kalium enthält, bezeichnet man als Carnallit. So, ich entferne jetzt das Bild, um noch zwei ausstehende Minerale vorzustellen. Natriumnitrat und Kaliumnitrat, die Salze der Salpetersäure, bezeichnet man als Salpeter. Die erste der beiden Verbindungen ist der sogenannte Chilesalpeter. Die zweite Verbindung nennt man Kalisalpeter. Zum Schluss noch eine Verbindung, die große Bedeutung in der analytischen Chemie zur Bestimmung von Metallen hat. Es ist die chemische Verbindung Na2B4O7 mit 10 Molekülen Kristallwasser. Diese Verbindung nennt man Borax. Das wär es auch schon wieder für heute. Ich freue mich über eure Aufmerksamkeit. Bis zum nächsten Mal - tschüss!

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