Anja Dombrowski Das Perioden- system der Elemente · 3 Die Seiten 5 bis 21 sind in entsprechender...

Downloadauszug aus dem Originaltitel:

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Atommodelle und das Periodensystem der Elemente –

wie Materie aufgebaut ist und welche Eigenschaften

besondere Hauptgruppen des PSE haben

Mit diesem Lernzirkel trainieren Ihre Schüler gleichzeitig methodische und

inhaltliche Lernziele. Die handlungsorientierte Arbeit fördert das selbststän dige

Lernen jedes einzelnen Schülers. Durch die Vielfalt der Aufgabenstellungen

und damit auch der Lösungswege lernen alle Schüler trotz unterschiedlichster

Lernvoraussetzungen besonders nachhaltig. Die Inhalte decken insbesondere

die Grundlagen des Themenkomplexes „Periodensystem und Atommodell“ ab.

So gelingt es Ihnen, Methodenlernen sinnvoll in Ihren Unterricht zu integrieren!

Die Themen:

Atommodelle | Atombau | Das Periodensystem der Elemente (PSE) | Chemische

Verwandtschaften

Der Band enthält:

7 bis 9 Stationen pro Themenbereich

über 60 Arbeitsblätter als Kopiervorlagen

einen umfangreichen Lösungsteil

Gefährdungsbeurteilungen

Die Autorin:

Dr. Anja Dombrowski – Rektorin als Ausbildungsleiterin am Studienseminar

Friedberg, Haupt- und Realschullehrerin für die Fächer Chemie und Physik,

promovierte Mineralogin

Weitere Titel aus dieser Reihe:

Lernzirkel Fossile Rohstoffe

Bestell-Nr. 07647

Lernzirkel Elektrochemie

Bestell-Nr. 07722

www.auer-verlag.de

ISBN 978-3-403-07648-3

Immer besser unterrichten

Anja Dombrowski

Mit Gefährdungshinweisen

Sekundarstufe I

3

6,49

9 783403 0

76483

07648_Lernzirkel_Periodensystem.indd 1

09.11.17 11:41

Anja Dombrowski

Das Perioden- system der ElementeChemieunterricht an Stationen

https://www.auer-verlag.de/bestnr/07648DA3?utm_source=internetdateien&utm_medium=web&utm_campaign=internetdateien_web_07648DA3

Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im eigenen Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen schulweiten Einsatz und Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte (einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kollegen), für die Veröffentlichung im Internet oder in (Schul-)Intranets oder einen weiteren kommerziellen Gebrauch. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages. Verstöße gegen diese Lizenzbedingungen werden strafrechtlich verfolgt.

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InhaltsverzeichnisMaterialaufstellung und Hinweise 2

Laufzettel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Das Periodensystem der Elemente (PSE)

Station 1: Die Ordnung im Reich der Elemente . . . . . . . . . . . . . . . 5

Station 2: Die Entdeckung des Periodensystems . . . . . . . . . . . . 7

Station 3: Der Geheimcode der Elemente . 10

Station 4: Informationen auf einen Blick im PSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Station 5: Das Periodensystem der Elemente (PSE) im Schalenmodell . . . . . . . . . . . . . . 15

Station 6: Atomradien im Periodensystem der Elemente (PSE) . . . . . . . . . . 17

Station 7: Die Benennung von neu entdeckten Elementen . . . . . . . . 18

Lernzielkontrolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Lösungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Periodensystem der Elemente . . . . . . . . 26

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Materialaufstellung und Hinweise

Allgemeine HinweiseDas Experimentiermaterial sollte an festen Plätzen ausliegen . Für einen mobilen Einsatz an den Schülertischen ist die Verwendung von Materialkörbchen, in denen sich das benötigte Material befindet, empfehlenswert .

Die verwendeten Chemikalien müssen ordnungsgemäß entsorgt werden . Es empfiehlt sich, entsprechende Sammelbehälter passend gekennzeichnet und gut sichtbar aufzustellen sowie die Lernenden darauf hinzuweisen . Je nach länderspezifischen rechtlichen Vorlagen müssen die Gefährdungsbeurteilungen (s . Anhang) entsprechend angepasst werden .

Da sich die Lernenden einen wichtigen Bereich der anorganischen Chemie eigenständig aneignen sollen, empfiehlt sich das Führen eines Labortagebuchs, in dem für jede Station kurze Anmerkun gen zu folgenden Impulsen notiert werden:

An dieser Station habe ich gelernt, …Mir ist noch nicht klar, …Mich würde zusätzlich interessieren, …

Das Labortagebuch bleibt in der Schule und kann von der Lehrkraft eingesehen werden . Mögliche Verständnisschwierigkeiten können so zeitnah ausgeräumt und weitere Lerninteressen berücksichtigt werden .

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Die Seiten 5 bis 21 sind in entsprechender Anzahl zu vervielfältigen und den Lernenden bereitzulegen . Als Möglichkeiten zur Selbstkontrolle können Lösungsseiten erstellt werden .

S . 5/6 Station 1 Die Ordnung im Reich der Elemente Material: Scheren, Kleber, 1 DIN A3Blatt, 1 PSE Hinweise: Für die Arbeit mit den Kärtchen ist es sinnvoll, das Periodensystem

im Raum zu verdecken . Die Kärtchen können auch laminiert an der Station ausgelegt werden, damit die Lernenden sie nur ordnen . Dann entfällt das Aufkleben und das Beschriften . Der Kartensatz ist sehr umfangreich . Er kann vom Lehrer, der Lerngruppen angemessen, reduziert werden .

S . 8/9 Station 2 Die Entdeckung des Periodensystems Material: 1 PSE, ggf . BuntstifteS . 11 Station 3 Der Geheimcode der Elemente Material: 1 PSES . 12 – 14 Station 4 Informationen auf einen Blick im PSE Material: 2 x Teil 3 (S . 14) kopieren, 5 unterschiedliche farbige BuntstifteS . 15 Station 5 Das Periodensystem der Elemente (PSE) im Schalenmodell Material: 2 farbige Stifte (rot und blau), ggf . 1 PSES . 19 Station 7 Die Benennung von neu entdeckten Elementen Material: Chemiebuch, Lexikon, InternetS . 20 Lernziel Das Periodensystem der Elemente (PSE) kontrolle Material: 1 PSE

Das Periodensystem der Elemente (PSE)

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Laufzettelfür

PflichtstationenStationsnummer erledigt kontrolliert

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WahlstationenStationsnummer erledigt kontrolliert

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Station 1Die Ordnung im Reich der Elemente (1)

Die Abkehr von der Alchemie des Mittelalters und die Zuwendung zu einer rationalen (von der Vernunft geleiteten) Wissenschaft führte viele Chemiker im 18. und 19. Jahrhundert zu der Frage, ob der Vielfalt der Elemente trotzdem eine prinzipielle Ordnung zugrun-deliegt. Je mehr neue Elemente entdeckt und erforscht wurden, desto offensichtlicher traten Ähnlichkeiten in den Eigenschaften von zum Teil äußerlich ganz un-

terschiedlichen Stoffen zu Tage. Andere Stoffe hatten ähnliche äußere Merkmale, reagierten aber zum Bei-spiel mit Wasser ganz unterschiedlich. Es gab damals viele Ansätze, Ordnungskriterien aufzustellen. Jedoch umfassten die vorgestellten Ordnungsysteme immer nur einen begrenzten Gültigkeitsbereich. Es gelang lan-ge nicht, eine für alle Elemente zutreffende Systematik zu erstellen.

