6 - Anorganische Chemie & Ökologie

Periodensystem: https://www.youtube.com/watch?v=J2KJRRH0E3Y https://www.youtube.com/watch?v=f5-W87IGLFY

Periodensystem wann und von wem?

Das Periodensystem wurde 1869 von Dimitri Mendelejew kreirt. Damals begann er für sein Chemie Buch Elemente nach Atommasse anzuordnen und fand so das es wiederkehrende Eigenschaften bei jenen gab die nah an einander waren.

Mendelejew Geniestreich

Durch seine Systematik konnte er acht weitere Elemente vorhersagen welche in den folgenden Jahren dann entdeckt wurden.

Wie viele Elemente im PSE

118

Wichtigsten Elemente in der Erdhülle

Zahlenwerte sind unwichtig

Bedeutung der wichtigsten Elemente der Erdhülle für den menschlichen Körper

• O = im Wasser Hauptbestandteil unseres Körpers

• SI = wichtig für Knochenaufbau

• Al = wird für den Körper nicht benötigt

• Fe = wichtig für Sauerstofftransport im Blut (Hämoglobin)

• Ca = wichtig für unsere Zähne und Knochen

• Na = kontrolliert als Elektrolyt den Wasserhaushalt der Zellen und hilft der Nervenfunktion (Stoffwechsel)

• K = kontrolliert als Elektrolyt die Reizweiterleitung von Nerven und Muskeln (Stoffwechsel)

• Mg = Für Knochen, Muskeln und Nerven(Stoffwechsel)

• H = im Wasser Hauptbestandteil unseres Körpers

Besondere Gruppen und Bereiche im PSE

Besondere Gruppen - Alkalimetalle & Erdalkalimetalle

• Alkalimetalle haben 1 Außenelektron,

• Erdalkalimetalle haben 2 Außenelektronen,

welche sie gerne in Verbindungen an andere

Elemente abgeben, um die perfekte

Elektronenkonfiguration zu erreichen.

Besondere Gruppen - Halogene

Den Halogenen fehlt genau 1 Außenelektron auf

die perfekte Elektronenkonfiguration. Darum sind

sie „gierig“ nach Elektronen. In Verbindungen „schnappen“

sie sich die Elektronen anderer Elemente.

Warum kommen Alkalimetalle, Erdalkalimetalle und Halogene nicht frei in der Natur vor

Da sie extrem reaktionsfreudig sind, wegen ihrer äußersten Elektronenschale, kommen sie nur als Ionen, Teile von Verbindungen oder in Lösemittel vor.

Besondere Gruppen - Edelgase

besitzen bereits die perfekte Elektronenkonfiguration. Sie haben deshalb keine Neigung Elektronen abzugeben oder aufzunehmen. Sie sind „edel“ = sie gehen sehr ungern Reaktionen ein. Als direkte Konsequenz daraus kommen sie in der Natur nur als freie Elemente vor.

Besondere Gruppen - Edelmetalle

sind Metalle, die in natürlicher Umgebung nicht korrodieren. Bei Raumtemperatur sind sie in Gegenwart von Luft und Wasser dauerhaft chemisch stabil

Besondere Gruppen - Halbmetalle

befinden sich an der Grenze zwischen den Metallen (links von ihnen) und den Nicht-Metallen (rechts von ihnen). In hochreiner Form verhalten sich die Halbmetalle wie Nicht-Metalle. Durch kleinste Verunreinigungen werden sie aber elektrisch durchlässig und man kann Ihre elektrischen Eigenschaften sehr gut steuern. Darum sind Halbmetalle begehrte Rohstoffe für die Herstellung von elektronischen Bauteilen (z.B. Computerchips)

Besondere Gruppen - Ferromagnetische Elemente

sind Metalle, welche magnetisierbar sind. Die drei ferromagnetischen Elemente Fe, Co und Ni sind direkte Nachbarn im PSE.

Protonenzahl

Die Protonenzahl gibt die Menge der Protonen im Atomkern an und bestimmt somit auch welches Element es ist

Masse eines Atoms

Die atomare Masse U wird hauptsächlich durch den Protonenkern bestimmt da die Elektonen in der Hülle kaum Gewicht haben

Trends im PSE

Protonenzahl, Masse und Elektonenzahl nehmen alle von links nach rechts zu.

Im Gegensatz nimmt der Atomradius (größe des Atoms) in jeder Periode von links nach rechts ab.

Metalle sind Elemente mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Je größer der Atomradius ist, umso weiter sind die negativ geladenen

Außenelektronen vom positiv geladenen Kern entfernt -> umso lockerer sitzen sie, sie können leichter zu benachbarten Atomen

verschoben werden = der Metallcharakter der Elemente wird stärker.

Umgekehrt bedeutet das, man braucht weniger Ionisierungsenergie, um ein Elektron vom jeweiligen Atom abzutrennen.

Je stärker der Metallcharakter eines Elements, desto geringer ist die benötigte Ionisierungsenergie. Und umgekehrt.

Elektronegativität

Ranking wie sich Elemente in Verbindungen verhalten

Die EN gibt an, wie sich die Elemente als Teile von Verbindungen verhalten. Die EN ist eine Art Ranking, die der amerikanische Wissenschaftler Linus Pauling auf Grundlage von Vergleichen von vielen Verbindungen erstellt hat. Bei diesem Ranking hat er willkürlich dem Fluor einen Wert von 4 zugewiesen. Alle anderen Elemente haben geringere Werte.