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Periodensystem der Elemente – Ordnungsprinzip 06:49 min

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Transkript Periodensystem der Elemente – Ordnungsprinzip

Hallo! Wozu benötigt man eigentlich das Periodensystem der Elemente? Vielleicht hast du dir diese Frage ja schon einmal gestellt oder warst dir nicht sicher, wie man richtig mit dem Periodensystem arbeiten kann. Heute wollen wir uns damit beschäftigen und einmal überprüfen ob es Informationen gibt, die das Periodensystem dir verrät.

Die Ordnung der Elemente

Sicher kennst du bereits viele Elemente wie zum Beispiel Eisen, Sauerstoff oder Wasserstoff. Alle diese Elemente sind im Periodensystem nach einer bestimmten Ordnung zusammengetragen worden. Welche Ordnung das ist und wie du Eigenschaften von Elementen aus dem Periodensystem ableiten kannst, wollen wir uns nun ansehen.

Sehen wir uns nun das Periodensystem an. Gibt es eine bestimmte Ordnung, die dem Aufbau des Periodensystems zugrunde liegt? Es sind verschiedene Zusammenhänge die wir uns heute einmal ansehen wollen. Als erstes kannst du dir merken, dass alle Elemente nach aufsteigenden Ordnungszahlen geordnet sind.

Die Ordnungszahlen im Periodensystem

Wie du bereits weißt, gibt die Ordnungszahl die Anzahl der Elektronen und Protonen eines Elements an. Das bedeutet, dass jedes Element genau ein Proton und ein Elektron mehr besitzt als das Vorhergehende. Zum Beispiel hat Kalium die Ordnungszahl 19 und Calcium die Ordnungszahl 20.

Das bedeutet Calcium hat ein Elektron und ein Proton mehr als Kalium. Du siehst, da gibt es also schon mal einen ersten Zusammenhang, den du auf alle anderen Elemente übertragen kannst.

Haupt- und Nebengruppen der Elemente

Alle Elemente sind außerdem in Perioden und Gruppen eingeordnet. Es handelt sich bei den sieben waagerechten Reihen um die Perioden und bei den 18 senkrechten Reihen um die Gruppen. Hier kannst du zwischen Neben-und Hauptgruppen unterscheiden. Es gibt acht Hauptgruppen. Die erste und die zweite Gruppe im PSE sind Hauptgruppen. Dann folgen die 10 Nebengruppen und dann kommen die restlichen 6 Hauptgruppen.

Die Hauptgruppen des Periodensystems

Zunächst wollen wir uns mit den Hauptgruppen beschäftigen. Die Hauptgruppennummer entspricht immer der Anzahl der Außenelektronen. Wenn du dir zum Beispiel die Elemente der ersten Hauptgruppe ansiehst, erkennst du, dass sich bei allen Elementen ein Elektron auf der äußersten Schale befindet, also alle ein Außenelektron besitzen.

Lithium steht in der ersten Hauptgruppe und hat die Ordnungszahl 3. Es besitzt also 3 Elektronen, wovon eines auf der äußeren Schale sitzt. Natrium steht auch in der ersten Hauptgruppe und hat die Ordungszahl 11. Von den 11 Elektronen, die Natrium insgesamt hat, sitzt wieder eines auf der Außenschale.

Die Anzahl der Außenelektronen

Die Elemente der zweiten Hauptgruppe besitzen demnach alle zwei Außenelektronen, die der dritten drei und so weiter. In der letzten Hauptgruppe, der achten, haben alle Elemente acht Elektronen auf der Außenschale, sie haben also eine volle Außenschale. Durch die gleiche Anzahl an Außenelektronen lassen sich auch oft ähnliche Eigenschaften oder Reaktionsverhalten der Elemente aus einer Hauptgruppe ableiten.

Das ist bei der ersten Hauptgruppe, den Alkalimetallen, besonders gut zu erkennen. Ausgenommen vom Wasserstoff, der eine Sonderstellung hat, handelt es sich bei allen Elementen der ersten Hauptgruppe um glänzende, leichte Metalle. Diese sind besonders weich, sodass du sie sogar mit dem Messer schneiden kannst. Sie reagieren alle stark mit Wasser, Luft und den Elementen der siebten Hauptgruppe, den Halogenen.