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Aufgabea) Schneide die Kärtchen aus . Ordne die Kärtchen in Reihen und Spalten so an, dass Elemente mit ähnlichen Eigenschaften zusammen liegen .b) Beschrifte die Kärtchen mit den Elementsymbolen und klebe sie auf ein DIN A3Blatt .c) Vergleiche deine Ordnung mit dem heutigen Periodensystem der Elemente . Beschreibe Gemeinsamkeiten und Unterschiede .

INFORMATIONSSEITE

Elektr . Leitfähigkeit: nein

Schmelzpunkt: 217 °C

Siedepunkt: 688 °C

Atommasse: 79 u

Atomradius: 122• 10 – 12 m

Reaktivität mit H2:

Formel des Oxids: XO3

Elektr . Leitfähigkeit: ja


Siedepunkt: ~ 2 700 °C

Atommasse: 73 u


Reaktivität:

Formel des Oxids: X2O


Schmelzpunkt: 63,7 °C

Siedepunkt: 760 °C

Atommasse: 39 u


Reaktivität mit H2O: heftig




Siedepunkt: 1 494 °C

Atommasse: 40 u


Reaktivität mit H2O: lebhaft

Formel des Oxids: XO



Siedepunkt: 153 °C

Atommasse: 84 u


Reaktivität: träge

Formel des Oxids: –


Schmelzpunkt: 2 300 °C


Atommasse: 70 u


Reaktivität:




Siedepunkt: 58,8 °C

Atommasse: 80 u


Reaktivität mit H2: heftig




Siedepunkt: 880 °C

Atommasse: 23 u


Reaktivität mit H2O: heftig




Siedepunkt: 633 °C

Atommasse: 75 u


Reaktivität:

Formel des Oxids: X2O5

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Station 1Die Ordnung im Reich der Elemente (2)



Siedepunkt: 187 °C

Atommasse: 19 u


Reaktivität mit H2: extrem heftig





Atommasse: 7 u


Reaktivität mit H2: langsam




Siedepunkt: 1 500°C

Atommasse: 9 u


Reaktivität mit H2: keine





Atommasse: 11 u


Reaktivität:


Elektr . Leitfähigkeit: in bestimmter Form

Schmelzpunkt: ~ 3 570 °C


Atommasse: 12 u


Reaktivität: langsam





Atommasse: 14 u


Reaktivität:




Siedepunkt: 183 °C

Atommasse: 16 u


Reaktivität:





Atommasse: 20 u







Atommasse: 40 u






Siedepunkt: 34 °C

Atommasse: 35 u


Reaktivität mit H2: sehr heftig




Siedepunkt: 280 °C

Atommasse: 31 u


Reaktivität:





Atommasse: 32 u

Atomradius: 102• 10– 12 m

Reaktivität:


Elektr . Leitfähigkeit: halbleiter



Atommasse: 28 u


Reaktivität:





Atommasse: 27 u


Reaktivität:





Atommasse: 24 u


Reaktivität mit H2O: mäßig


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Station 2Die Entdeckung des Periodensystems (1)

Die Vier-Elemente-Lehre von Feuer, Wasser, Erde und Luft war bis ins 17. und 18. Jahrhundert noch Grundlage aller Erklärungen chemischer Phänomene. Dennoch beschäftigte die Frage nach der Art und der Anzahl der Grundsubstanzen weiterhin viele Wis-senschaftler dieser Zeit.1798 stellte der französische Chemiker Antoine Lavoisier eine Liste von 33 einfachen Stoffen auf, die sich nicht in weitere Substanzen aufspalten lassen.John Dalton stellte 1803 seine Theorie der Atome als kleinste Teilchen vor und berechnete für einige der bekannten Elemente relative Atomgewichte. Die Existenz von Atomen als Kugelteilchen wurde aber lange Zeit angezweifelt.Der deutsche Chemiker Johann Wolfgang Döbereiner veröffentlichte 1829 seine Triadenregel, in der er die „Dreiheit als Prinzip der Gruppierung“ vorschlug. Er gruppierte Elemente mit ähnlichen Eigenschaften in Dreiergruppen, den Triaden. So bildeten Lithium, Natrium und Kalium beispielsweise eine Triade. Eine andere bestand aus Iod, Chlor und Brom. Weitere Dreiergruppen waren Calcium, Strontium und Ba-rium sowie Schwefel, Selen und Tellur. Er stellte fest, dass das Atomgewicht des mittleren Elements vorher-sagbar war, da es ziemlich genau dem Mittelwert der Atommassen der beiden anderen Elemente entsprach.Der britische Chemiker John Newlands sprach be-reits 1864 vom Gesetz der Oktaven als systematisches Grundprinzip. Er ordnete die bekannten Elemente nach steigender Atommasse und stellte fest, dass sich die chemischen Eigenschaften in jeder achten Positi-on wiederholten.In Russland arbeitete zu dieser Zeit der russische Chemieprofessor Dimitrij Mendelejew an einem Lehrbuch für seine Studenten. Auch er wollte die be-kannten Elemente nach einem systematischen Prin-zip anordnen. Mendelejew beschäftigte sich bereits seit einiger Zeit mit der Frage, ob es eine Ordnung in der Vielfalt der 63 Elemente gibt. Einige der zu die-ser Zeit bekannten Elemente wiesen ganz offensicht- liche Ähnlichkeiten auf. Andere wiederum ließen sich kaum miteinander vergleichen. Manche Elemen- te hatten zwar ganz unterschiedliche Eigenschaften, aber sie reagierten mit bestimmten Stoffen in der glei-chen Weise. Eine Ordnung nur nach aufsteigendem Atomgewicht brachte keine erkennbare Ordnung in das Durcheinander der Elemente, denn auf diese Wei-se zeigten benachbarte Elemente keine Ähnlichkeit in ihren Eigenschaften. Mendelejew, der alle charak-

