Advent, Advent, 1 Monat weihnachtliche Laufzeit geschenkt.

Nicht bis zur Bescherung warten, Aktion nur gültig bis zum 18.12.2016!

Textversion des Videos

Transkript Peridonsystem der Elemente – Einführung

Herzlich willkommen zum Einführungsvideo zum Thema Periodensystem der Elemente.

Wir wollen in diesem Video einmal die Frage beantworten, wie das Periodensystem überhaupt aufgebaut ist. Also, welches Prinzip steckt eigentlich hier hinter der Ordnung der Elemente im Periodensystem? Anders ausgedrückt: Warum steht zum Beispiel Natrium ganz genau an dieser Stelle im Periodensystem und warum steht, als weiteres Beispiel, Jod eben ganz genau an dieser Stelle in der 7. Hauptgruppe im Periodensystem? Also, was steckt nun eigentlich dahinter?

In weiteren Folgevideos wollen wir uns dann mal damit beschäftigen, wie man anhand der Stellung eines Elementes im Periodensystem Aussagen über bestimmte Eigenschaften treffen kann. Gut, dazu aber später. Hier geht es erst mal um das Prinzip der Ordnung der Elemente im Periodensystem.

Gut, wir schauen uns dazu noch mal ganz kurz das Bohrsche Atommodell an. Das Bohrsche Atommodell wurde ja auch schon in einem Video erklärt und im Schnelldurchlauf: Es besteht aus einem Kern, der Kern wiederum besteht aus Protonen, die sind elektrisch positiv geladen, und Neutronen, die sind elektrisch neutral. Und weiterhin, um diesen Kern gibt es Schalen, bzw. Kreisbahnen, auf denen sich Elektronen bewegen. Diese Elektronen, die sind elektrisch negativ geladen. Für ein bestimmtes Element, oder in einem elementaren Zustand ist es immer notwendig, dass genauso viele Elektronen wie Protonen enthalten sind. Denn wenn die Protonen elektrisch positiv geladen sind und die Elektronen elektrisch negativ geladen sind, dann brauchen wir eine gleiche Anzahl, damit das Atom im Endeffekt nach außen hin elektrisch neutral ist. Andernfalls wäre es kein Atom, sondern ein Ion.

Wir wollen uns jetzt mal anschauen, wie zum Beispiel ein Wasserstoffatom im Bohrschen Atommodell ausschaut. Und das Wasserstoffatom steht an 1. Stelle im Periodensystem, ist auch das einfachste Atom, in dem Sinne, und der Atomkern besteht hier einfach nur aus einem einzigen Proton. Also eine einzelne positive Ladung im Kern. Und dann, hatten wir kennengelernt, gibt es dann eine Schale. Die kernnächste Schale, die kleinste Schale in dem Fall, das ist die K-Schale. Und auf dieser Schale, oder auf dieser Kreisbahn, bewegt sich nun ein Elektron. Ein Elektron eben ganz genau aus dem Grund, weil auch ein Proton im Kern ist und nur dann das ganze Ding nach außen hin wieder elektrisch neutral ist. Wir haben also gesehen, ein Wasserstoffatom besteht im Kern aus 1 Proton und auf der kleinsten Kreisbahn bewegt sich 1 einzelnes Elektron. Wir schauen uns weiterhin das Helium an, hier. Also das nächste Element im Periodensystem mit der Ordnungszahl 2. Und da stecken schon 2 Protonen im Kern. Ich sage gleich dazu, ich vernachlässige hier im Kern die Neutronen, also, die zeichne ich gar nicht erst mit ein. Das einzige, was uns hier interessiert sind Ladungen, in dem Sinne, also nur Protonen und Elektronen. Ich will das Ganze nicht verkomplizieren. Beim Helium befinden sich 2 Protonen im Kern und demzufolge muss sich auch noch ein weiteres Elektron auf der Kreisbahn drum herum bewegen. Auch dann ist das Helium-Atom wieder elektrisch neutral.

