Arbeitsblatt: Chemie Periodensystem

Was ist ein Periodensystem? Das Periodensystem besteht aus 8 Hauptgruppen und zehn Nebengruppen. Mit dem Periodensystem können Elementgruppen aufgestellt werden, die sehr ähnlich reagieren. Unser heutiges Periodensystem umfasst über 100 Elemente. Diese sind so geordnet, dass die Ordnungszahl in einer waagrechten Reihe ständig zunimmt. Die Elemente, die in einer senkrechten Reihe untereinander stehen, haben ähnliche chemische Eigenschaften. Jede waagrechte Reihe endet mit einem Edelgas. In der ersten Gruppe befinden sich – ausser dem Wasserstoff – Metalle mit sehr ähnlichen Eigenschaften. In den waagrechten Reihen stehen Elemente, deren unterschiedliche Eigenschaften periodisch (d.h. regelmässig) wiederkehren. Daher bezeichnet man die waagrechten Reihen als Perioden. Die erste Periode enthält nur zwei Elemente: Wasserstoff und Helium. Die folgenden Perioden beginnen alle jeweils mit einem Alkalimetall und enden mit einem Edelgas. Die Ladungszahl bestimmt Ordnungszahl und Platz. Die einzelnen Elemente unterscheiden sich anhand ihrer Atomkerne. Das leichteste Element, der Wasserstoff hat in seiner einfachsten Form nur ein einziges Proton im Atomkern und ein Hüllenelektron. Wasserstoff hat daher die Ordnungszahl 1 im Periodensystem. Protonen sind positiv geladene Teilchen im Atomkern, Elektronen sind negativ geladene Teilchen in der Atomhülle. Stets bestimmt die Anzahl Protonen im Kern oder die Anzahl der Elektronen die Ordnungszahl im Periodensystem. Die chemischen Elemente wurden nach steigender Ordnungszahl angeordnet. Sie bezeichnet auch die Anzahl Protonen in einem Element. Diese Anordnung erfolgt in sieben waagrechten Reihen, die man Perioden nennt. Die acht senkrechten Spalten sind nach Gruppen geordnet. Die Ordnungszahl ist nicht nur eine reine Nummerierung. Sie gibt an, wie viele Protonen sich im Atomkern und wie viele Elektronen sich in einem Element befinden. Die acht Gruppen Alkalimetalle Erdalkalimetalle Bor- Aluminium-Familie Kohlenstoffgruppe Stickstoffgruppe Chalkogene Halogene Edelgase: Sind farb- und geruchlos. Sie können kaum Verbindungen mit anderen Elementen eingehen. Nichtmetalle: Sauerstoff, Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor Nach welchem Prinzip wurden die Elemente angeordnet? Alle Elemente sind mit Ordnungszahl und Symbol aufgeführt Als Perioden werden die waagrechten Zeilen bezeichnet. Als Gruppen werden die senkrechten Spalten bezeichnet Die Schalen beziehen sich dabei auf das Schalenmodell der Atomphysik. Ordnungszahl Die Elemente im Periodensystem wurden angeordnet und ihnen wurden, je nach Platzierung, Zahlen zugeordnet. Diese Zahlen bezeichnet man als Ordnungszahlen. Die Ordnungszahl gibt Auskunft über die Anzahl der Elektronen und der Protonen eines Elements. Die Hauptgruppennummer gibt immer die Anzahl der Aussenelektronen an. Die Perioden geben die Anzahl der Schalen im Atommodell an. Die Atomgrösse nimmt innerhalb einer Gruppe von oben nach unten zu. Foto der Elemente informiert über: Aussehen und Aggregatzustand Metall- bzw. Nichtmetallcharakter Wichtige Modifikationen Besondere Reaktivität gegenüber Luft bzw. Luftfeuchtigkeit Farbe der Gasdruckflaschen rot: brennbar, grau: nicht brennbar, blau: Sauerstoff grün: Stickstoff Elementsymbol Ordnungszahl (Elektronen, Protonen) Mittlere Atommasse in Ordnungsprinzip Periodensystem der Elemente Alle Elemente sind nach aufsteigenden Ordnungszahlen geordnet. Alle Elemente sind in Perioden und Gruppen eingeordnet. Es handelt sich bei den 7 waagrechten Reihen um Perioden und bei den 18 senkrechten Reichen um die Gruppen. Hier kannst du zwischen Nebenund Hauptgruppen unterscheiden. Es gibt acht Hauptgruppen. Die erste und die zweite Gruppe sind Hauptgruppen. Dann folgen die 10 Nebengruppen und dann kommen die restlichen 6 Hauptgruppen. Die Hauptgruppennummer entspricht immer der Anzahl der Aussenelektronen. Bei der ersten Hauptgruppe erkennst du, dass bei allen Elementen ein Elektron auf der äussersten Schale befindet. Lithium hat die Ordnungszahl 3. Es besitzt 3 Elektronen, wovon eines auf der äusseren Schale sitzt. Natrium hat die Ordnungszahl 11. Von den 11 Elektronen sitzt wieder nur eines auf der Aussenschale. Die Elemente der zweiten Hauptgruppe besitzen zwei Aussenelektronen, die der dritten 3 u.s.w. Die Periode in der ein Element steht, gibt Auskunft über die Anzahl Schalen, die das Atom des Elementes besitzt. Chlor hat die Ordnungszahl 17. Die Hauptgruppe 7 verrät, dass Chlor sieben Aussenelektronen hat. Chlor steht in der 3. Periode. Daran erkennst du, dass Chlor 3 Schalen haben muss. Auf der ersten Schale befinden sich zwei Elektronen, dann ist diese voll. Auf der zweiten Schale sind 8 und die dritte Schale ist nicht vollständig besetzt. Hier sind 7 Aussenelektronen.