teristischen Eigenschaften der Elemente im Kopf hat-te, schrieb 1869 die Namen der Elemente auf einzelne Karten und sortierte und gruppierte sie so lange um, bis er ein System aus Spalten und Reihen gefunden hatte, in dem Elemen- te mit ähnlichen Ei-genschaften in einer Reihe standen und die Atomgewichte der Elemente inner-halb der Reihe größer wurden. Die Reihen legte er so überein- ander, dass die Atom-gewichte von rechts nach links sowie von einer Spalte zur nächsten anstiegen. Es zeigte sich, dass bestimmte Eigenschaften regelmäßig (perio-disch) wiederkehrten. Damit war eine erste Form des Periodensystems der Elemente gefunden.Zeitgleich mit Mendelejew hatte auch der deut-sche Chemiker Julius Lothar Meyer 1869 eine Ord-nung der Grundsubstanzen erstellt, die dem System Mendelejews sehr ähnlich war. Er ordnete 56 be-kannte Elemente nach steigender Atommasse in 13 Gruppen mit bis zu fünf ähnlichen Elementen. Aber er zögerte zu lange mit der Veröffentlichung, sodass Mendelejew heute als derjenige gilt, der Ord-nung in das Reich der Elemente gebracht hat.Im Lauf der folgenden Jahre nahm Mendelejew stän-dig Veränderungen und Ergänzungen vor, denn die erste Fassung des Periodensystems wies noch Feh-ler in der Platzierung mancher Elemente auf. Stel-lenweise schienen benachbarte Elemente in ihren Eigenschaften und Atomgewichten nicht zusammen zu passen. Mendelejew ließ daher an diesen Stellen einfach Lücken und sagte die Existenz von bis da-hin noch nicht entdeckten Elementen und deren Ei-genschaften voraus. So klaffte zunächst eine Lücke zwischen Aluminium und Indium, die durch die Ent-deckung von Gallium wenige Jahre später geschlos-sen werden konnte. Mendelejew hatte für dieses Element ein Atomgewicht von 68 vorhergesagt. Gal-lium besitzt tatsächlich eine Atommasse von 69,7. Die Anordnung der Reihen und Spalten wurde später so umgestellt, dass das leichteste Element in der ersten Spalte oben und das schwerste Element rechts unten steht, so wie wir das aus der Darstellung des Perio-densystems der Elemente heute kennen.

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Aufgabe 1 Lies dir den Text über die Entdeckung des Periodensystems aufmerksam durch und markiere wichtige Informationen . Trage die wichtigsten Entdeckungen der Wissenschaftler in das jeweilige Puzzleteil ein .

Aufgabe 2 Vergleiche Mendelejews erstes Periodensystem mit unserem heutigen Periodensystem . Beschreibe die Unterschiede .

Meyer (1864 und 1870) Dalton (1808)

Döbereiner (1829)

Mendelejew (1869 und 1871)

Lavoisier (1789)

Newlands (1865)

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Aufgabe 3 Die Tabelle zeigt einen Ausschnitt aus Mendelejews erstem Periodensystem . Makiere mit den Zahlen 1 – 11 die Elementfamilien, die Mendelejew bereits richtig zugeordnet hatte .

Be = 9,4 Mg = 24 Zn = 65,2 Cd = 112

B = 11 Al = 27 ? = 68 Ur = 116 Au = 197?

C = 12 Si = 28 ? = 70 Sn = 118

N = 14 P = 31 As = 75 Sb = 122 Bi = 210

O = 16 S = 32 Se = 79,4 Te = 128?

F = 19 Cl = 35,5 Br = 80 J = 127

Li = 7 Na = 23 K = 39 Rb = 85,4 Cs = 133 Tl = 204

Ca = 40 Sr = 87,6 Ba = 137 Pb = 207

Aufgabe 4 Benenne die Kriterien, nach denen das heutige Periodensystem der Elemente geordnet ist .

Aufgabe 5 Mendelejew hat in dem abgebildeten Ausschnitt seines ersten Periodensystems (vgl . Aufgabe 3) vier Fragezeichen: ? = 68, ? = 70, Te = 128?, Au = 197?

a) Gib an, welche Bedeutung diese Fragezeichen haben .

b) Benenne die folgenden Elemente mithilfe des heutigen Periodensystems:

_______ = 68 _______ = 70

Aufgabe 6Begründe, warum diese tabellarische Auflistung mit dem Fachbegriff „Periodensystem der Elemente“ bezeichnet wird .

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Station 3Der Geheimcode der Elemente (1)

Das Periodensystem der Elemente (PSE) wird oft auch als „Tabelle des Wissens“ bezeichnet. Wer die Systematik hinter den Zahlen und Buchsta-ben kennt, kann dem Periodensystem der Ele-mente viele Informationen über das chemische Verhalten und den Aufbau der Atome eines Ele-ments entnehmen.

Alle uns bekannten 118 chemischen Elemente sind im Periodensystem der Elemente (PSE) nach bestimmten Kriterien geordnet. Ursprüng-lich wurden die Elemente nach steigender Atom-masse und ähnlichen chemischen Eigenschaften angeordnet. Heute weiß man, dass die Masse eines Atoms hauptsächlich von der Anzahl der im Atomkern befindlichen Protonen und Neutro- nen bestimmt wird. Die Stellung eines Elements im Periodensystem hängt also direkt mit seinem Atombau zusammen.Maßgebend für die Anordnung der Elemente ist die sogenannte Kernladungszahl. Sie bezieht sich auf die Anzahl der Protonen im Kern. Wenn man die Zeilen im Periodensystem von links nach rechts liest, so kommt mit jedem weiteren Element ein Proton im Kern dazu. Da alle Ele-mente nach aufsteigender Kernladungszahl im Periodensystem angeordnet sind, nennt man die-se Zahl auch die Ordnungszahl. Sie steht im PSE häufig direkt unter dem Elementsymbol, kann aber auch links oben in der Ecke zu finden sein.Mit steigender Ordnungszahl nimmt die Zahl der Protonen und Neutronen im Kern zu. Die Atome werden schwerer, ihre Atommasse nimmt zu. Man findet die Massezahl (Atommasse) im

Periodensystem über dem Elementsymbol. Pro-tonen und Neutronen sind gleich schwer. Beide Teilchensorten wiegen ungefähr 1 u. Das bedeu-tet, die Massezahl ist die Summe aus der Masse aller Protonen und Neutronen im Kern. Deshalb kann man aus der Differenz der (gerundeten) Massenzahl und der Ordnungszahl die Anzahl der Neutronen in einem Atom berechnen. Da die Anzahl an Neutronen im Kern unterschiedlich sein kann, die Anzahl an Protonen für ein Ele-ment aber immer gleich ist, gibt die Ordnungs-zahl an, um welches Element es sich handelt. Zum Beispiel sind alle Atome, die in ihrem Kern 16 Protonen haben, Schwefelatome.

