23 Der Aufbau der Materie Was geben Perioden und Gruppen im Periodensystem an? Das Periodensystem hat sieben waagrechte Zeilen, die Perioden (Abb. 23.4). Die Atome aller Elemente der gleichen Periode haben die gleiche Anzahl von Elektronenschalen (Abb. 23.1). Die achtzehn senkrechten Spalten im Periodensystem heißen Gruppen. Elemente einer Gruppe haben die gleiche Anzahl von Außenelektronen und verhalten sich daher bei chemischen Reaktionen ähnlich. Element-Verwandtschaften (Abb. 23.2) Gefahr Gefahr Schutzbrille! Ein linsengroßes Stück Lithium wird in ein kleines verschließbares (trockenes!) Teesieb gegeben. Es wird in ein mit Wasser gefülltes Becherglas (250 ml + 1 Tropfen Spülmittel) getaucht. Lithium löst sich im Wasser und entwickelt Wasserstoffgas, das sich entzünden lässt. Derselbe Versuch gelingt auch mit einem Stück Natrium. Welche Eigenschaften von Lithium und Natrium sind gleich, welche unterschiedlich? Beschreibe deine Beobachtungen. Was kannst du aus dem Periodensystem ( Seite 118) ablesen? • Die Farbe des Kästchens zeigt dir den Aggregatzustand bei 20 °C. • Ordnungszahl Z: Anzahl der Protonen und Elektronen • relative Atommasse Ar: Anzahl der Protonen und Neutronen. Nicht jedes Atom eines Elements hat gleich viele Neutronen. Daher ergeben sich Kommazahlen. • Die Oxidationszahl gibt an, wie viele Elektronen ein Atom theoretisch abgeben (positive Zahl) oder aufnehmen (negative Zahl) kann. • Schmelzpunkt und Siedepunkt in °C • Dichte in g/cm3 (bei Gasen in g/dm3) • Elektronegativität: Je niedriger die Elektronegativität ist, desto leichter werden Außenelektronen abgegeben. • Massenanteil in der Erdhülle: Wie häufig (in %) kommt das Element auf der Erde (am Land, im Wasser, in der Luft, in Lebewesen) vor? • Stabil oder radioaktiv (instabil) • Künstliche Elemente: Manche Elemente kommen in der Natur nicht vor und werden in Laboratorien hergestellt. • Lebensnotwendig? Menschen benötigen manche Elemente zum Leben. Lass eine zweite Person besondere Elemente suchen, zB das häufigste Element oder das mit dem höchsten Schmelzpunkt (Abb. 23.3). 23.1 Li ist in der 2. Periode und hat 2 Elektronenschalen. Na mit 3 Schalen ist in der 3. Periode. Beide Elemente haben 1 Außenelektron und stehen untereinander in der 1. Gruppe. Natrium Na Lithium Li 11 p + 3 p + LV2 A2 Die Elemente einer Periode (waagrechte Zeile) haben die gleiche Anzahl an Elektronenschalen. Elemente einer Gruppe (senkrechte Spalte) haben oft ähnliche Eigenschaften, da sie dieselbe Anzahl von Außenelektronen besitzen. M Na 23.2 Element-Verwandtschaften Li Gefahr Gefahr Gefahr Gefahr 23.3 Das metallische Element mit dem höchsten Schmelzpunkt glüht in einer Glühlampe. A3 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 Ac Th Pa U Np Pu AmCm Bk Cf Es FmMdNo Lr 1 2 3 4 5 6 7 87 88 55 56 37 38 39 19 20 21 11 12 3 4 1 Fr Ra Cs Ba Rb Sr Y K Ca Sc Na Mg Li Be H 1 2 3 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 13 14 15 16 17 18 5 6 7 8 9 10 2 Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og Hf Ta W ReOs Ir Pt AuHg Tl Pb Bi Po At Rn Zr NbMo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Ti V CrMnFe Co Ni Cu ZnGaGe As Se Br Kr AlSi P S ClAr B C N O F Ne He 4 5 6 7 8 9101112 13 14 15 16 17 18 23.4 Die Langform des Periodensystems. Aus Platzgründen sind Elemente der 6. (La bis Lu) und 7. Periode (Ac bis Lr) meistens darunter eingefügt ( Seiten 118 und 119). Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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