Das Atom besteht aus einem Kern aus Protonen und Neutronen und einer HĂŒlle aus Elektronen, die im Schalenmodell auf Schalen verteilt sind. Stellung im Periodensystem und Bau hĂ€ngen direkt zusammen: Die Gruppennummer gibt die Zahl der Valenzelektronen, die Periode die Zahl der besetzten Schalen. Daraus werden Elementeigenschaften und die Bindigkeit vorhersagbar. Diese Vertiefung des Dalton-Modells ist die gemeinsame Grundlage aller Bindungsarten, der Isotope und der ElektronegativitĂ€t.
Wie viele Valenzelektronen besitzt ein Stickstoffatom (Ordnungszahl 7)?
â 5
â 7
â 2
Stickstoff steht in der V. Hauptgruppe. Die Elektronenverteilung ist 2-5, also befinden sich 5 Elektronen auf der Ă€uĂeren Schale (Valenzelektronen). Die Hauptgruppennummer gibt die Anzahl der Valenzelektronen an.
Die Elektronen eines Atoms sind auf verschiedenen ___ um den Atomkern angeordnet.
â Antwort: Schalen
Im Schalenmodell (Bohr-Modell) bewegen sich die Elektronen auf bestimmten Energieniveaus, den sogenannten Schalen (K, L, M, N âŠ). Die innerste Schale (K) kann maximal 2, die zweite (L) maximal 8 Elektronen aufnehmen.
Lithium und Kalium besitzen gleich viele Valenzelektronen.
â Wahr
Richtig! Beide stehen in der I. Hauptgruppe und haben genau ein Valenzelektron â Lithium auf der L-Schale, Kalium auf der N-Schale. Elemente derselben Hauptgruppe haben immer gleich viele Valenzelektronen und deshalb Ă€hnliche chemische Eigenschaften.
Welches Atom besitzt eine vollstĂ€ndig besetzte Ă€uĂere Elektronenschale?
â Argon (2-8-8)
â Aluminium (2-8-3)
â Phosphor (2-8-5)
Argon trĂ€gt 8 Elektronen auf der Ă€uĂeren Schale â die Edelgaskonfiguration. Diese stabile Elektronenverteilung macht die Edelgase (VIII. Hauptgruppe) extrem reaktionstrĂ€ge. Aluminium (3 Valenzelektronen) und Phosphor (5 Valenzelektronen) haben unvollstĂ€ndige AuĂenschalen und gehen deshalb Bindungen ein.
Ein Chloratom hat die Ordnungszahl 17. Wie viele Valenzelektronen besitzt es?
â Antwort: 7
Chlor steht in der VII. Hauptgruppe. Die Elektronenverteilung ist 2-8-7. Es hat also 7 Valenzelektronen auf der Ă€uĂeren Schale. Die Hauptgruppennummer stimmt mit der Valenzelektronenzahl ĂŒberein.
Die Elemente der I. Hauptgruppe (auĂer Wasserstoff) heiĂen ___.
â Antwort: Alkalimetalle
Die Alkalimetalle (Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, CĂ€sium, Francium) stehen in der I. Hauptgruppe. Sie haben ein Valenzelektron und sind sehr reaktive Metalle, die mit Wasser heftig reagieren.
Wie viele Protonen und Elektronen besitzt ein neutrales Schwefelatom (Ordnungszahl 16)?
â Antwort: 16
In einem neutralen Atom ist die Anzahl der Protonen gleich der Anzahl der Elektronen. Die Ordnungszahl 16 gibt die Protonenzahl an, also hat Schwefel 16 Protonen und 16 Elektronen.
Richtig! Brom steht in der VII. Hauptgruppe â die Hauptgruppennummer gibt die Anzahl der Valenzelektronen an. Wie alle Halogene strebt Brom danach, ein weiteres Elektron aufzunehmen, um die Edelgaskonfiguration zu erreichen.
Sieben Valenzelektronen â eines fehlt zur vollen Schale. Halogene nehmen deshalb gern ein Elektron auf und werden zu Ionen mit der Ladung 1â (Clâ»). âHalogen" heiĂt âSalzbildner".
Welche maximale Elektronenzahl fasst die dritte Schale (M-Schale)?
