Periodensystem: Eigenschaften, Bindungen und Konfigurationen

Periodensystem: Eigenschaften und Bindungsarten

(1): H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Zn, Ag, F (2): Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Cd, O (2A7) Mn (2,3) Fe, Ni, Cl (1,2) Cu, Hg
(2,4) Pd, Pt, C, Si, Ge, Sn, Pb (1,3) Au (3) B, Al, Ga, In, Tl (3,5) N, P, As, Sb, Bi (2,4,6) S, Se, Te, Po
(1,3,5,7) Cl, Br, I, As

Wichtige Eigenschaften im Periodensystem

Ionisationsenergie: Minimale Energie, die benötigt wird, um ein Elektron aus einem gasförmigen Atom in seinem Grundzustand zu entfernen und ein positives Ion zu bilden. Sie nimmt nach rechts und oben im Periodensystem zu.

Elektronenaffinität: Energie, die freigesetzt wird, wenn ein gasförmiges Atom im Grundzustand ein Elektron aufnimmt und ein negatives Ion bildet. Sie nimmt tendenziell nach rechts und oben zu.

Elektronegativität: Das Bestreben eines Elements, das gemeinsame Elektronenpaar einer Bindung an sich zu ziehen. Sie nimmt nach rechts und oben zu.

Atomgröße: Der Atomradius, definiert als der halbe Kernabstand. Er nimmt nach links und unten zu. Positive Ionen sind kleiner als neutrale Atome, negative Ionen sind größer.

Bindungsarten und ihre Eigenschaften

Metallische Bindung: Hohe Elektronegativität, hohe Schmelz- und Siedepunkte, sehr hohe Leitfähigkeit, dehnbar, formbar.

Ionische Bindung: Zwischen sehr elektropositiven metallischen Elementen und sehr elektronegativen nichtmetallischen Elementen (linke und rechte Seite des Periodensystems). Bilden Kristallgitter. Eigenschaften: Feststoffe, gute Löslichkeit in polaren Lösungsmitteln wie Wasser, hohe Schmelz- und Siedepunkte, keine elektrische Leitfähigkeit.

Kovalente Bindung: Zwischen nichtmetallischen Elementen untereinander oder mit Wasserstoffatomen ähnlicher Elektronegativität, meist auf der rechten Seite des Periodensystems. Eigenschaften: Niedrige Siede- und Schmelzpunkte, schwache intermolekulare Kräfte. Bei hoher Löslichkeit in unpolaren Lösungsmitteln keine polare Leitfähigkeit. In polaren Molekülen höhere Siede- und Schmelzpunkte, polare Löslichkeit und Leitfähigkeit.

Gitterenergie: Proportional zu Q1 * Q2 / d.

Beispielhafte Elemente und ihre Anordnung

H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg

Elektronenkonfiguration und Hybridisierung

Beispielkonfiguration: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁸ 4s²

Atom umgeben von 4 Seiten: sp³ - 3 sp², 2 sp.

s-Orbital, l = 0 - p, l = 1 -1, 0 -1 - d l = 2 - 2, 1, 0, -1, -2 f l = 3

180º lineare sp-Hybridisierung, sp² dreieckig 120º, 109,5º tetraedrische sp³

Intermolekulare Kräfte

Dispersionskräfte: In apolaren Molekülen.