S32,07

163. Periode

Atommasse

Kernladungszahl(Ordnungszahl)

16 Protonen im Kern16 Elektronen in der Hülle

32 – 16 = 16 Neutronen im Kern

Schwefel

VI. Hauptgruppe

3 Schalen

6 Außenelektronen

Da Atome nach außen hin elektrisch neutral sind, muss es in der Hülle genau so viele Elektro-nen geben wie sich Protonen im Kern befinden. Die Ordnungszahl gibt also ebenfalls die Anzahl der Elektronen in der Hülle des Atoms an.Die Spalten und Zeilen im Periodensystem sind ebenfalls nummeriert. Auch diese Zahlen spie-geln direkt den Atombau eines Elements wieder.Die waagerechten Zeilen des PSE heißen Perio-den, die von oben nach unten mit den Ziffern 1 – 7 durchnummeriert werden. Die Perioden-nummer gibt die Zahl der Schalen an, die sich um den Kern eines Atoms befinden.Die senkrechten Spalten werden Gruppen ge-nannt. Es gibt acht Haupt- und acht Nebengrup-pen. Die Gruppen werden mit römischen Zahlen gekennzeichnet um sie von den Perioden zu un-terscheiden. Bei den Hauptgruppen entspricht die römische Zahl der Anzahl der Außenelektronen (Valenzelektronen) eines Atoms. Beispielsweise haben alle Elemente, die in der I. Hauptgruppe stehen, ein Elektron auf der Außenschale.

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II . III . IV . V . VI . VII .

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Station 3Der Geheimcode der Elemente (2)

Aufgabe 1Gib in dem Steckbrief für das Element Barium alle Informationen an, die du dem Periodensystem der Elemente entnehmen kannst .

Steckbrief: Barium

Elementsymbol: ___________________________________________________________________________

Ordnungszahl: ____________________________________________________________________________

Atommasse (gerundet): ____________________________________________________________________

Zahl der Außenelektronen: _________________________________________________________________

Zahl der Schalen: _________________________________________________________________________

Zahl der Protonen: ________________________________________________________________________

Zahl der Elektronen: _______________________________________________________________________

Zahl der Neutronen: _______________________________________________________________________

Aufgabe 2Beantworte die Fragen mithilfe eines Periodensystems .

a) Welches Element hat die Ordnungszahl 79? _______________________________________________

b) Welches Element steht in der VII . Hauptgruppe und der 2 . Periode? _________________________

c) Welche Elemente stehen in der 1 . Periode? ________________________________________________

d) In welcher Periode steht Rubidium? _______________________________________________________

e) Welches Element hat eine Atommasse von 207 u (gerundet)? _______________________________

f) Welches Element hat 26 Elektronen in der Atomhülle? ______________________________________

g) Hat Kalium die gleiche Anzahl an Protonen wie Neutronen? _________________________________

h) Welches Element hat 47 Protonen? _______________________________________________________

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Station 4Informationen auf einen Blick im PSE (1)

In der Literatur findet man oft unterschiedliche Darstellungen für die bis heute bekannten 118 chemischen Elemente im Periodensystem . Je nachdem, welche Informationen im Vordergrund stehen sollen, kann zum Beispiel eine farbige Hervorhebung in der Darstellung einen schnellen Überblick gewähren . Oft werden in einer Kurzform des Periodensystems auch nur die Hauptgruppen dargestellt .

Metalle und Nichtmetalle:

Aufgabe 1Ergänze jeweils die Lücken im Text und markiere im PSE mit drei verschiedenen Farben Metalle,

Nichtmetalle und Halbmetalle .

Die Mehrzahl der chemischen Elemente gehört zur Stoffgruppe der _______________________________ . Die Nicht

metalle stehen auf der rechten Seite im PSE . Eine Ausnahme bildete das Element _______________________ .

Es steht in der ______________________ . Hauptgruppe über den _______________________________ . Es gibt Elemente,

die sowohl charakteristische Merkmale von Metallen haben, aber auch Eigenschaften haben, die

eher für Nichtmetalle typisch sind . Diese Elemente werden als _______________________________ bezeich

net . Es handelt sich um die Elemente Bor, _______________________________ , Germanium, Arsen, Antimon,

_______________________________ und Polonium .

Wichtige Elementfamilien:

Aufgabe 2a) Markiere im PSE mit fünf verschiedenen Farben die folgenden Elementfamilien: Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Chalkogene, Halogene und Edelgase .b) Ergänze die Lücken im folgenden Text . Verwende dazu diese Begriffe: Aggregatzuständen – Eigenschaften – Elementfamilien – Fluor – Laugen – Molekülen.

In den Hauptgruppen stehen jeweils Elemente, die sehr ähnliche chemische _______________________________

haben . Man bezeichnet sie deshalb als _______________________________ . Die Alkalimetalle der I . Haupt

gruppe reagieren beispielsweise sehr heftig mit Wasser unter Bildung von _______________________________

und Wasserstoff . Die Erdalkalimetalle (II . Hauptgruppe) zeigen grundsätzlich das gleiche Verhal

ten, aber in einer abgeschwächten Form . Halogene liegen bei Raumtemperatur in unterschiedlichen

_______________________________ vor . Iod ist fest, Brom flüssig und Chlor sowie ____________________________ sind

gasförmig . Dennoch weisen sie auch viele Gemeinsamkeiten auf . Sie sind zum Beispiel alle aus zwei

atomigen _______________________________ als kleinste Baueinheit aufgebaut .

Die III ., IV . und V . Hauptgruppe wird jeweils als Bor, Kohlenstoff bzw . Stickstoffgruppe bezeichnet . In

diesen Elementfamilien sind die Ähnlichkeiten nicht so ausgeprägt wie in den anderen Elementfamilien .

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Aufgabe 3a) Markiere im PSE mit einer Farbe die künstlichen Elemente .b) Trenne in der folgenden Buchstabenkette die Wörter und ergänze die Satzzeichen .

VONDENBISL ANGBEK ANNTEN118CHEMISCHENELEMENTENKOMMENNURDIE

ERSTEN94VERTRETERINDERNATURVOR ALLE ANDERENELEMENTEWURDEN

ZUFORSCHUNGSZWECKENIMLABORKÜNSTLICHERZEUGTVONIHNENWURDENBISHER

KEINENATÜRLICHENVORKOMMENNACHGEWIESENÜBERDIEEIGENSCHAFTENDER

KÜNSTLICHHERGESTELLTENELEMENTEISTNURWENIGBEKANNTDAIHREATOM

KERNEINNERHALBKÜRZESTERZEITZERFALLEN

Radioaktive Elemente:

Aufgabe 4a) Markiere im PSE mit einer Farbe die radioaktiven Elemente .b) Ergänze die Lücken im folgenden Text .

Die Kerne mancher Atome sind nicht dauerhaft stabil . Sie zerfallen mit einer bestimmten Zerfallsrate

in kleinere Atomkerne anderer Elemente . Die Kerne neu entdeckter sehr schwerer Elemente mit ho

hen Ordnungszahlen existieren nur für Bruchteile einer Sekunde . Es gibt aber auch sehr langlebige

radioaktive Elemente wie das Uran . Zu den natürlichen radioaktiven Stoffen gehören die Elemente

mit den Ordnungszahlen von ____________ bis ____________ . Die natürlichen Elemente ______________________

( ____________ ) mit der Ordnungszahl 61 und Technetium (Tc, Ordnungszahl ____________ ) sind ebenfalls

radioaktiv .

