AlCh 1 2. Atombau und PSE

Sind die (n – 2) f-Niveaus gefüllt, werden erst die (n – 1) d-Orbitale und dann die
np-Orbitale besetzt (n – Hauptquantenzahl der äußersten Hauptschale).

Bringt man die 116 bis jetzt bekannten Elemente in eine Anordnung, bei der Elemente gleicher Valenzkonfiguration übereinander und die gleicher Hauptquantenzahl der Valenzschale nebeneinander stehen, so erhält man das

Aufbau des PSE
Es wurde deutlich, dass das PSE aus acht Gruppen und sieben Perioden besteht.
Die Hauptgruppen werden meist als a-Gruppen (Ia bis VIIIa) bezeichnet. Sie
haben folgende Namen

Wir hatten oben gesehen, dass auf die Erdalkalimetalle ab der 4.Periode die zehn
Übergangs- oder d-Elemente folgen (IIIb–IIb-Gruppen). Im Gegensatz zu den
Hauptgruppen beginnen die b-Gruppen nicht mit der Ib-, sondern der IIIb-
Gruppe. Grund ist die Anzahl der Valenzelektronen. Die Alkalimetalle bilden die
Gruppe Ia, da sie über ein Valenzelektron (ns1) verfügen. Die IIIb-Elemente Scandium
(4s23d1) und seine Homologen (untereinanderstehende) besitzen aber drei
Valenzelektronen (ns2(n – 1)d1).

Die inneren Übergangselemente bilden eine Reihe von je 14 Elementen, die nicht
in ein 8er-Schema gepresst werden können. Auch von den chemischen Eigenschaften
her würde dies keinen Sinn machen, da sich die Actiniden und vor allem die
Lanthaniden untereinander chemisch äußerst ähnlich sind. Die f-Elemente werden
daher ausgegliedert. Symbolhaft finden Sie im PSE hinter La und Ac einen
dicken Strich für die Position der f-Elemente

Wieviele Protonen Neutronen und Elektronen besitzen

das ⁵⁸₂₇Co²⁺ Ion und das ⁵⁹₂₇Co³⁺ Ion

⁵⁸₂₇Co²⁺ Ion

Wie heissen die Grössen die sich hinter 58 und 27 verbergen ?

Haben die verschiedenen Nuklide eines Elementes gleiche chemische
bzw. physikalische Eigenschaften? Begründung

Warum finden sich in der 1. Periode zwei, in der 2. Periode acht und in
der dritten Periode ebenfalls acht Elemente?

Warum beginnen die d-Elementreihen in der 3. und nicht wie die
Hauptgruppenperioden in der 1. Nebengruppe?

Warum sind alle NG-Elemente Metalle?

Warum befinden sich die 3d-Elemente in der 4. Periode?

Warum enthalten die 6. und 7. Periode jeweils 10 d-, aber 14 f-Elemente?

Wie heißen und lauten die drei Regeln zur Besetzung von Orbitalen?

Welche Bedeutung haben die drei besprochenen Quantenzahlen für die
Eigenschaften eines Orbitals?

Die Art eines Elementes wir durch die Anzahl der ??? im ??? festgelegt. Diese Zahl heißt ??? oder ???

Alle H-Atome weisen unabhängig vom Fundort immer ein Proton im Kern auf, C-Atome immer 6. Alle H-Atome verfügen damit über ein Elektron in der Hülle, die C-Atome über 6 Elektronen. Da für die chemischen Eigenschaften die Elektronenhülle verantwortlich ist, kann man erwarten, dass die beiden Elemente sehr unterschiedliches Verhalten zeigen werden.

Interessanterweise spielt die Neutronenzahl des Kerns für die Art des Elementes offensichtlich keine Rolle. Es gibt nun Elemente, die besitzen bei gleicher Protonenzahl (sonst läge ja ein anderes Element vor) immer auch gleiche Neutronenzahl.

Diese 20 Elemente ( F,NA, P, Al usw) nennt mann ???

??? bestehen aus mindestens zwei Isotopen. Isotope eines Elementes enthalten bei gleicher Protonenzahl unterschiedliche Neutronenzahl.

Die Neutronenzahl erfasst man indirekt mit Hilfe der Massenzahl MZ, die gleich der Anzahl der Nukleonen ist.

Die molare Masse eines Elementes liegt in der Nähe der ???

Wie lassen sich nun die unterschiedlichen Kerne (Nuklide) formelmäßig darstellen? Man arbeitet mit dem sogenannten Nuklidsymbol. Um das Elementsymbol E sind vier Positionen definiert

Massenzahl                        Ladungszahl

                              E

Kernladungszahl                stöchiometr. Faktor

Die Zusammensetzung des Kerns wird eindeutig durch MZ und KZ festgelegt. Ist die Art des Elementes bekannt, muss nur noch MZ wiedergegeben werden:

Isotope eines Elementes besitzen ??? chemische Eigenschaften.

1. Bohrsches Postulat

2. Bohrsches Postulat

Hauptschalen

Hauptquantenzahl n ist ganzzahlig und beginnt mit dem Wert 1 für die Kernnächste Bahn die sog. K-Schale, für die zweitinnerste Bahn ist n=2 usw

Schale = K L N M O P

n = ? ? ? ? ? ?

3. Bohrsches Postulat

3. Bohrsches Postulat

Ein Elektronenübergang zwischen den Hauptschalen ist zulässig.

Um dieses Postulat anwenden zu können, müssen wir zunächst die Frage klären, in welcher der unendlich vielen Hauptschalen eines Wasserstoffatoms sich das Elektron befindet. Hierbei hilft uns das Energieprinzip der Natur:

Der energieärmste Zustand eines Systems liegt dann vor, wenn es am meisten Energie verloren hat. Das bedeutet für das Wasserstoffatom, dass sich das Elektron in der K-Schale befindet. Dieser Zustand des Wasserstoffatoms ist Jahrmillionen existent, wenn man ihm keinen Reaktionspartner anbietet oder Energie zuführt. Ein solcher Zustand heißt ???

Zwischen der K-Schale und der L-Schale besteht eine Energiedifferenz  ΔE1. Wenn wir jetzt den H-Atomen z. B. durch Erhitzen Energie zuführen und die Temperatur der Flamme ausreicht, kann das Elektron nach dem 3. Bohrschen Postulataus der K-Schale in die L-Schale angehoben werden. Man spricht von einer Anregung, der resultierende Zustand heißt ???

Quantenzahlen und Orbitalmodell:

Man stellte fest, dass beim Rücksprung des angeregten Elektrons (auch wenn mehrere Elektronen vorhanden sind, wird immer nur eins angeregt) aus der L-Schale (beim H-Atom eine Linie) bei höheren Atomen zwei Emissionslinien auftraten die zwar energetisch dicht beieinander lagen, aber dennoch deutlich getrennt vorlagen.

Man musste daraus den Schluss ziehen, dass die Hauptschale n=2 (L-Schale) in wirklichkeit aus zwei Schalen besteht die wir unterschalen nennen.

Beide Unterschalen gemeinsam bilden die L-Schale.

Beim Rücksprung aus der M-Schale (beim H-Atom eine Linie) beobachtete man bei höheren Atomen drei Linien. Die M-Schale besteht also aus drei Unterschalen. Allgemein gilt: