1 Atombau 1.4 Die Struktur der Elektronenhülle

1 Atombau 1.4 Die Struktur der

Elektronenhülle

Das Periodensystem der Elemente (PSE)

Elemente, deren Atome analoge Elektronenkonfigurationen besitzen, haben ähnliche Eigenschaften und können zu Gruppen zusammengefaßt werden:

Johann Wolfgang Döbereiner (13.12.1780 - 24.03.1845)

1829 Aufstellung von Triaden, z.B.:

Cl, Br, I

Ca, Sr, Ba

Dimitri Mendelejew(07.02.1834 - 02.02.1907)

Dimitri Mendelejew Lothar Meyer(07.02.1834 - 02.02.1907) 19.08.1830 - 11.04.1895)

Meyer und Mendelejew stellten 1869 unabhängig voneinanderdas Periodensystem der Elemente (PSE) auf.

Herkömmliche Bezeichnung

Neu IUPAC- Bezeichnung, noch unverbreitet

Stowe - table

Triangel-form

Spiralform

+ Reihenfolge der Nebengruppennummern bringt Ähnlichkeit zwischen Haupt- und Nebengruppenelementen gleicher Gruppennummer zum Ausdruck.

+ Bei Nebengruppenelementen können außer den s- auch d- Elektronen als Valenzelektronen wirksam werden.

z. B.: Ga (IIIa) s2p1 Sc (IIIb) s2d1

Sn (IVa) s2p2 Zr (IVb) s2d2

K (Ia) s1 Cu (Ib) d1

+ Im Periodensystem nebeneinander stehende Elemente bilden eine Periode.

+ Die Zahl der Elemente der ersten sechs Perioden beträgt 2, 8, 8, 18, 18, 32.

+ Innerhalb einer Periode ändern sich die Eigenschaften der Elemente.

+ Nach einem Edelgas beginnt die nächste Periode.

Ionisierungsenergie

Ionisierungs-energie der

HGrEl.

Ionisierungsenergie der HGrEl innerhalb der Perioden.

Ionisierungsenergie der HGrEl innerhalb der Gruppen.

Ionisierungsenergie.

Elektronenaffinität.

Röntgenspektren.

Moseley (1913):

Röntgenspektren.

Moseley (1913):

2 Die chemische Bindung

Die Bindungskräfte, die zur Bildung chemischer Verbindungenführen, sind unterschiedlicher Natur.

Man unterscheidet daher Grenztypen der chemischen Bindung:

+ Ionenbindung

+ Ionenbindung+ Atombindung

+ Ionenbindung+ Atombindung+ metallische Bindung

+ Ionenbindung+ Atombindung+ metallische Bindung+ van-der-Waals-Bindung

Mischtypen sind möglich und häufig!

2 Die chemische Bindung2.1 Die Ionenbindung

Bei der Reaktion von Natrium mit Chlor geben die Natrium-atome unter Bildung des Natriumions Na+ ein Elektron ab, während die Chloratome unter Bildung des Chloridions Cl- ein Elektron aufnehmen:

Die neu entstandenen Ionen besitzen Edelgaskonfiguration:Na+ 1s22s22p6 (Neonkonfiguration)Cl- 1s22s22p63s23p6 (Argonkonfiguration)

Das Natriumchloridgitter

Ionenverbindungen sind schlechte Leiter für den elektrischenStrom; geschmolzen werden die Ionen beweglich und werdendaher elektrisch leitend.

In polaren Lösungsmitteln wie Wasser bleiben die Ionen ebenfalls erhalten; solche Lösungen sind auch elektrisch leitend.

Ausnahmen von der Edelgaskonfiguration sind möglich,z.B. Sn2+ oder Pb2+.Aufgrund von Ionisierungsenergien und Elektronenaffinitätentreten Ionen wie z.B. Na2+, Mg3+ oder Cl2- und O3- nicht inVerbindungen auf.

Ionenradien

Mit wachsender Koordinationszahl KZ vergrößern sich die Abstoßungskräfte und damit die Gleichgewichts-abstände zwischen den Ionen.

Ionenradien

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