Die Halogene

Bei der siebten Hauptgruppe, also bei den Halogenen findest du auch ähnliche Eigenschaften innerhalb der Gruppe. Da die Halogene bereits sieben Außenelektronen besitzen, sind sie bestrebt ein Elektron aufzunehmen, um eine volle Schale, also eine Schale mit 8 Elektronen, zu erhalten. Nehmen wir als Beispiel Chlor. Chlor steht in der siebten Hauptgruppe und hat die Ordnungszahl 17. Sieben dieser Elektronen befinden sich davon auf der Außenschale. Sie bilden somit bevorzugt einwertige Anionen.

Eigenschaften der Perioden

Nun kommen wir zu den Informationen, die wir aus der Periode entnehmen können. Die Periode in der ein Element steht, gibt Auskunft über die Anzahl der Schalen, die das Atom des Elementes besitzt. Nehmen wir als Beispiel wieder Chlor.

Du weißt nun schon, dass die Ordnungszahl dir verrät, dass Chlor 17 Elektronen hat und die Hauptgruppe verrät, dass Chlor sieben Außenelektronen hat. Chlor steht außerdem in der 3. Periode. Daran erkennst du, dass Chlor 3 Schalen haben muss. Und das stimmt natürlich auch. Auf der ersten Schale befinden sich zwei Elektronen, dann ist diese voll.

Auf der zweiten Schale finden acht Elektronen Platz und die dritte Schale ist nicht vollständig besetzt, hier sind die sieben Außenelektronen. Und noch eine Eigenschaft lässt sich aus der Periode ableiten. Da ja die Anzahl der Schalen mit zunehmender Periodennummer immer weiter zunimmt, wird auch das jeweilige Atom immer größer.

Du kannst also davon ausgehen, dass der Atomradius innerhalb des Periodensystems von oben nach unten zunimmt. Kann man denn nun wirklich viele Informationen aus dem Periodensystem entnehmen?

Zusammenfassung des Gelernten

Wir fassen noch einmal zusammen. Du hast heute gelernt, dass die Ordnungszahl Auskunft über die Anzahl der Elektronen und der Protonen eines Elements gibt. Du weißt auch, dass die Hauptgruppennummer immer der Anzahl der Außenelektronen entspricht und dass die Perioden immer die Anzahl der Schalen im Bohrschen Atommodell angeben und so die Atomradien innerhalb einer Gruppe von oben nach unten zunehmen. Dies sind eine Menge Informationen die du dem Periodensystem entnehmen kannst und mit denen du im Unterricht gut arbeiten kannst.

30 Kommentare
  1. 20160130 170659

    Hat mir sehr geholfen danke👍👍👍

    Von Adam Sky#1, vor 5 Monaten
  2. Default

    Das Video hat mir sehr geholfen, danke!

    Von Timur Feix, vor 5 Monaten
  3. Default

    Danke das Du das erklärt hast, außerdem hat es mir sehr gehollfen. Viel Erforlg dir noch dein Toni :D

    Von By Quadrix Fna, vor 6 Monaten
  4. Karsten

    Hallo Hj Graef,
    Dafür gibt es Regeln:
    2 · n² = Anzahl der Elektronen. (Wobei n die Nummer der Schale ist.)
    1. Schale (K): 2, 2. Schale (L): 8, 3. Schale (M): 18.

    Besonders stabil ist der Zustand mit acht Außenelektronen auf der Valenzschale. So wird auch erstmal die 4. Schale bis 8 Elektronen aufgefüllt, ehe die 3. Schale über das 8. Elektron hinaus aufgefüllt wird.

    Von Karsten Schedemann, vor 8 Monaten
  5. Default

    wie rechnet man jetzt genau nochmal das aus also wann sind diese schallen voll ?