â 18
â 8
â 32
Die maximale Elektronenzahl pro Schale berechnet sich mit 2nÂČ. FĂŒr die M-Schale (n = 3): 2 Ă 3ÂČ = 18. In der Praxis werden im Schalenmodell fĂŒr die Hauptgruppenelemente bis zur 3. Periode aber nur 8 Elektronen auf der M-Schale besetzt.
Lithium, Natrium und CĂ€sium stehen alle in der I. Hauptgruppe. Welches Atom hat den gröĂten Atomradius?
â CĂ€sium
â Lithium
â Natrium
CĂ€sium steht am weitesten unten â mit jeder Periode kommt eine weitere Elektronenschale hinzu, die Ă€uĂeren Elektronen sind weiter vom Kern entfernt. Wer Lithium wĂ€hlt, denkt vielleicht "mehr Kernladung zieht stĂ€rker an" â innerhalb einer Gruppe gewinnt aber die zusĂ€tzliche Schale.
Sauerstoff hat eine höhere ElektronegativitÀt als Kohlenstoff.
â Wahr
Richtig! Beide stehen in der 2. Periode, Sauerstoff aber weiter rechts. Innerhalb einer Periode nimmt die ElektronegativitÀt von links nach rechts zu, weil die Kernladung bei gleicher Schalenzahl steigt. Fluor hat die höchste ElektronegativitÀt aller Elemente.
Welche Elektronenkonfiguration hat ein Natriumatom (Ordnungszahl 11)?
â 2-8-1
â 2-8-2
â 2-9
Natrium hat 11 Elektronen: K-Schale 2, L-Schale 8, M-Schale 1. Das eine Valenzelektron auf der M-Schale erklÀrt, warum Natrium in der I. Hauptgruppe steht und leicht ein Elektron abgibt.
Ordne die Halogene nach steigender Ordnungszahl: Brom, Chlor, Iod, Fluor.
â Antwort: Fluor, Chlor, Brom, Iod
Die Halogene (VII. Hauptgruppe) geordnet nach Ordnungszahl: Fluor (9), Chlor (17), Brom (35), Iod (53). Innerhalb der Gruppe nehmen Atomradius und Schmelzpunkt zu.
Welches dieser Gase liegt bei Raumtemperatur einatomig vor?
â Helium
â Wasserstoff
â Sauerstoff
Helium hat eine voll besetzte AuĂenschale (Edelgaskonfiguration) und muss keine Bindung eingehen â es bleibt einatomig. Wasserstoff und Sauerstoff erreichen eine stabile Elektronenverteilung erst durch Bindung und bilden deshalb zweiatomige MolekĂŒle (Hâ, Oâ).
Warum reagieren Natrium und Kalium so Àhnlich, obwohl ihre Atome verschieden groà sind?
â Antwort: Weil beide genau ein Valenzelektron haben, das sie leicht abgeben.
Chemisch zĂ€hlt die Ă€uĂerste Schale. Gleiche Hauptgruppe heiĂt gleiche Zahl an Valenzelektronen â und damit gleiches Reaktionsverhalten. Kalium reagiert sogar noch heftiger, weil sein Valenzelektron weiter vom Kern entfernt und lockerer gebunden ist.
Welche Ladung trÀgt ein Ion eines Halogens, etwa Chlor?
â Antwort: einfach negativ (1â)
Ein Elektron aufgenommen, volle Schale erreicht: Clâ». Aus der Hauptgruppe lĂ€sst sich die Ionenladung ablesen â das brauchst du bei den Salzformeln (NaCl, MgClâ).
Beryllium, Magnesium und Barium stehen alle in der II. Hauptgruppe. Bei welchem Atom kostet es am wenigsten Energie, das Ă€uĂerste Elektron zu entfernen?
â Barium
â Beryllium
â Magnesium
Barium steht am weitesten unten. Seine Valenzelektronen sind am weitesten vom Kern entfernt und werden durch die inneren Schalen abgeschirmt â die Ionisierungsenergie ist am kleinsten. Wer Beryllium wĂ€hlt, verwechselt "kleinstes Atom" mit "am leichtesten zu ionisieren"; kleine Atome halten ihre Elektronen am stĂ€rksten fest.