Was sind Trends im Periodensystem?
Wenn du die Elemente nach der Anzahl ihrer Protonen ordnest, ändern sich ihre Eigenschaften in bestimmte Richtungen. Diese Änderungen nennt man Trends im Periodensystem. Der Simulator zeigt vier Eigenschaften:
| Eigenschaft | Bedeutung | Nach rechts in einer Periode | Nach unten in einer Gruppe |
|---|---|---|---|
| Atomradius | Die Größe des Atoms | Nimmt ab | Nimmt zu |
| Ionisierungsenergie | Die Energie, die nötig ist, um ein Elektron aus einem Atom zu entfernen | Nimmt zu | Nimmt ab |
| Elektronegativität | Die Fähigkeit, das gemeinsame Elektronenpaar einer Bindung zu sich zu ziehen | Nimmt zu | Nimmt ab |
| Metallischer Charakter | Die Fähigkeit, Elektronen leicht abzugeben | Nimmt ab | Nimmt zu |
Warum gibt es diese Änderungen?
- Nach rechts in einer Periode kommen Protonen hinzu, und die Kernladung steigt, während die Anzahl der Schalen gleich bleibt. Die Außenelektronen werden stärker zum Kern gezogen, und das Atom wird kleiner. Es wird schwieriger, ein Elektron zu entfernen.
- Nach unten in einer Gruppe kommt eine neue Schale hinzu, und die Außenelektronen sind weiter vom Kern entfernt. Die inneren Schalen schwächen die Anziehung des Kerns. Das Atom wird größer und gibt Elektronen leicht ab.
Vergleiche die Trends in der App Nalukh chem
Wähle eine Eigenschaft und sieh den Wert jedes Elements in der farbcodierten Tabelle. Dieser Simulator gehört zum vollen Zugang. Der Download ist kostenlos, und 2 Kapitel und 5 Simulatoren sind ohne Anmeldung freigeschaltet.
Wie benutzt du den Simulator?
- Wähle in der oberen Reihe mit den Tabs Radius, Ionisierung, Elektronegativität und Metalle eine Eigenschaft.
- Die ersten 20 Elemente sind nach dem Wert dieser Eigenschaft eingefärbt. Helle Felder bedeuten niedrig, dunkle Felder bedeuten hoch.
- Tippe auf das Feld eines Elements. Das rechte Feld zeigt Name, Nummer, Periode, Gruppe und den Wert dieser Eigenschaft.
- In der unteren Reihe des Feldes erscheint eine kurze Erklärung der Richtung.
- Tippe dich nach rechts durch eine Reihe und nach unten durch eine Spalte, um die Werte zu vergleichen.
Ausnahmen bei der Ionisierungsenergie
Nach rechts in einer Periode nimmt die Ionisierungsenergie im Allgemeinen zu, aber in Periode 2 sinkt sie an zwei Stellen:
| Schritt | kJ/mol | Grund |
|---|---|---|
| Be → B | 899 → 801 | Das Außenelektron von Bor ist in 2p. In derselben Schale lässt sich ein p-Elektron leichter entfernen als ein s-Elektron. |
| N → O | 1402 → 1314 | Bei Sauerstoff bilden 2 Elektronen in einem 2p-Orbital ein Paar und stoßen sich ab. Deshalb lässt sich eines von ihnen leichter entfernen. |
Aufgaben für den Simulator
- Finde im Tab Radius das größte und das kleinste Atom. Antwort: Kalium mit 0.243 nm und Helium mit 0.031 nm.
- Tippe dich im Tab Ionisierung durch Periode 3 von Natrium bis Argon und finde die zwei Stellen, an denen der Wert sinkt. Antwort: Mg 738 → Al 578 und P 1012 → S 1000. Der Grund ist derselbe wie in Periode 2.
- Tippe im Tab Elektronegativität auf He, Ne und Ar. Warum erscheint keine Zahl? Antwort: Edelgase gehen fast keine Bindungen ein, deshalb ist dieser Wert nicht definiert.
- Finde im Tab Metalle die Halbmetalle. Antwort: Bor und Silicium.