Schauen wir mal weiter zum Lithium. Bei Lithium kommt eine neue Schale ins Spiel, weil diese Schale, das kann man sich so vorstellen, die ist relativ klein, da haben ganz einfach nicht so viele Elektronen Platz, weil das sind ja auch negative Ladungsträger, die stoßen sich im Grunde auch ab und demzufolge wird hier eine neue Schale angefangen, auf der die nächsten Elektronen verteilt werden. Beim Lithium ist nun das Wichtigste, dass erst mal ein weiteres Proton im Kern dazukommt, wir haben jetzt also insgesamt 3 Protonen im Kern. Und jetzt muss natürlich wieder ein Elektron dazukommen, das befindet sich nun auf dieser Schale. Können wir einfach mal so hier einzeichnen. Wir schauen uns noch mal das Beryllium an. Dann dürfte das Grundprinzip auch eigentlich schon recht gut zu sehen sein. Beim Beryllium kommt nun ein weiteres Proton dazu und wieder dasselbe Prinzip: Damit die Elektroneutralität gewahrt ist, muss natürlich auch ein weiteres Elektron auf der nächsten Schale hier drum herum schwirren.

Wir haben vielleicht jetzt schon erkannt, dass, je weiter wir hier im Periodensystem voranschreiten, von Wasserstoff zu Helium zu Lithium zu Beryllium zu Bor und so weiter und so fort, es kommt immer ein einzelnes Proton dazu. Und wir können demzufolge sagen, dass die Ordnungszahl im Periodensystem, die Dinge sind ja hier irgendwo beschriftet, dass die Ordnungszahl eines Elements im Periodensystem der Anzahl der Protonen im Kern entspricht. Also, die Ordnungszahl entspricht, das soll dieses Zeichen hier bedeuten, entspricht der Anzahl der Protonen. Also, wir können einfach schon anhand der Ordnungszahl, die in dem Periodensystem mit dabei steht, damit man das Ganze nicht auszählen muss, wir können anhand der Ordnungszahl, sozusagen sagen, wie viele Protonen bei diesem Element im Atomkern vorhanden sind. Wie viele positive Ladungsträger im Kern also vorhanden sind. Wir hatten auch weiterhin gesehen, dass es bei Atomen immer notwendig ist, dass genauso viele Elektronen auf den Kreisbahnen ringsherum schwirren, wie Protonen im Kern vorhanden sind, und das bedeutet, dass wir im Grunde anhand der Ordnungszahl auch sagen können, wie viele Elektronen sich insgesamt in der Atomhülle des Atoms befinden werden. Das ist allerdings nicht ganz so wichtig, denn, was uns interessiert, das sind die Valenzelektronen, also die äußerste Schale und wir hatten da schon gesehen, dass bei Wasserstoff und Helium die 1. Schale besetzt wird. Dann ist die kleinste Schale voll. Danach wird die nächste Schale angefangen. Und genauso geht das im Grunde hier durch und wir können ganz einfach sagen, in dieser 1. Periode hier, wird die 1. Schale besetzt. In der 2. Periode wird die 2. Schale besetzt, in der 3. Periode wird die 3. Schale besetzt und so weiter und so fort. Also, zum Beispiel Natrium hat in dem Fall 2 vollkommen abgeschlossene Unterschalen, oder 2 vollständig besetzte Schalen. Es wird dann angefangen, die nächste Schale zu besetzen, und das bedeutet, wir können anhand der Hauptgruppe, also hier, diese römischen Zahlen, wir können anhand der Hauptgruppe in der das Element steht, können wir sagen, wie viele Valenzelektronen dieses Element hat.

