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Musterlösung

Musterlösung: Hauptgruppen des PSE 1

Aufgabe 1

Ergänze folgenden Lückentext mit den richtigen Begriffen aus der am Ende gegebenen Liste. Die Begriffe können auch gar nicht oder mehrfach verwendet werden.

Das Periodensystem enthält 8 sogenannte Hauptgruppen. Die Elemente einer Hauptgruppe besitzen stets die gleiche Anzahl an Valenzelektronen, haben ähnliche Eigenschaften und stehen im PSE untereinander. Innerhalb einer Hauptgruppe nimmt nach unten die Atommasse stets zu, ebenso wie der Atomradius. Die Gruppennummer gibt gleichzeitig die Anzahl an Valenzelektronen an. Elemente der ersten und zweiten Hauptgruppe sind allesamt Metalle. Das heißt, sie neigen dazu, bei einer Reaktion Elektronen abzugeben. Innerhalb der Gruppe steigt ihre Reaktivität von oben nach unten. Elemente der sechsten und siebten Hauptgruppe sind dagegen eher Nichtmetalle, d. h., sie neigen dazu, Elektronen aufzunehmen. Innerhalb der Gruppe sinkt ihre Reaktivität von oben nach unten.

Auswahlmöglichkeiten: abzugeben / aufzunehmen / Valenzelektronen / Protonen / die Atommasse / der Atomradius / die Elektronegativität / steigt / sinkt / Kartoffelchips / untereinander / Eigenschaften / Farben / Größen / nebeneinander / schräg zueinander / Metalle / Nichtmetalle / Säuren / Basen / Atome

  • Schwierigkeitsgrad:  1
  • Zeit:  5 Minuten
  • Punkte:  6

Aufgabe 2

Nenne ein Element, das ...

a. ... spontan mit Wasser reagiert. Natrium
b. ... gasförmig vorkommt. Helium
c. ... vier Valenzelektronen besitzt. Kohlenstoff
d. ... zu den Halbmetallen gehört. Arsen
e. ... nicht in einer Hauptgruppe ist. Kupfer
  • Schwierigkeitsgrad:  1
  • Zeit:  5 Minuten
  • Punkte:  5

Aufgabe 3

Beantworte mihilfe des Periodensystems folgende Fragen: 

  1. Wie lauten die Namen der obersten vier Elemente der dritten Hauptgruppe?
    Bor Aluminium Gallium             Indium
  2. Vergleiche die Elemente Calcium (Ca) und Selen (Se): Welches dieser Elemente nimmt leichter zusätzliche Elektronen auf? Welches dieser Elemente ist ein Metall?
    Vergleicht man die beiden Elemente miteinander, dann ist Selen elektronegativer und nimmt leichter zusätzliche Elektronen auf. Das Element Calcium ist ein Metall und Selen ein Nichtmetall.
  3. Wie nennt man die 8. Hauptgruppe? Warum gehen Elemente dieser Gruppe praktisch keine chemischen Verbindungen ein? 
    Die 8. Hauptgruppe wird auch Edelgasgruppe genannt. Die Elemente dieser Gruppe gehen keine chemischen Verbindungen ein, da sie schon 8 Valenzelektronen besitzen und keine zusätzlichen Elektronen mehr aufnehmen müssen. Dieser Zustand wird auch Edelgaskonfiguration genannt.
  4. Wie nennt man die 7. Hauptgruppe? Welchen Aggregatzustand besitzen die oberen drei Elemente dieser Gruppe?
    Die Elemente der 7. Hauptgruppe werden auch als Halogene bezeichnet. Die oberen drei Elemente sind Fluor, Chlor und Brom. Fluor und Chlor sind gasförmig. Brom ist flüssig.
  5. Warum findet man Erdalkalimetalle in der Natur nur in Verbindungen? Welches ist das am wenigsten reaktive Erdalkalimetall?
    Alle Erdalkalimetalle besitzen 2 Elektronen auf ihrer äußersten Schale. Da sie nur noch 2 Valenzelektronen abgeben müssen, sind sie sehr reaktiv und gehen leicht chemische Bindungen mit anderen Stoffen ein. Das am wenigsten reaktive Erdalkalimetall ist das Element Beryllium.
  • Schwierigkeitsgrad:  2
  • Zeit:  10 Minuten
  • Punkte:  10

Aufgabe 4

Durch Aufnahme oder Abgabe von Elektronen werden aus Atomen Ionen. Je nach Element bilden sich anders geladene Ionen. Welche Ladungen weisen einatomige Ionen folgender Elemente voraussichtlich auf, wenn sie die Edelgaskonfiguration erreichen?

Element Ionenladung
Magnesium +2
Chlor −1
Stickstoff −3
Aluminium +3
  • Schwierigkeitsgrad:  3
  • Zeit:  5 Minuten
  • Punkte:  4

Musterlösung: Hauptgruppen des PSE 1 - Abbildung 1

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