Natürliche und künstliche Elemente:

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3.

4.

5.

6.

7.

I

II III IV V VI VII

VIII

1 .

I .


VIII .

2 .

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4 .

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1.

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Station 5 Das Periodensystem der Elemente (PSE) im Schalenmodell (1)

Aufgabe 1Trage in die Atomkerne die Anzahl der Protonen (p+) ein . Zeichne die Elektronen in das Schalenmodell der Atomhülle der einzelnen Elemente mit (blauen) Punkten ein . Zeichne die Elektronen auf der Außenschale (Außenelektronen) mit einem roten Stift .

Aufgabe 2Die Position eines Elements im Periodensystem verrät viel über seinen Aufbau . Kreuze in der Tabelle an, wie sich die Anzahl der Protonen, die Anzahl der Schalen und die Anzahl der Außenelektronen im Periodensystem verändern .

1p+1K-Schale

2L-Schale

3M-Schale

Helium

I II III IV IV IIV IIIVV

Lithium Beryllium Bor Kohlenstoff Stickstoff Sauerstoff Fluor Neon

Magnesium Aluminium Silicium Phosphor Schwefel Chlor ArgonNatrium

Wasserstoff

bleibt gleich nimmt zu nimmt ab

Anzahl der Protonen von oben nach unten . . .

Anzahl der Protonen von links nach rechts . . .

Anzahl der Schalen von oben nach unten . . .

Anzahl der Schalen von links nach rechts . . .

Anzahl der Außenelektronen von oben nach unten . . .

Anzahl der Außenelektronen von links nach rechts . . .

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Station 5 Das Periodensystem der Elemente (PSE) im Schalenmodell (2)

Aufgabe 3Ergänze die Satzanfänge so, dass alle Ergebnisse aus der Tabelle (aus Aufgabe 2) berücksichtigt werden .

Die Anzahl der Protonen ___________________________________________________________________

Innerhalb einer Hauptgruppe ________________________________________________________________

Innerhalb einer Periode ____________________________________________________________________

Die Anzahl der Schalen ____________________________________________________________________

Die Anzahl der Außenelektronen ____________________________________________________________

Aufgabe 4Setze die Satzbruchstücke richtig zusammen und schreibe sie in den Merkkasten .

Merke:

die Anzahl der Protonen im Atomkern an / Jede Periode beginnt mit einem Alkalimetall / Die

Nummer der Hauptgruppe entspricht / und endet mit einem Edelgas . / Die Periodennummer

gibt / der Anzahl seiner Elektronen . / und die Anzahl der Elektronen in der Atomhülle . / Die

Protonenzahl eines Elements entspricht / Die Ordnungszahl gibt / der Anzahl der Außenelek

tronen . / die Anzahl der Schalen an .

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Station 6 Atomradien im Periodensystem

der Elemente (PSE)

Die Atome unterschiedlicher Elemente sind auch unterschiedlich groß . Diese Vorstellung hat bereits John Dalton für sein Kugelteilchenmodell formuliert . Die Größe eines Atoms wird über seinen Atomradius angegeben . Betrachtet man die Größe der Atome aller Elemente im Periodensystem, so stellt man fest, dass sich auch die Atomradien in systematischer Weise verändern .

Die Größen der Atome (gemessene Radien) sind in der folgenden Tabelle in Pikometern (pm) angegeben .

Aufgabe 1Beschreibe, wie sich die Größe der Atome innerhalb der Hauptgruppen und Perioden verändert .

Aufgabe 2Ergänze die Lücken mit diesen Begriffen: Anstieg, Elektronen, Hauptgruppe, Kernladungszahl, positive, Schale .

Diese Abnahme der Radien innerhalb einer Periode erklärt sich daraus, dass innerhalb einer Pe

riode die ___________________________________________ und damit die _______________________________ Ladung des

Kerns wächst . Somit werden die negativ geladenen _______________________________ des Atoms stärker

angezogen . Der ________________________________ der Atomradien von einer Zeile zur nächsten inner

halb jeder ________________________________ ist darauf zurückzuführen, dass in jeder neuen Periode eine

_______________________________ dazukommt .

145Li

Lithium

180 150 125 110 100 97 95Na

NatriumMg

MagnesiumAI

AluminiumSi

SiliciumP

PhosphorS

SchwefelCl

Chlor

220 180 130 125 115 112 110K

KaliumCa

CalciumGa

GalliumGe

GermaniumAs

ArsenSe

SelenBr

Brom

235 200 155 145 142 140 137Rb

RubidiumSr

StrontiumIn

IndiumSnZinn

SbAntimon

TeTellur

IIod

BeBeryllium

BBor

CKohlenstoff

NStickstoff

OSauerstoff

FFluor

105 85 70 65 60 50

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Station 7 Die Benennung von

neu entdeckten Elementen (1)

Periodensystem: Motörhead-Fans wollen neu-

es Element „Lemmium“ nennen. (06.01.2016)

Der verstorbene Frontmann der britischen Rock-

band Motörhead, Lemmy Kilmister, soll nach

dem Willen seiner Fans Namensgeber eines neu-

en Elements im Periodensystem werden. Eine

Petition, die dazu aufruft, eines der vier neuen

superschweren Elemente auf den Namen „Lem-

mium“ zu taufen, fand bis Mittwoch 40.000 Un-

terstützer. „Lemmy war eine Naturgewalt und

verkörperte das Wesen des Heavy Metal“, heißt

es in dem Aufruf auf der Website.

Der für das Periodensystem zuständige Che-

mikerverband International Union of Pure and

Applied Chemistry (IUPAC) hatte die vier neuen

Elemente vor wenigen Tagen offiziell bestätigt.

Die Elemente mit den Ordnungszahlen 115, 117

und 118 wurden von einem amerikanisch-rus-

sischen Forscherteam entdeckt. Die Entdeckung

des Elements mit der Ordnungszahl 113 wurde

japanischen Wissenschaftlern zugeschrieben.

Bis dato sind die neuen Elemente noch namenlos,

die Entdecker können nun wie üblich Vorschlä-

ge machen, eine Entscheidung will der Chemi-

kerverband IUPAC in den kommenden Monaten

treffen.

Die Namen neuer Elemente verweisen oft auf

Personen, zum Beispiel Einsteinium, Bohrium

oder Meitnerium. Es gibt aber mitunter auch Be-

züge zu Orten wie im Falle von Darmstadtium

und Livermorium.

Die wohl berühmteste Tabelle der Wissen-

schaft bekommt Zuwachs: Das Periodensys-

tem der Elemente wird um die Elemente 113,

115, 117 und 118 ergänzt – damit ist die siebte

Zeile komplett. (04.01.2016)

Erstmals seit vier Jahren hat der Internationale

Chemikerverband IUPAC der Einführung neuer

Elemente zugestimmt. Lehrbücher müssen nun

ergänzt werden – das Periodensystem der che-

mischen Elemente wächst um vier Exemplare.

