Periodensystem der Elemente (PSE)

YouTube Video von "musstewissen Chemie" zu Periodensystem (Teil I)

Wie sind die Atome aufgebaut?

© A.Spielhoff, Lithium im Kern-Hüllen-Modell, CC BY 4.0

  • Atome bestehen aus einem Atomkern und einer Atomhülle.
    • Der Atomkern besteht aus positiv geladenen Protonen und neutralen Neutronen.
    • Die Atomhülle bestehe aus negativ geladenen Elektronen die sich um den Kern herumbewegen.
  • Die drei verschiedenen Teilchen in einem Atom nennt man Elementarteilchen.
  • Atome sind elektrisch neutral.
    • Das bedeutet, dass die Anzahl der Proton und Elektronen in einem neutralen Atom gleich sind.  
    • Wie z.B. bei dem Lithium Atom auf der linken Seite. Es besitzt drei Protonen im Kern und drei Elektronen in der Hülle.

Elementarteilchen

Vorkommen

Symbol

Ladung

Masse in Unit

 Protonen (Nukleon)

Atomkern

p+

Positiv

1,0072764 u

 Neutron (Nukleon)

Atomkern

n

Ungeladen / Neutral

1,0086649 u

 Elektronen

Atomhülle

e

Negativ

0,0005485 u

Worin unterscheiden sich die Atome?

  • Die verschiedenen Atomsorten oder Elemente unterscheiden sich in der Anzahl der Protonen die sich im Atomkern befinden.
    (Ist die Anzahl der Protonen in zwei Atomen gleich, gehören sie zum selben Element.)

Wasserstoff (1 Proton)

© A.Spielhoff, Wasserstoff im Kern-Hüllen-Modell, CC BY 4.0

Lithium (3 Protonen)

© A.Spielhoff, Lithium im Kern-Hüllen-Modell, CC BY 4.0

Sauerstoff (6 Protonen)

© A.Spielhoff, Sauerstoff im Kern-Hüllen-Modell, CC BY 4.0

Wie werden die verschiedenen Atome angeordnet?

Die Anzahl der Protonen bestimmt das Element.
 
In dem Periodensystem sind die Elemente deshalb nach der Anzahl der Protonen sortiert.
Ordnungszahl = Anzahl der Protonen.

© A.Spielhoff, PSE-Erklärung, CC 0

Die Anzahl der Neutronen:
Um die Anzahl der Neutronen eines Elementes zu bekommen muss man etwas rechnen.
Da ein Neutron und ein Proton etwas 1 u wiegen (siehe Elementarteilchen oben) kann man wie folgt vorgehen.
Du muss die gerundete Massenzahl – der Anzahl der Protonen rechnen um die Anzahl der Neutronen zu ermitteln.
Wie zum Beispiel:
Wasserstoff: 1 (Masse) – 1 (Protonen) = 0 (Neutronen
Sauerstoff: 12 (Masse) – 6 (Protonen) = 6 (Neutronen
Argon: 40 (Masse) – 18 (Protonen) = 22 (Neutronen
Cadmium: 112 (Masse) – 48 (Protonen) = 64 (Neutronen
Die Anzahl der Neutronen in einem Element kann sich unterscheiden. Man spricht dann von Isotopen.

Welches Element wie viele Protonen besitzt uns welche Masse es besitzt kannst du im  Periodensystem der Elemente nachlesen.

Warum heisst es eigentlich Periodensystem?

  • In jeder Zeile steigt von links nach rechts die Anzahl der Protonen / die Ordnungszahl. 1,2,3,4,5, …
  • Die verschiedenen sich untereinander wiederholenden Zeilen sind die Perioden (= wiederkehrende Zeilen).
  • In jeder Periode kommt das chemische Verhalten eines Elementes wieder. Das bedeutet, dass sich alle Elemente die im Periodensystem untereinander stehen chemisch ähnlich verhalten.

YouTube Video von "musstewissen Chemie" zu Periodensystem (Teil II)

Wiederholung: Atombau und Schalenmodell

 Schaue dir noch einmal die Infos zum Schalenmodell von Bohr an.
 Schaue dir das Video von musstewissen zum Schalenmodell von Bohr noch einmal an.

  • Ordnungszahl = Anzahl der Protonen 
  • Ordnungszahl = Anzahl der Elektronen
  • römische Hauptgruppennummer = Anzahl der Valenzelektroen (Aussenelektronen) 
  • Massenzahl = Gewicht der Atome in Unit (ergibt sich aus der Protonen,- und Neutronenanzahl)
  • Neutronenzahl = Massenzahl – Ordnungszahl
  • Periodenzahl = Anzahl der Schalen

Verschiedene Grössen von Atomen

  • Mit steigender Periodenanzahl (Anzahl der Schalen) nimmt der Atomradius zu.
  • Innerhalb eine Periode (von links nach rechts) werden die Atome kleiner.

Warum ist das so?

  • Positive Protonen und negative Elektronen ziehen sich an.
  • Je mehr Teilchen vorhanden sind, desto größer ist die Anziehungskraft.
  • Innerhalb einer Periode nehmen mit jedem Element die Anzahl der Elementarteilchen zu und damit auch die Anziehungskraft. Deshalb werde die Atome innerhalb einer Periode immer kleiner, weil sich Kern und Hülle immer stärker zusammenziehen.
  • Mit jeder neuen Schale werden die Atome größer. Deshalb nimmt der Atomradius mit jeder weitern Schale zu.

Die Aussenelektronen (Warum sich manche chemische Elemente in ihrem Verhalten ähneln.)

  • Innerhalb einer Periode (Spalte) kommt von Element zu Element ein Proton und ein Elektron dazu.
  • Die Spalten im Periodensystem nennt man Gruppen.
  • Elemente einer Gruppe haben ähnliche chemische Eigenschaften.
    • Die Elemente einer Gruppe haben die gleiche Anzahl der Valenzelektonen (Außenelektronen).
    • Die Hauptgruppen geben die Anzahl der Valenzelektronen an.
    • Elemente mit der gleichen Anzahl der Valenzelektonen haben ähnliche chemische Eigenschaften

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