Einführung in das Periodensystem der Elemente
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Grundlagen zum Thema Einführung in das Periodensystem der Elemente
Es gibt sehr viele unterschiedliche Elemente, mit den unterschiedlichsten Eigenschaften. Wie soll man da bloß den Überblick behalten? Ein Mann hatte vor ca. 150 Jahre die zündende Idee. Er erfand das Periodensystem der Elemente. In ihm sind die unterschiedlichen Elemente ihrer Atommasse nach angeordnet. Seitdem bietet es Hilfestellung, wenn es darum geht, neu entdeckte Elemente mit anderen zu vergleichen. Doch das Periodensystem bietet noch mehr. Mithilfe der Informationen, die der Anordnung der Elemente zugrunde liegen, lassen sich Reaktionen zwischen den Elementen interpretieren und sogar vorhersagen.
Transkript Einführung in das Periodensystem der Elemente
Im Jahr 1869 hatte ein russischer Chemiker eine Vision, die den Verlauf der Chemie für immer verändern würde. Zum ersten Mal hat er jedes Element in seine natürliche Ordnung gestellt, um den universellen Code der Materie zu knacken. Dmitri Mendelejew erfand das Periodensystem. Jahrzehnte zuvor, im frühen 19. Jahrhundert, hatten Wissenschaftler begonnen, immer mehr verschiedene Elemente zu entdecken, aus denen unsere Welt besteht. Silizium und Aluminium wurden zum ersten Mal identifiziert. Und als die Anzahl der bekannten Elemente wuchs, begannen Chemiker nach Mustern zwischen ihnen zu suchen. Aber es gestaltete sich schwierig, eine Ordnung in solch unterschiedlichen Stoffen zu finden – Feststoffe, Flüssigkeiten und Gase, die so verschieden aussahen, sich unterschiedlich anfühlten, rochen und verhielten. Einige Wissenschaftler versuchten, Elemente mit ähnlichen Eigenschaften zu gruppieren, z. B. bezüglich ihrer Reaktivität mit Wasser. Andere ordneten sie nach ihrer relativen Atommasse, die damals als Atomgewicht bekannt war. Aber keine der Methoden schien zu funktionieren, und es schien, als wäre die Welt der Stoffe zufällig. Aber Mendelejew war entschlossen, das Rätsel zu lösen. Er dachte sich Kärtchen aus, auf die er Namen und Atomgewicht jedes bekannten Elements schrieb. Das Geniale bestand darin, beide Eigenschaften in einer Tabelle zu vereinen. Entlang der Reihen – oder Perioden – nahmen die Elemente in der relativen Atommasse von links nach rechts zu. Und in den Spalten – oder Gruppen – standen Element-Familien, die sich ähnlich verhielten. Das Problem war, dass dadurch Lücken entstanden. Aber Mendelejew war sich seiner Anordnung so sicher, dass er dachte, dass dies einfach Elemente sein müssten, die es noch zu entdecken galt. Es war diese Überzeugung, die Mendelejew auszeichnete und er sollte bald Recht behalten. Mendelejew hatte das erste Periodensystem erstellt.
Einführung in das Periodensystem der Elemente Übung
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Bestimme die korrekten Aussagen über das erste Periodensystem.
TippsUm eine Ordnung der bis zu dem Zeitpunkt entdeckten Elemente zu finden, bastelte sich der russische Chemiker Mendelejew Kärtchen mit den Atomgewichten und Namen aller Elemente.
LösungNachdem im frühen $19.$ Jahrhundert immer mehr Elemente wie zum Beispiel Silzium und Aluminium entdeckt wurden, begannen Chemiker nach Mustern zu suchen. Eine Ordnung der sehr unterschiedlichen Stoffe war jedoch nicht leicht zu finden.
Der russische Chemiker Dmitri Mendelejew gilt als Erfinder des Periodensystems, das uns bis heute eine Systematik für die chemischen Elemente liefert.
Folgende Aussagen sind korrekt:
- Das erste Periodensystem wurde von Dmitri Mendelejew entwickelt.
- Mendelejew konnte anhand seines Periodensystems die Existenz von Elementen vorhersagen, die später auch gefunden wurden.
- Entlang der Zeilen (Perioden) nahm das Atomgewicht (relative Atommasse) von links nach rechts zu.
- Im ersten Periodensystem wurden die Elemente nach chemischen Ähnlichkeiten und der Protonenanzahl geordnet.
- Für Darwin war es wichtig eine Ordnung zu finden, bei der Elementfamilien (Elemente mit ähnlichen chemischen Eigenschaften) und die Atommasse in Zusammenhang gebracht werden.
- Innerhalb der Perioden standen Elementfamilien, die sich chemisch ähnlich verhielten.
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Gib die Reihenfolge der Elemente in der dritten Periode an.
TippsDie relative Atommasse eines Elements steigt im Periodensystem von oben nach unten und von links nach rechts an.
In einer Periode nimmt das Atomgewicht von links nach rechts zu.
LösungMendelejew hatte wie viele andere Chemiker die Idee, die Elemente nach der relativen Atommasse zu sortieren. Innerhalb einer Periode sind die Elemente also so angeordnet, dass die Atomgewichte (relative Atommassen) von links nach rechts ansteigen.
In der dritten Periode gilt von links nach rechts:
- Natrium ($Na$)
- Magnesium ($Mg$)
- Aluminium ($Al$)
- Silizium ($Si$)
- Phosphor ($P$)
- Schwefel ($S$)
- Chlor ($Cl$)
- Argon ($Ar$)
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Entscheide, welche Elemente in der gleichen Periode sind.
