Grundlagen der Atomstruktur und das Periodensystem der Elemente

Grundlagen der Atomstruktur und das Periodensystem

Elektronen und Atommodelle

Elektronen

Elektronen sind negativ geladene Teilchen, die alle Atome besitzen.

Thomson'sches Atommodell

Nach Thomson sollte das Atom als eine Masse positiver Ladung betrachtet werden, in die die negativ geladenen Elektronen eingebettet sind, um das Atom insgesamt neutral zu machen.

Rutherford'sches Atommodell

Das Atom besteht aus einem sehr kleinen Kern und einer Hülle. Der Kern enthält die gesamte positive Ladung und fast die gesamte Masse. Die Elektronen umkreisen den Kern in der Hülle.

Bohr'sches Atommodell

Der dänische Wissenschaftler Niels Bohr schloss aus seinen Studien, dass sich die Elektronen um den Kern nur auf bestimmten Kreisbahnen bewegen.

Aktuelles Atommodell (Quantenmechanisches Modell)

Ein Orbital ist ein Raumgebiet, in dem die Wahrscheinlichkeit, das Elektron zu finden, maximal ist.

Spezielle Atomeigenschaften

Isotope

Isotope sind Atome, die die gleiche Anzahl von Protonen, aber eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen haben.

Ionen

• Wenn ein Atom Elektronen verliert, erwirbt es eine positive Ladung und wird zu einem positiven Ion oder Kation.
• Wenn ein Atom Elektronen gewinnt, erwirbt es eine negative Ladung und wird zu einem negativen Ion oder Anion.

Elemente und Verbindungen

• Elemente: Substanzen, die nur aus einer einzigen Art von Atomen bestehen.
• Verbindungen: Stoffe, die aus der Gruppierung von Atomen verschiedener Elemente bestehen.

Das Periodensystem der Elemente

Dmitrij Mendelejew

Veröffentlichung der ersten Tabelle, geordnet nach Atommasse und Eigenschaften in Gruppen. Dies nannte er das Periodensystem der Elemente.

Molekulare Gruppierung

Die Gruppierung von Atomen, die zum gleichen Element oder zu verschiedenen Elementen gehören. Dies ist die kleinste Einheit eines Stoffes, die dessen chemische Eigenschaften beibehält. Molekulare Stoffe bestehen aus Molekülen.

Periodensystem der Elemente (Gruppenübersicht)

Gruppe 1: Alkalimetalle (Konfiguration s¹)

Wasserstoff (H), Lithium (Li), Natrium (Na), Kalium (K), Rubidium (Rb), Caesium (Cs), Francium (Fr).

Gruppe 2: Erdalkalimetalle (Konfiguration s²)

Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba), Radium (Ra).

Gruppe 13 (Konfiguration p¹)

Bor (B), Aluminium (Al), Gallium (Ga), Indium (In), Thallium (Tl).

Gruppe 14: Kohlenstoffgruppe (Konfiguration p²)

Kohlenstoff (C), Silizium (Si), Germanium (Ge), Zinn (Sn), Blei (Pb).

Gruppe 15: Stickstoffgruppe (Konfiguration p³)

Stickstoff (N), Phosphor (P), Arsen (As), Antimon (Sb), Bismut (Bi).

Gruppe 16: Chalkogene (Konfiguration p⁴)

Sauerstoff (O), Schwefel (S), Selen (Se), Tellur (Te), Polonium (Po).

Gruppe 17: Halogene (Konfiguration p⁵)

Fluor (F), Chlor (Cl), Brom (Br), Iod (I), Astat (At).

Gruppe 18: Edelgase (Konfiguration p⁶)

Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Krypton (Kr), Xenon (Xe), Radon (Rn).