Es handelt sich um die Elemente mit den Ord-

nungszahlen 113, 115, 117 und 118. Über genau

so viele Protonen verfügen die Atome in ihrem

Kern. Die Neulinge haben noch keine Namen –

die sollen nun wie üblich von ihren Entdeckern

vorgeschlagen werden. Bislang trugen sie Platz-

halternamen: Ununtrium (113, Symbol Uut), Un-

unpentium (115, Uup), Ununseptium (117, Uus)

und Ununoctium (118, Uuo). Die vier komplet-

tieren die siebente Zeile des Periodensystems.

Nummer 113 wir das erste Element sein, das in

Asien getauft wird – seine Entdecker sitzen am

Riken-Institut in Japan. Mit Spannung hatten sie

die Entscheidung des Chemikerverbands erwar-

tet, denn auch russische und US-amerikanische

Forscher waren im Rennen.

Die Elemente 115, 117 und 118 werden gemein-

sam Forschern aus Russland und den USA zuge-

schrieben, sie arbeiten am Nuklearforschungs-

zentrum in Dubna und am Lawrence Livermore

National Laboratory in Kalifornien.

So genannte superschwere Elemente sind sehr

schwer nachzuweisen, weil ihre Atomkerne

nicht stabil sind. Sie zerfallen im Bruchteil einer

Sekunde. Sie kommen in der Natur deshalb auch

nicht vor. Physiker erzeugen die großen Kerne

stattdessen im Labor, indem sie kleinere stabile

Atomkerne aufeinander schießen. Sie beobach-

ten die Zerfallsprodukte. Aus ihnen schließen

sie auf das Ursprungsatom.

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Station 7 Die Benennung von

neu entdeckten Elementen (2)

Aufgabe 1

Beschreibe das Verfahren, mit dem neu entdeckte chemische Elemente benannt werden .

Aufgabe 2

Neu entdeckte Elemente bekommen zunächst eine vorläufige Bezeichnung . Leite aus den vorläufigen Namen der Elemente 113, 115, 117 und 118 ab, nach welchem Schema die vorläufigen Namen festgelegt werden .

Aufgabe 3

Gib an, wie das Element mit der Ordnungszahl 119 benannt werden müsste .

Name: ____________________________________________________________________________________

Symbol: ___________________________________________________________________________________

Aufgabe 4

Begründe, warum mit dem Element 118 (Oganesson) die siebente Periode voll ist .

Aufgabe 5

Recherchiere, wonach das Element Livermorium benannt wurde .

Aufgabe 6

Recherchiere die Herkunft der Namen der Elemente mit der Ordnungszahl 110 (Darmstadtium) und 108 (Hassium) .

Darmstadtium: _____________________________________________________________________________

Hassium: __________________________________________________________________________________

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1 . Gib an, wer als Entdecker des Periodensystems der Elemente gilt . (1 Punkt)

2 . Benenne zwei Kriterien, nach welchen das Periodensystem geordnet ist . (2 Punkte)

3 . Erläutere, welche Voraussage Döbereiner mithilfe seiner Triaden treffen konnte . (2 Punkte)

4 . Beschreibe, welche Aussagen du über den Aufbau eines Atoms machen kannst, (2 Punkte) wenn du die Nummer der Hauptgruppe und die Nummer der Periode kennst .

5 . Benenne, welches Element in der III . Hauptgruppe und dort in der 3 . Periode steht . (1 Punkt)

6 . Gib mithilfe der Atommasse (gerundet) für das Element Quecksilber (2 Punkte) (Hg, Ordnungszahl 80) die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen an .

Protonen:

Neutronen:

Elektronen:

Lernzielkontrolle: Das Periodensystem der Elemente (PSE) (1)

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Lernzielkontrolle: Das Periodensystem der Elemente (PSE) (2)

7 . Gib an, wo die Nichtmetalle im Periodensystem stehen . (1 Punkt)

8 . Gib an, wie viele Elemente in der Natur vorkommen . (1 Punkt)

9 . Beschreibe, wie sich die Größe der Atome innerhalb einer Periode, (1 Punkt) von rechts nach links, verändert .

10 . Begründe, warum die Atomradien innerhalb einer Hauptgruppe, (1 Punkt) von oben nach unten, größer werden .

11 . Das Element Röntgenium hat die Ordnungszahl 111 . Gib an, was die (2 Punkte) vorläufige Bezeichnung und das vorläufige Symbol dieses Elements war .

Gesamtpunktzahl: 17 Punkte erreicht: Punkte

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a)/b) Individuelle Lösungen

c) Korrekte Elementsymbole (geordnet nach Atommasse):

Li (Lithium): Atommasse: 7 u Be (Beryllium): Atommasse: 9 u B (Bor): Atommasse: 11 u C (Kohlenstoff): Atommasse: 12 u N (Stickstoff): Atommasse: 14 u O (Sauerstoff): Atommasse: 16 u F (Flour): Atommasse: 19 u Ne (Neon): Atommasse: 20 u Na (Natrium): Atommasse: 23 u Mg (Magnesium): Atommasse: 24 u Al (Aluminium): Atommasse: 27 u

Si (Silicium): Atommasse: 28 uP (Phosphor): Atommasse: 31 uS (Schwefel): Atommasse: 32 uCl (Chlor): Atommasse: 35 uK (Kalium): Atommasse: 39 uAr (Argon): Atommasse: 40 uCa (Calcium): Atommasse: 40 uGa (Gallium): Atommasse: 70 uGe (Germanium): Atommasse: 73 uAs (Arsen): Atommasse:75 uSe (Selen): Atommasse: 79 uBr (Brom): Atommasse: 80 uKr (Krypton): Atommasse: 84 u

Vergleich: Individuelle Lösungen

Station 1: Die Ordnung im Reich der Elemente Seiten 5/6

1) Aussagen der Wissenschaftler: Lavoisier (1789): Elemente sind Substanzen, die nicht weiter in andere Stoffe zerlegt werden können . Dalton (1808): Elemente können in ihre kleinsten Bestandteile, die Atome, zerlegt werden . Alle Atome

eines Elements sind untereinander gleich, werden aber bei chemischen Reaktionen umgruppiert . Döbereiner (1829): Wenn man chemisch ähnliche Elemente in Dreiergruppen ordnet, kann man die Atom

masse des mittleren Elements mithilfe des Mittelwerts der Atommassen der beiden anderen Elemente bestimmen . Damit ist die Atommasse unbekannter Elemente vorhersagbar .

Newlands (1865): Es gibt 35 bekannte Elemente . Ordnet man diese nach steigender Atommasse und stellt zusätzlich chemisch verwandte Elemente untereinander, so erhält man eine Tabelle mit sieben Spalten . Also sind die Elemente jedes achten Feldes miteinander verwandt . Diese Gesetzmäßigkeit nenne ich das Gesetz der Oktaven („Law of Octaves“) .

Mendelejew (1869 und 1871): Wenn man die Elemente nach zunehmender Atommasse in senkrechten Spalten anordnet und waagrecht chemisch verwandte Elemente auflistet, so ergibt sich ein periodisches System der Elemente .

Meyer (1864 und 1870): Es gibt 56 bekannte Elemente . Man kann sie nach steigender Atommasse und Zugehörigkeit zu einer Elementfamilie anordnen, so ergeben sich 13 Gruppen . Also stehen in jeder Gruppe bis zu fünf chemisch ähnliche Elemente untereinander .

2) Bei Mendelejew sind die Elementfamilien waagerecht angeordnet und das PSE enthält nicht alle Elemente . Zudem stehen manche Elemente in der falschen Reihe (Hg, Ur, Au, Tl, Pb) .

3)

3 Be = 9,4 3 Mg = 24 4 Zn = 65,2 4 Cd = 112

5 B = 11 5 Al = 27 5 ? = 68 Ur = 116 Au = 197?

6 C = 12 6 Si = 28 6 ? = 70 6 Sn = 118

7 N = 14 7 P = 31 7 As = 75 7 Sb = 122 7 Bi = 210

8 O = 16 8 S = 32 8 Se = 79,4 8 Te = 128?

9 F = 19 9 Cl = 35,5 9 Br = 80 9 J = 127

10 Li = 7 10 Na = 23 10 K = 39 10 Rb = 85,4 10 Cs = 133 Tl = 204

11 Ca = 40 11 Sr = 87,6 11 Ba = 137 Pb = 207

4) Das heutige PSE ist nach steigender Atommasse und ähnlichen chemischen Eigenschaften geordnet, die in Gruppen untereinander stehen .

Station 2: Die Entdeckung des Periodensystems Seiten 7 – 9

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5) a) Die ersten beiden Fragezeichen beziehen sich darauf, dass die Elemente noch nicht entdeckt waren, Mendelejew ihre Existenz aber vorausgesagt hat . Die letzten Fragezeichen beziehen sich darauf, dass die Masse von Gold bzw . von Tellur noch nicht bekannt war . Mendelejew konnte jedoch auch diese Werte voraussagen .

b) Ergebnisse des heutigen Periodensystems: Ga = 68 (69,7 u) und Ge = 70 (72,6 u); Au = 197 (197,0 u; korrekte Berechnung) und Te 128 (127,6 u; korrekte Berechnung) .

6) Das PSE heißt so, weil gleiche oder ähnliche Eigenschaften in regelmäßigen Abständen auftreten . Sie kommen also periodisch vor .

1) Steckbrief: Barium Elementsymbol: Ba Ordnungszahl: 56 Atommasse (gerundet): 137 Zahl der Außenelektronen: 2 (II . Hauptgruppe) Zahl der Schalen: 6 (6 . Periode) Zahl der Protonen: 56 Zahl der Elektronen: 56 Zahl der Neutronen: 81 (137 – 56 = 81)

2) Antworten des Periodensystems: a) Gold b) Fluor c) Wasserstoff und Helium d) 5 . Periode e) Blei f) Eisen g) Nein, Kalium hat 19 Protonen

und 20 Neutronen . h) Silber

Station 3: Der Geheimcode der Elemente Seiten 10/11

1) Metalle und Nichtmetalle: Korrekter Text: Die Mehrzahl der chemischen Elemente gehört zur Stoffgruppe der Metalle . Die Nichtmetalle stehen auf der

rechten Seite im PSE . Eine Ausnahme bildete das Element Wasserstoff . Es steht in der I . Hauptgruppe über den Alkalimetallen . Es gibt Elemente, die sowohl charakteristische Merkmale von Metallen haben, aber auch Eigenschaften haben, die eher für Nichtmetalle typisch sind . Diese Elemente werden als Halbmetalle bezeichnet . Es handelt sich um die Elemente Bor, Silicium, Germanium, Arsen, Antimon, Tellur und Polonium .

2) Wichtige Elementfamilien: b) Korrekter Text: In den Hauptgruppen stehen jeweils Elemente, die sehr ähnliche chemische Eigenschaften haben . Man

bezeichnet sie deshalb als Elementfamilien . Die Alkalimetalle der I . Hauptgruppe reagieren beispielsweise sehr heftig mit Wasser unter Bildung von Laugen und Wasserstoff . Die Erdalkalimetalle (II . Hauptgruppe) zeigen grundsätzlich das gleiche Verhalten, aber in einer abgeschwächten Form . Halogene liegen bei Raumtemperatur in unterschiedlichen Aggregatzuständen vor . Iod ist fest, Brom flüssig und Chlor sowie Fluor sind gasförmig . Dennoch weisen sie auch viele Gemeinsamkeiten auf . Sie sind zum Beispiel alle aus zweiatomigen Molekülen als kleinste Baueinheit aufgebaut . Die III ., IV . und V . Hauptgruppe wird jeweils als Bor, Kohlenstoff bzw . Stickstoffgruppe bezeichnet . In diesen Elementfamilien sind die Ähnlichkeiten nicht so ausgeprägt wie in den anderen Elementfamilien .

3) Natürliche und künstliche Elemente: b) Korrekter Text:

Von den bislang bekannten 118 chemischen Elementen kommen nur die ersten 94 Vertreter in der Natur vor . Alle anderen Elemente wurden zu Forschungszwecken im Labor künstlich erzeugt . Von ihnen wurden bisher keine natürlichen Vorkommen nachgewiesen . Über die Eigenschaften der künstlich hergestellten Elemente ist nur wenig bekannt, da ihre Atomkerne innerhalb kürzester Zeit zerfallen .

4) Radioaktive Elemente: b) Korrekter Text:

Die Kerne mancher Atome sind nicht dauerhaft stabil . Sie zerfallen mit einer bestimmten Zerfallsrate in kleinere Atomkerne anderer Elemente . Die Kerne neu entdeckter sehr schwerer Elemente mit hohen Ordnungszahlen existieren nur für Bruchteile einer Sekunde . Es gibt aber auch sehr langlebige radioaktive Elemente wie das Uran . Zu den natürlichen radioaktiven Stoffen gehören die Elemente mit den Ordnungszahlen von 84 bis 94 . Die natürlichen Elemente Promethium (Pm) mit der Ordnungszahl 61 und Technetium (Tc, Ordnungszahl 43) sind ebenfalls radioaktiv .

Station 4: Informationen auf einen Blick im PSE Seiten 12 – 14

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1)

2) Eigenschaften: Anzahl der Protonen von oben nach unten nimmt zu . Anzahl der Protonen von links nach rechts nimmt zu . Anzahl der Schalen von oben nach unten nimmt zu . Anzahl der Schalen von links nach rechts bleibt gleich . Anzahl der Außenelektronen von oben nach unten bleibt gleich . Anzahl der Außenelektronen von links nach rechts nimmt zu .

