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2.3.1 Gesetzmäßigkeiten in Perioden und (Haupt-)Gruppen ordnet. Elemente mit ähnlichen Eigenschaften sind in Gruppen zusammengefasst (stehen untereinander). Doch auch die Perioden („Zeilen“ des Periodensystems) weisen einige Gesetzmäßigkeiten auf, die das Lernen von Eigenschaften und Reaktionsmustern – das z. B. zum Verständnis der Biochemie notwendig ist – wesentlich erleichtern (Abb. 3, S. 8). 2.3.1 Gesetzmäßigkeiten in Perioden und (Haupt-)Gruppen Die Elemente einer Gruppe haben alle die gleiche Anzahl Valenzelektronen. Unter Valenzelektronen versteht man die 1–8 Außenelektronen eines Atoms, die verantwortlich sind für die chemischen Eigenschaften eines Elements. Hierzu musst du wissen, dass sich – laut Schalenmodell – die Elektronen in der Atomhülle in Schalen befinden, die kreisförmig um den Atomkern herum angeordnet sind. Schalen Umgekehrt verhält es sich mit dem metallischen Charakter: Je leichter ein Atom Elektronen abgeben kann, desto stärker ist sein metallischer Charakter. Diese Eigenschaft korrespondiert auch mit dem Atomradius: Je größer der Atomradius, desto stärker der metallische Charakter eines Atoms. Insgesamt betrachtet gibt es im Periodensystem mehr Metalle als Nichtmetalle. 2 2.3.2 Hauptgruppenelemente Die Elemente einer Gruppe haben alle die gleiche Anzahl an Valenzelektronen/Außenelektronen und daher auch alle ähnliche chemische Eigenschaften. Von oben nach unten nimmt ihre Atommasse und ebenso ihr Atomradius zu. Die biochemisch wichtigen Hauptgruppenelemente C (= Kohlenstoff), N (= Stickstoff) und P (= Phosphor) stehen in der zweiten und dritten Periode. Hauptgruppen I – VII Kern Elektronegativität Valenzelektronen Abb. 4: Schalenmodell medi-learn.de/ch1-4 Die Periodennummer gibt dabei die Zahl der Schalen eines Elements an. Innerhalb einer Periode nimmt die Elektronegativität der Elemente von links nach rechts zu, innerhalb einer Gruppe von oben nach unten ab. Der sehr wichtige Begriff Elektronegativität (EN) beschreibt die Fähigkeit eines Atoms, Elektronen anzuziehen. Dabei gilt: Je höher die Elektronegativität eines Atoms, desto stärker zieht es Elektronen an. www.medi-learn.de Perioden nimmt innerhalb einer Hauptgruppe von oben nach unten ab, da Elektronen der fernen Schalen nicht mehr so stark vom Kern angezogen werden nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts zu, weil durch die höhere Kernladung Elektronen stärker angezogen werden Atom-(Ionen-)radius Metallcharakter nimmt innerhalb einer Hauptgruppe von oben nach unten zu, weil neue (ferne) Schalen mit Elektronen besetzt werden nimmt innerhalb einer Periode von links nach rechts ab, weil durch die höhere Kernladung Elektronen näher zum Kern gezogen werden Abb. 5: Gesetzmäßigkeiten in den Perioden und (Haupt-)Gruppen medi-learn.de/ch1-5 9
