Trends im Periodensystem

OberschuleChemieReferenzübersicht der ersten 20 Elemente mit kovalenten Radien nach Cordero, ersten Ionisierungsenergien nach NIST und Elektronegativitäten nach Pauling

Karte der Atomeigenschaften

Kovalenzradius

Wähle ein Element oder ein Vergleichselement aus. Mit den Pfeiltasten kannst du die Ordnungszahlen durchlaufen. Diese Karte umfasst die ersten 20 Elemente.

Ausgewähltes Element

Kohlenstoff

76 pm

Vergleichselement

Sauerstoff

66 pm

Periodische Eigenschaften verfolgen

Kovalenzradius
220.5168115.56310.515.7510.515.2520OrdnungszahlKovalenzradius

Messprotokoll

Ändere die Einstellungen, teste eine Vorhersage und speichere das Ergebnis. Es werden bis zu 12 Momentaufnahmen gespeichert.

Über dieses Experiment

Ordnen Sie drei verschiedene Atomeigenschaften in einer Darstellung des Periodensystems an. Wählen und vergleichen Sie Elemente und filtern Sie anschließend nach Periode oder Gruppe, um allgemeine Trends und aussagekräftige Ausnahmen zu entdecken.

Lernziele

  • Vergleichen Sie Trends innerhalb einer Periode und innerhalb einer Gruppe.
  • Unterscheiden Sie den kovalenten Radius von einer exakten Atomgrenze.
  • Behandeln Sie nicht zugewiesene Elektronegativitätswerte als fehlende Daten und nicht als null.

Anleitung

  1. 1Vergleiche Lithium, Beryllium und Bor anhand von Atomradius und Ionisierungsenergie.
  2. 2Filtere die zweite Periode und bestimme die Ausnahme bei der Ionisierungsenergie von Sauerstoff und Stickstoff.
  3. 3Vergleiche Natrium mit Kalium in der ersten Gruppe.
  4. 4Wähle auf der Elektronegativitätskarte ein Edelgas aus und interpretiere den fehlenden Wert.

Das Modell

Differenzen beziehen sich auf dieselbe Eigenschaftsdefinition und dieselben Einheiten.
Die erste Ionisierungsenergie bezeichnet das Entfernen eines Elektrons aus einem isolierten neutralen Atom in der Gasphase.

Annahmen

  • Berücksichtigt werden nur die Ordnungszahlen 1 bis 20. Die Werte sind festgelegte Referenzdaten und keine Vorhersagen eines elektronischen Strukturlösers.
  • Die Radien beruhen auf der Definition des kovalenten Radius von Cordero (2008) und werden in Pikometern angegeben; die Ionisierungsenergien beruhen auf NIST-Werten und werden in Elektronenvolt angegeben. Die Elektronegativität nach Pauling ist dimensionslos.
  • Für Edelgase sind keine Pauling-Werte zugewiesen. Verbindungslinien dienen der Orientierung zwischen diskreten Elementen und implizieren keine interpolierten Messwerte.

Im Unterricht ausprobieren

  1. Q1Warum ist die erste Ionisierungsenergie von Bor niedriger als die von Beryllium?
  2. Q2Warum ist eine Lücke bei der Elektronegativität von Edelgasen kein Beleg für eine fehlende Anziehung von Elektronen?

Häufig gestellte Fragen

Warum kann ein anderes Periodensystem einen anderen Atomradius angeben?

Die Atomgröße hat mehrere Definitionen, darunter kovalente, metallische und van-der-Waals-Radien. Vergleichen Sie gleichartige Definitionen, bevor Sie eine Abweichung interpretieren.

Verlaufen periodische Trends vollkommen monoton?

Nein. Die Besetzung von Unterschalen und die Elektronenpaarbildung führen zu Ausnahmen. Ziehen Sie die tatsächlichen Referenzwerte heran, statt aus einem Trendpfeil eine absolute Regel abzuleiten.