3) Unterschiedliche Lösungen möglich; Beispiel: Die Anzahl der Protonen nimmt von links nach rechts immer um 1 zu . Innerhalb einer Hauptgruppe bleibt die Anzahl der Außenelektronen gleich . Innerhalb einer Periode bleibt die Anzahl der Schalen gleich . Die Anzahl der Schalen nimmt von oben nach unten immer um 1 zu . Die Anzahl der Außenelektronen nimmt von links nach rechts zu .

4) Korrekte Sätze: Die Nummer der Hauptgruppe entspricht der Anzahl der Außenelektronen . Die Periodennummer gibt die Anzahl der Schalen an . Jede Periode beginnt mit einem Alkalimetall und endet mit einem Edelgas . Die Protonenzahl eines Elements entspricht der Anzahl seiner Elektronen . Die Ordnungszahl gibt die Anzahl der Protonen im Atomkern an und die Anzahl der Elektronen in der Atomhülle .

Station 5: Das Periodensystem der Elemente (PSE) im Schalenmodell

Seiten 15/16

1p+

Wasserstoff

1K-Schale

2L-Schale

3M-Schale

Helium




3p+ 4p+ 5p+ 6p+ 7p+ 8p+ 9p+ 10p+

11p+ 12p+ 13p+ 14p+ 15p+ 16p+ 17p+ 18p+

2p+

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Wasserstoff

1K-Schale

2L-Schale

3M-Schale

Helium




3p+ 4p+ 5p+ 6p+ 7p+ 8p+ 9p+ 10p+

11p+ 12p+ 13p+ 14p+ 15p+ 16p+ 17p+ 18p+

2p+

1p+

Wasserstoff

1K-Schale

2L-Schale

3M-Schale

Helium




3p+ 4p+ 5p+ 6p+ 7p+ 8p+ 9p+ 10p+

11p+ 12p+ 13p+ 14p+ 15p+ 16p+ 17p+ 18p+

2p+

1.I

II III IV

2.

3.

4.

5.

6.

7.

V VI VII

VIII

1.

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I

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I

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1) 2)

3) 4)

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1) Die Atomradien nehmen innerhalb einer Hauptgruppe von oben nach unten zu . Innerhalb einer Periode von links nach rechts nehmen die Atomradien jedoch ab .

2) Korrekter Text: Die Abnahme der Radien innerhalb einer Periode erklärt sich daraus, dass innerhalb einer Periode die

Kernladungszahl und damit die positive Ladung des Kerns wächst . Somit werden die negativ geladenen Elektronen des Atoms stärker angezogen .

Der Anstieg der Atomradien von einer Zeile zur nächsten innerhalb jeder Hauptgruppe ist darauf zurückzuführen, dass in jeder neuen Periode eine Schale dazukommt .

Station 6: Atomradien im Periodensystem der Elemente (PSE)

Seite 17

1) Die Forscher, die das Element entdeckt haben, dürfen einen Vorschlag machen . Der Vorschlag wird dann fünf Monate lang veröffentlicht . Letztendlich entscheidet die IUPACKommission dann endgültig .

2) Die Ziffern der Ordnungszahl werden in Form der lateinischen Zahlwörter aneinander gereiht . Un für 1, bi für 2, tri für 3 usw . Am Ende des Wortes wird ein ium angehängt .

3) Name: Ununnonium, Symbol: Uun

4) Weil die Außenschale des Oganessons mit acht Elektronen voll besetzt ist .

5) In der Stadt Livermore befindet sich das Forschungsinstitut, deren Forscher das Element entdeckt haben .

6) Darmstadtium: Zu Ehren der GSI (Gesellschaft für Schwerionenforschung), die in Darmstadt angesiedelt ist . Dort wurde das Element entdeckt .

Hassium: Das Element wurde im GSI Darmstadt entdeckt . Darmstadt liegt im Bundesland Hessen, daher der Name Hassium .

Station 7: Die Benennung von neu entdeckten Elementen

Seiten 18/19

1) Der russische Chemiker Dimitij Menedejew gilt als Entdecker des Periodensystems .

2) Das Periodensystem ist nach der aufsteigenden Kernladungszahl (historisch: Atommasse) und ähnlichen chemischen Eigenschaften geordnet .

3) Döbereiner konnte mithilfe seiner Triaden das Atomgewicht des mittleren Elements als Mittelwert der Atommassen der beiden anderen Elemente voraussagen .

4) Die Hauptgruppennummer gibt die Anzahl der Außenelektronen an, die Periodennummer die Anzahl der Schalen .

5) Aluminium befindet sich in der III . Hauptgruppe und der 3 . Periode .

6) Elementarteilchen von Quecksilber: Protonen: 80 Neutronen: 201 (Atommasse gerundet) – 80 = 121 Elektronen: 80

7) Im Periodensystem befinden sich die Nichtmetalle rechts .

8) Es gibt 94 natürliche Elemente .

9) Die Atomradien werden, von rechts nach links gelesen, größer .

10) Die Atomradien werden von oben nach unten größer, da in jeder Periode eine Schale dazukommt .

11) Vorläufige Bezeichnung: Unununium; Symbol: Uuu

Lernzielkontrolle: Das Periodensystem der Elemente (PSE)

Seiten 20/21

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1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 .

I .

II .III

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I .V

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Dieser Download ist ein Auszug aus dem Originaltitel

Lernzirkel Periodensystem und Atommodell

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Bildquellen:S. 10, 14, 23f., 26 PSE (Periodensystem der Elemente) © Alejo Miranda; Shutterstock.com (Nr. 601315928)S. 12, 17, 21 Lithium © Dnn87; https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Limetal.JPG (17.05.2017); c-by-sa 3.0S. 12 Kalium unter Tetrahydrofuran © Schmid & Rauch; https://commons.wikimedia.org/wiki/File:KaliumunterTetrahydrofuran.JPG

(17.05.2017); public domainS. 18f. E-Gitarre © majivecka; Shutterstock.com (Nr. 519337354)

Textquellen:S. 18 Lemmium: bfi/ogo, © Agence France-PresseS. 18 Zuwachs des PSE: SPIEGEL ONLINE, 04.01.2016

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Covergestaltung: Daniel Fischer Grafikdesign MünchenUmschlagfotos: Graphics RF/Shutterstock.com, Dmitriy Razinkov/Shutterstock.comIllustratoren: Stefanie Aufmuth, Corinna Beurenmeister, Steffen Jähde, Kristina Klotz, Hendrik Kranenberg, Stefan Leuchtenberg,

Stefan Lohr, Bettina WeylandSatz: Druckerei Joh. Walch, Augsburg Bestellnr.: 07648DA3

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Anja Dombrowski Das Perioden- system der Elemente · 3 Die Seiten 5 bis 21 sind in entsprechender...

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