    Von Hj Graef, vor 8 Monaten
  1. Default

    ich kann die videos nicht öffnen

    Von Aferditamulaj1, vor etwa einem Jahr
  2. Bild1

    Sehr, sehr gutes Video!!! Eines der Besten!!!

    Von Schwaning, vor etwa einem Jahr
  3. Img 0003

    ah o, danke!

    Von Leif H., vor mehr als einem Jahr
  4. Karsten

    Hallo Leif H.,
    Dafür gibt es Regeln:
    2 · n² = Anzahl der Elektronen. (Wobei n die Nummer der Schale ist.)
    1. Schale (K): 2, 2. Schale (L): 8, 3. Schale (M): 18, 4. Schale (N): 32, ...

    Von Karsten Schedemann, vor mehr als einem Jahr
  5. Img 0003

    Ein sehr gutes Video !!! Aber ich kapiere noch nicht wann eine gewisse Schale voll ist.

    Von Leif H., vor mehr als einem Jahr
  6. Default

    Ohaaaa voll gut!!!!War sehr hilfreich, danke :D

    Von Gunii, vor mehr als einem Jahr
  7. Default

    Sehr ordentlich und übersichtlich

    Von Gmauner, vor mehr als einem Jahr
  8. Bianca ohne rahmen

    Die Zusammenhänge im Periodensystem helfen dir später Bindungen und Reaktionen besser zu verstehen. Wenn du dieses Thema also gut lernst, wirst du später im Chemieunterricht viel weniger auswendig lernen müssen.

    Grüße aus der Redaktion!

    Von Bianca Blankschein, vor fast 2 Jahren
  9. Default

    ich mag dieses Thema nicht:(

    Von Eric D., vor fast 2 Jahren
  10. Default

    super Video! :)

    Von Remoundclaudia, vor etwa 2 Jahren
  11. Bianca ohne rahmen

    Ja genau. Wie auch im Video richtig gesagt, hat Calcium ein Elektron und ein Proton mehr als Kalium.

    Liebe Grüße aus der Redaktion!

    Von Bianca Blankschein, vor etwa 2 Jahren
  12. Iu 11

    Aber heißt das nicht bei Minute 1:25 das Calzium ein Elektron mehr hat als Kalium? Schließlich glit 19<20!

    Von Hannesfreitag, vor etwa 2 Jahren
  13. Default

    ja klar stimmt Danke

    Von Jockeli .., vor mehr als 2 Jahren
  14. Bianca ohne rahmen

    Lieber Kilian,

    die erste Schale aller Atome hat immer nur ein Fassungsvermögen von 2 Elektronen. Du kannst dir diese erste Schale als sehr klein vorstellen. Diese liegt am dichtesten am Atomkern. Wenn du nun weiter vom Atomkern weg gehst, dann werden auch die Schalen größer. Auf die 2. Schale passen 8 Elektronen und auf die dritte sogar schon 18 Elektronen. Die Schalen haben also immer mehr Platz.

    Viel Spaß auch weiterhin mit der Chemie!

    Von Bianca Blankschein, vor mehr als 2 Jahren
  15. Default

    Tolles Video habe jetzt wieder einiges dazu gelernt was ich bisher noch nicht vertanden hatte Danke (:
    Eine Frage trozdem.Warum besitzten Elemente die mehre Schalen habe auf der 1. Schale 2 Elektronen??

    Von Jockeli .., vor mehr als 2 Jahren
  16. Default

    Super Video, alles verstanden !

    Von Marcus Baehr, vor etwa 3 Jahren
  17. Koala

    Vielen Dank für die Hilfe, dieses Video war mir sehr hilfreich. :)

    Von Franziska W., vor fast 4 Jahren
  18. Wellensittich ankiro fotolia com

    vielen, vielen dank für die Hilfe.

    Von Iris Dd, vor etwa 4 Jahren
  19. Bianca ohne rahmen

    Hallo,

    einwertige Anionen sind Teilchen, die einfach negativ geladen sind. Befinden sich z.B. sieben Elektronen auf der Außenschale, dann nehmen diese Elemente bevorzugt noch ein Elektron auf, um eine stabile Außenschale mit acht Elektronen zu erhalten. Damit haben sie nun aber insgesamt ein Elektron zu viel, es sind nicht mehr genauso viele Protonen im Kern wie Elektronen in der Hülle. Daher erhalten diese Elemente dann eine negative Ladung. Negativ geladene Teilchen werden Anionen genannt.

    Ich hoffe, das hilft dir weiter. Viel Spaß auch weiterhin mit der Chemie.

    Von Bianca Blankschein, vor etwa 4 Jahren
  20. Img 20160215 wa0000

    Auf 4:34 wird gesagt: "sie bilden somit einwertige aniome (o.ä.) "
    Was heißt das??
    LG :)

    Von eqan23 N., vor etwa 4 Jahren
  21. Bianca ohne rahmen

    Vielen Dank für dein positives Feedback.
    Viel Spaß weiterhin mit der Chemie!

    Von Bianca Blankschein, vor mehr als 4 Jahren
  22. Default

    Ihr seid echt mega super! Mit dieser Übung habt ihr mir sehr weitergeholfen!!!! :)

    Von Heikoleibelt, vor mehr als 4 Jahren
  23. Default

    Sehr guter film !! Habs verstanden . Danke !

    Von K Bidenbach, vor mehr als 4 Jahren
  24. Bianca ohne rahmen

    Hallo Anke,

    die Elektronenkonfiguration, also die Verteilung der Elektronen kannst du dir wie folgt vorstellen:
    Da Rubidium in der 5. Periode steht und dir die Periode immer die Anzhal der Schalen anzeigt, hat das Atom also 5 Schalen. Wie du schon richtig festgestellt hast, liegt auf der äußersten Schale, der fünften, ein Elektron.
    Die erste Schale kann maximal zwei Elektronen beinhalten, die zweite acht, die dritte 18. Damit sind also schon 28 Elektronen verteilt. Für die vierte Schale bleiben dann noch acht Elektronen.
    Also:
    1. Schale - 2 Elektronen
    2. Schale - 8 Elektronen
    3. schale 18 Elektronen
    4. Schale - 8 Elektronen
    5. Schale 1 Elektron.

    Viel Spaß weiterhin mit der Chemie!

    Von Bianca Blankschein, vor mehr als 4 Jahren
  25. Default

    Rubidium hat 37 Elektronen und Protonen. Da es in der Ersten Hauptgruppe steht hat es ein Außenelektron. Wie teilen sich dann die 36 anderen Elektronen auf die restlichen 4 Schalen auf?

    Von Anke Fellmann, vor mehr als 4 Jahren
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Periodensystem der Elemente – Ordnungsprinzip Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Periodensystem der Elemente – Ordnungsprinzip kannst du es wiederholen und üben.

  • Nenne die Bestandteile des Periodensystems.

    Tipps

    Jedes Element kann genau einer Gruppe und einer Periode zugeordnet werden.

    Lösung

    Das Periodensystem ist in Perioden und Gruppen eingeteilt. Damit du das Ordnungsprinzip verstehen kannst, ist es wichtig zu wissen, wie welcher Teil bezeichnet wird. Die Spalten des Periodensystems werden als Gruppen bezeichnet. Die ersten zwei Gruppen und die letzten sechs Gruppen sind die Hauptgruppen. Dazwischen befinden sich zehn weitere Gruppen, die als Nebengruppen bezeichnet werden. Waagerecht ist das Periodensystem in Perioden eingeteilt. Alle Elemente können also genau einer Gruppe und einer Periode zugeordnet werden.

  • Nenne die Eigenschaften der Alkalimetalle.

    Tipps

    Was sagt dir der Name Alkalimetall über die Elemente dieser Gruppe?