Also, Hauptgruppennummer entspricht der Anzahl der Valenzelektronen. Wir hatten vorhin im Bild schon gesehen, habe ich jetzt leider schon weggewischt, wir hatten vorhin zum Beispiel gesehen, dass Lithium in der 1. Hauptgruppe über eine vollständig besetzte K-Schale verfügt und dass sich 1 Elektron auf der nächsten, also auf der L-Schale befindet. Also, 1. Hauptgruppe bedeutet, Lithium verfügt über 1 Valenzelektron, und dieses 1 Valenzelektron, dass steckt eben auf der 2. Schale. Dann können wir uns als weiteres Beispiel noch mal zum Beispiel Magnesium hier, anschauen. Bei Magnesium können wir sagen, Magnesium verfügt über 2 vollständig besetzte Schalen, also, die K-Schale ist besetzt, die L-Schale ist besetzt und es wird mit der Besetzung der M-Schale begonnen, wie das auch beim Natrium schon der Fall war, allerdings steht Magnesium in der 2. Hauptgruppe, und das bedeutet, auf dieser nächsten Schale befinden sich 2 Valenzelektronen. Bei den Halogenen hier in der 7. Hauptgruppe ist es nun einfach so, dass auch die beiden darunterliegenden Schalen wieder vollkommen besetzt sind und dass eben 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Elektronen auf dieser äußersten Schale, also der Valenzschale, sitzen.

Also, Quintessenz ist eigentlich, die Hauptgruppennummer entspricht der Anzahl der Valenzelektronen. Das ist dann irgendwann wichtig für irgendwelche Bindungen und so weiter und so fort. Weil nur eben diese Valenzelektronen so verfügbar sind, dass sie Bindungen eingehen können. Gut, ich hoffe, das Ganze war jetzt nicht zu verwirrend. Falls doch, bitte einfach noch mal zurück spulen oder Kommentare unter dem Video posten. Und ansonsten freue ich mich, euch bei den Folgevideos wiederzusehen.

Informationen zum Video
26 Kommentare
  1. Bianka

    Hallo,

    Helium steht in der 8. Hauptgruppe und gehört damit zu den Edelgasen. Edelgase haben alle vollbesetzte Schalen und sind daher extrem reaktionsträge. Das trifft auch auf Helium zu. Da aber Helium nur eine einzige Schale besitzt und diese erste Schale nur zwei Elektronen fassen kann, steht es in der 8. Hauptgruppe, obwohl es nur zwei Elektronen besitzt. Die 8. Hauptgruppe sagt also eher aus, dass hier Elemente stehen, die eine volle Außenschale besitzen. Bei den anderen Elementen sind das genau 8 Elektronen, nur das Helium hat eine kleine Sonderstellung.

    Viel Spaß auch weiterhin mit der Chemie!

    Von Bianca Blankschein, vor etwa einem Monat
  2. Default

    Wenn Helium in der 8ten Hauptgruppe steht musste es doch auch 8 Valenzelektronen haben, hat aber 2 Elektronen, Neutronen und Protonen. Warum?

    Von F Brinkmann1234, vor etwa einem Monat
  3. Default

    Ich habe kaum etwas Verstanden

    Von Jockeli .., vor etwa 2 Monaten
  4. Default

    Das Video ist nicht gut für Anfänger! Verstehe nur Bahnhof!
    Warum malst du nicht mal für ein bestimmtes Element ein ganzes Atom auf?

    Von Bine123, vor 9 Monaten
  5. Default

    hi

    Von Sisook, vor 10 Monaten
  1. 92483

    bin aber erst 5.klasse :)

    Von Claudia Zanza, vor etwa 2 Jahren
  2. 92483

    schwer….

    Von Claudia Zanza, vor etwa 2 Jahren
  3. Default

    wow richtig gut erklärt. danke

    Von S R Berlin, vor mehr als 2 Jahren
  4. Default

    sehr Gut

    Von S H Dombrowski, vor mehr als 2 Jahren
  5. Default

    echt gutes Video!
    aber mich würd noch interessieren, woher die schalen ihre Bezeichnungen haben (K-, L-, ...)

    Von Timone, vor mehr als 3 Jahren
  6. Default

    gut erklärt danke habs endlich verstanden

    Von U Detemple, vor mehr als 3 Jahren
  7. Default

    Dank diesem Video bin ich gerettet! Vielen Dank!