TippsAls Gruppen werden die Spalten bezeichnet. Die Perioden sind die Zeilen.
LösungAls Perioden werden die Zeilen bzw. Reihen des Periodensystems bezeichnet. Diese werden mit arabischen Zahlen nummeriert. Später wirst du lernen, dass die Perioden den Elektronenschalen entsprechen.
- Da in der ersten Elektronenschale nur Platz für zwei Elektronen ist, enthält die erste Periode nur zwei Elemente: Wasserstoff ($H$) und Helium ($He$)
- In der zweiten Periode finden wir Lithium ($Li$) und Flour ($F$).
- Schwefel ($S$) und Silizium ($Si$) befinden sich beide in der dritten Periode.
- Bei Calcium ($Ca$) und Brom ($Br$) sind jeweils vier Elektronenschalen besetzt, sie sind also beide in der vierten Periode.
- In der fünften Periode finden wir unter anderem Rubidium ($Rb$) und Zinn ($Sn$).
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Entscheide, zu welcher Hauptgruppe die Elemente gehören.
TippsDie Hauptgruppen werden im Periodensystem mit römischen Zahlen gekennzeichnet, während die Perioden arabische Nummern haben.
In römischen Zahlen entspricht die $1$ der $I$, die $4$ der $IV$ und die $8$ der $VIII$.
LösungIn die erste Hauptgruppe (erste Spalte, gekennzeichnet mit $I$) gehören alle Elemente mit nur einem Außenelektron. Diese sind besonders reaktionsfreudig.
- Wasserstoff ($H$), Lithium ($Li$), Natrium ($Na$), Kalium ($K$), Rubidium ($Rb$), Cäsium ($Cs$) und Francium ($Fr$)
- Kohlenstoff ($C$), Silizium ($Si$), Germanium ($Ge$), Zinn ($Sn$) und Blei ($Pb$).
- Helium ($He$), Neon ($Ne$), Argon ($Ar$), Krypton ($Kr$), Xenon ($Xe$) und Radon ($Rn$)
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Beschrifte das Periodensystem.
TippsHier siehst du das Element Silizium. Das Elementsymbol ist $Si$.
Die relative Atommasse von Silizium beträgt $28,08~\text{u}$.
LösungDu kannst am Periodensystems einiges über die Elemente ablesen.
- Die Zeilen/ Reihen werden Perioden genannt und mit arabischen Ziffern von $1-7$ gekennzeichnet. Früher war besonders wichtig, dass das Atomgewicht (relative Atommasse) innerhalb einer Periode von links nach rechts anstieg. Heute nutzen wir die Ordnungszahl zur Sortierung.
- Die Spalten nennen wir Gruppen und bezeichnen sie mit römischen Zahlen $I$, $II$, $III$, $IV$ usw. Elemente einer Gruppe haben ähnliche chemische Eigenschaften.
- Jedes Element hat sein eigenes Kästchen, in dem der Elementname und das Elementsymbol stehen. Zusätzlich steht unterhalb des Namens noch die Atommasse.
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Leite mit dem Periodensystem Aussagen über einzelne Elemente her.
TippsSuche dir zunächst die Elemente im Periodensystem und überlege, was du anhand der Position ableiten kannst.
Lithium steht in der $2.$ Periode und hat daher eine Elektronenschale mehr als Helium in der $1.$ Periode.
Lösung- Quecksilber ($Hg$) wurde früher häufig in Thermometern verwendet, da es bei Raumtemperatur flüssig ist. Die Atommasse beträgt $200,59~\text{u}$. Es ist ebenso wie zum Beispiel Gold und Kupfer ein Nebengruppenelement und hat $2$ Valenzelektronen.
- Sauerstoff ($O$), den wir durch Atmen zu uns nehmen, ist für uns lebensnotwendig. Er steht in der $2.$ Periode und $VI.$ Hauptgruppe. Aufgrund der $2.$ Periode wissen wir, dass Sauerstoff $2$ Elektronenschalen besitzt und die Hauptgruppe liefert uns $6$ Außenelektronen.
- Brom ($Br$) steht in der siebten Hauptgruppe ($VII$). Es hat daher mit $7$ Außenelektronen genauso viele wie Chlor, das in derselben Hauotgruppe steht. Selen ($Se$) hingegen finden wir in der sechsten Hauptgruppe ($VI.$), es hat also nur $6$. Verglichen mit Helium hat es mehr Elektronenschalen, da Helium in der $1.$ Periode steht und Brom in der $4.$. Blei ($Pb$) steht in der $6.$ Periode und hat somit zwei Elektronenschalen mehr als Brom.
Einführung in das Periodensystem der Elemente
Periodensystem der Elemente – Ordnungsprinzip
Haupt- und Nebengruppenelemente
Einteilung der Elemente – Metalle und Nichtmetalle
Halbmetalle – metallischer oder nichtmetallischer Charakter?
Ermittlung der Elektronenstruktur
Stöchiometrische Wertigkeit
Edelgaskonfiguration – Einführung
Ordnungszahl und Kernladungszahl
Elektronegativität – Abhängigkeit von der Stellung im Periodensystem der Elemente
Hauptgruppen – Namen und Eigenschaften
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cooles Video
Die atommasse von HG beträgt 200,59 u, nicht 220,59.
Bitte korrigieren
Ihr seid ein echt tolles team und macht exht niiiiiiice videos
Duiuiiuiuuiiuuuuu nices videos, Musik beruhigt voll
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