    Lösung

    Die Elemente der ersten Hauptgruppe werden auch Alkalimetalle genannt. Der Name verrät dir schon, dass es sich um Metalle handeln muss. Noch dazu sind diese Metalle alle sehr leicht. Wenn die Alkalimetalle mit Wasser oder auch mit der Luft in Berührung kommen, dann reagieren sie ziemlich heftig unter Bildung von Wasserstoff. Je weiter du in der Hauptgruppe nach unten gehst, desto heftiger reagieren die Metalle. Diese Metalle werden deshalb im Labor auch nur in Flaschen unter Paraffinöl gelagert, damit das Metall nicht unbeabsichtigt mit der Luft reagiert.

  • Erkläre das Ordnungsprinzip des Periodensystems.

    Tipps

    Überlege dir, was sich ändert, wenn du im Periodensystem von links nach rechts gehst.

    Lösung

    Das Periodensystem der Elemente ist in Gruppen und Perioden eingeteilt. Die Elemente sind dort nach aufsteigender Ordnungszahl geordnet. Diese Ordnungszahl zeigt dir, wie viele Elektronen und Protonen ein Atom insgesamt besitzt. Das erste Element ist der Wasserstoff. Er besitzt ein Elektron und steht in der ersten Hauptgruppe. Jedes folgende Element erhält ein Elektron mehr. Helium besitzt also zwei Außenelektronen. Ab der zweiten Periode entspricht dann die Hauptgruppe, in der ein Element steht, der Anzahl an Außenelektronen, die es besitzt. Bist du in der achten Hauptgruppe angekommen - besitzt ein Element also acht Außenelektronen - dann findest du das Element, das ein Elektron mehr hat, wieder in der ersten Hauptgruppe. Da es nun aber eine Schale mehr hat als das Element davor, befindet es sich auch eine Periode tiefer. Ist also die erste Schale voll, gehst du weiter zur nächsten. Die Periodennummer gibt dir also die Schalenanzahl an.

  • Ermittle den Atomaufbau von Magnesium anhand des Periodensystems.

    Tipps

    Sieh dir an, an welcher Stelle Magnesium im Periodensystem steht.

    Was verraten dir nun Ordnungszahl, Hauptgruppennummer und Periode?

    Lösung

    Zunächst suchst du dir Magnesium im Periodensystem. Nun schaust du dir an, welche Informationen du ablesen kannst. Die Ordnungszahl des Magnesiums ist 12, also muss die Gesamtanzahl der Elektronen des Magnesiums 12 sein. Nun siehst du auch noch, dass Magnesium in der zweiten Hauptgruppe und in der dritten Periode steht. Wie du im Video gelernt hast, gibt dir das Auskunft über die Anzahl der Außenelektronen und die Anzahl der Schalen. Magnesium hat demnach 2 Außenelektronen und insgesamt 3 Schalen.

  • Ordne die Elemente der dritten Periode.

    Tipps

    Die Elemente sind nach steigender Anzahl der Protonen und Elektronen im Periodensystem geordnet.

    Lösung

    Die Elemente im Periodensystem sind nach steigender Ordnungszahl angeordnet. Die Ordnungszahl steht oben über dem Elementsymbol und gibt dir Auskunft über die Gesamtanzahl der Elektronen. Ein Element hat also immer ein Elektron mehr und damit eine Ordnungszahl, die um eins größer ist als bei seinem linken Nachbarn.

  • Bestimme die Elemente, die folgende Anzahl an Außenelektronen haben.

    Tipps

    Sieh dir an, wo sich die Elemente im Periodensystem befinden.

    Woran erkennst du die Anzahl der Außenelektronen?

    Lösung

    Zunächst schaust du dir an, wo die einzelnen Elemente im Periodensystem stehen. Die Nummer der Hauptgruppe, in der ein Element steht, entspricht der Anzahl an Außenelektronen, die ein Atom des Elements besitzt. Calcium und Barium stehen in der zweiten Hauptgruppe und haben damit zwei Außenelektronen. Phosphor, Arsen und Stickstoff stehen in der 5. Hauptgruppe und haben somit 5 Außenelektronen. Es bleiben also noch Silicium, Kohlenstoff und Blei übrig. Diese Elemente stehen in der 4. Hauptgruppe und haben somit 4 Außenelektronen.