    Von Vincent Montgomery, vor fast 4 Jahren
  8. Jan philipp

    Hallo Pursilka, Denisa500 und Horseland,

    Pursilka: Die Ordnungszahl ist die Anzahl der Protonen. Da in einem Element die gleiche Anzahl von Protonen und Elektronen vorliegt ist die Ordnungszahl auch gleichzeitig die Anzahl der Elektronen.
    Bei den Neutronen ist es schon schwieriger, da die Elemente unterschiedlich viele Neutronen haben können. So kann Wasserstoff zum Beispiel 0 oder 1 Neutron besitzen. Hierzu kannst du dir das Video "Isotope" anschauen. Du kannst aber in den meisten Fällen einfach die Protonenanzahl von der Massenzahl abziehen und so auf die Anzahl der Neutronen kommen: Für Wasserstoff ist die Massenzahl ungefähr 1 und die Ordnungszahl = 1. Ziehst du nun die Ordnungszahl von der Massenzahl ab, erhälst du die Neutronenanzahl: 1-1=0

    Denisa500: Du hast dabei die Übergangsmetalle vergessen, die die 3d Orbitale besetzen und somit noch einmal 10 Elektronen ausmachen. Wenn du diese mit berücksichtigst ergeben sich 37 Elektronen.

    Horseland: Es müssen nicht 8 Valenzelektronen sein. Ein Element muss die sogenannte Edelgaskonfiguration erreichen, das heißt die Elektronenkonfiguration des nächsten Edelgases erreichen. In dem Fall von Helium ist Helium bereits ein Edelgas. Wenn du aber für Wasserstoff schaust wirst du sehen, dass Wasserstoff ebenfalls nur 2 Valenzelektronen benötigt um Edelgaskonfiguration zu erreichen.

    Von Jan Philip Schellenberg, vor etwa 4 Jahren
  9. Default

    hallo,ich habe noch eine frage zu der ordnugszahl.die ordnungzahl ist die anzahl der protonen und elektronen? und wen ich die anzahl der neutronen herausfinden will wie mach ich das dann?

    Von Pursilka, vor etwa 4 Jahren
  10. Default

    ich habe frage zu Rb-37protonen und 5 schalen --n1- 2, n2-8, n3-8, n4-8, n5- valenz schale 1 elekton----zusammen 2+8+8+8+1 ist 27 .aber er sollte 37 haben oder?

    Von Denisa500, vor etwa 4 Jahren
  11. Default

    Gut erklärt! Aber ich habe noch eine Frage wenn Helium nur 2 Elektoronen hat wie kann es dann acht Valenzelektronen haben?

    Von Horseland, vor mehr als 4 Jahren
  12. Default

    ganz toll erklärt auch nochmal die grundlagen erklärt, die bei mir fehlen.
    meine chemie lehrerin is zu faul das gut zu erklärn ^^

    Von Frodo F., vor mehr als 4 Jahren
  13. Default

    Ist gut gelungen.

    Von Deleted User 33489, vor fast 5 Jahren
  14. Footsteps

    echt gut erklärt :D

    Von Kathrin626, vor fast 5 Jahren
  15. Default

    Gut erklärt ! :) danke

    Von Franzi:), vor fast 5 Jahren
  16. Default

    vielen Dank! Sehr verständlich und interessant gestaltet!

    Von Jessylein, vor mehr als 5 Jahren
  17. Default

    echt super erklärt!!! danke, danke :)

    Von Sule38, vor mehr als 5 Jahren
  18. Default

    Das Helium steht in der Vlll Hauptgruppe, besitzt jedoch nur 2 Außenelektronen.
    gibts da noch mehr Außnahmen?

    Von Dodi86, vor fast 6 Jahren
  19. Default

    Danke

    Von Deleted User 19733, vor fast 6 Jahren
  20. Default

    Sehr schön erklärt. Danke :)

    Von Zombie Bonnie, vor etwa 6 Jahren
  21. Default

    Gefällt mir XD....
    Könntest du noch mehr Videos machen XD... Das wäre suuuuuuper :P

    Von Robin Ms, vor fast 7 Jahren
Mehr Kommentare