Ungewöhnliche Oxidationsstufen, (un)gewöhnliche Maßnahmen

In einigen Oxidationsstufen zeigen Lanthanoide und Actinoide interessante optische oder magnetische Eigenschaften. Solche Oxidationsstufen zu stabilisieren erfordert oft unkonventionelle Ansätze und Lösungsmittel. Gleichzeitig ist das ein Beispiel für die Gültigkeit chemischer Modelle.

Ein bekanntes Element, das mehrere Oxidationsstufen annimmt, ist Mangan: Zwischen 0 und seiner maximal möglichen Oxidationsstufe +7 ist es in jeder Stufe bekannt. In Festkörpern führen die weniger stabilen Oxidationsstufen oft zu ungewöhnlichen Strukturtypen oder besonderen elektronischen oder magnetischen Eigenschaften. Ein Beispiel ist die Entdeckung der Supraleitung in YBa₂Cu₃O_7–x bei 92 K, die bis dahin nur in metallischen Verbindungen bei Temperaturen um 20 K bekannt war. Als eine mögliche Ursache dafür gelten teilweise oxidierte Cu³⁺-Ionen, die als indirekte Folge der vorhandenen Sauerstofffehlstellen entstehen.

Was den f-Block besonders macht

Bei den Lanthanoiden werden die 4f-, bei den Actinoiden die 5f-Valenzschalen aufgefüllt. Da f-Orbitale durch eine Bahndrehimpulsquantenzahl von l = 3 charakterisiert sin

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