Anwendungen mithilfe des PSE

Das PSE ordnet nicht nur die Elemente nach steigender Kernladungszahl oder nach ähnlichen chem. Verhalten zu Elementfamilien. Aus dem PSE lassen sich auch Eigenschaften ableiten, die regelmäßig wiederkehren.

  • Innerhalb einer Gruppe nimmt der Atomradius mit  steigender Periodenzahl (von oben nach unten) zu, da bei jeder neuen Periode eine zusätzliche Schale aufgefüllt wird. Die Außenelektronen sind also umso weiter vom Kern entfernt, je mehr Schalen um den Atomkern angeordnet sind.
  • Innerhalb einer Periode nimmt der Atomradius von links nach rechts ab, da die (positive) Kernladung innerhalb der Periode zunimmt, die Anzahl der Schalen jedoch nicht. Die Elektronen werden damit vom Kern stärker angezogen (Kontraktion).
  • Die Elektronegativität nimmt in einer Periode von links nach rechts zu. In einer Hauptgruppe nimmt die Elektronegativität von oben nach unten ab

Anwendung

Mithilfe dieser mikroskopischen Eigenschaften (Atomradius) lassen sich makroskopische Eigenschaften (Schmelzpunkt) für Salze abschätzen

In einem Kristallgitter eines Salzes zieht jedes positiv geladene Kation die benachbarten negativ geladenen Ionen Anionen an – und umgekehrt. Wenn man ein solches Salz schmelzen oder verdampfen will, so muss man genau diese Anziehungskräfte überwinden. Alle Eigenschaften, die die Anziehungskräfte zw. Anion und Kation beeinflussen, haben somit eine Wirkung auf den Schmelzpunkt des Salzes und lassen sich abschätzen.
So lässt sich mithilfe des Coulombschen Gesetzes die Anziehungskraft zwischen zwei elektrischen Ladungen q1 und q2 durch dessen Abstand (Atomradius) abschätzen (Je grösser der Atomradius, desto geringer die Anziehungskraft und damit der Schmelzpunkt).


Anwendungen mithilfe des PSE – Testfragen/-aufgaben

1. Was bedeutet PSE in Beziehung zur Chemie?

Das PSE bezieht sich auf das Periodensystem der Elemente, ein übersichtliches Schema, in dem alle bekannten chemischen Elemente in Form von Symbolen dargestellt werden, die nach bestimmten Eigenschaften geordnet sind.

2. Wie können die Perioden und Gruppen im PSE bei chemischen Reaktionen helfen?

Die Perioden (horizontale Reihen) und Gruppen (vertikale Spalten) im PSE helfen, die Eigenschaften von Elementen vorherzusagen. Elemente in derselben Gruppe haben ähnliche chemische Eigenschaften, weil sie die gleiche Anzahl von Valenzelektronen haben.

3. Welche Anwendung haben Hauptgruppenelemente im PSE?

Hauptgruppenelemente im PSE finden eine breite Anwendung in verschiedenen Bereichen. Zum Beispiel wird Wasserstoff zur Herstellung von Ammoniak und in Brennstoffzellen verwendet. Silizium wird zur Herstellung von Computerchips und Solarzellen verwendet.

4. Wie können wir das PSE benutzen, um das Verhalten von Elementen in chemischen Reaktionen vorherzusagen?

Die Position eines Elements im PSE kann Rückschlüsse auf sein chemisches Verhalten ermöglichen. Beispielsweise nehmen Elemente in der linken Spalte (Alkalimetalle) gerne ein Elektron auf, während Elemente in der rechten Spalte (Edelgase) vollständig gefüllte Elektronenschalen haben und sich daher chemisch eher passiv verhalten.

5. Welche Anwendung haben Übergangsmetalle im PSE?

Die Übergangsmetalle im PSE finden vielfältige Anwendung. Eisen wird zur Herstellung von Stahl verwendet. Kupfer ist ein ausgezeichneter Leiter und wird daher zur Herstellung von Draht und Elektronik verwendet. Gold und Silber werden in der Schmuckherstellung und in bestimmten Technologien eingesetzt.

6. Wie können wir das PSE nutzen, um die Atommasse eines Elements zu bestimmen?

In der Regel ist die Atommasse eines Elements im PSE angegeben. Sie ist in Atomaren Masseneinheiten (u) angegeben und bezieht sich auf die Masse der Protonen und Neutronen im Atomkern.

7. Warum stehen Wasserstoff und Helium in unterschiedlichen Gruppen im PSE, obwohl beide nur ein einziges Elektron besitzen?

Wasserstoff und Helium werden in unterschiedlichen Gruppen im PSE aufgeführt, obwohl sie jeweils nur ein Elektron besitzen, da sie unterschiedliche Anzahl von Elektronenschalen haben. Wasserstoff hat nur eine Schale, während Helium zwei Schalen hat.

8. Was versteht man unter ionischen Verbindungen und wie können wir das PSE benutzen, um sie zu identifizieren?

Ionische Verbindungen bestehen aus positiven und negativen Ionen, die durch elektrostatische Anziehung zueinander gebunden werden. Im PSE können wir Metalle (in der Regel Kationen) und Nichtmetalle (in der Regel Anionen) identifizieren. Diese Kombinationen liefern uns ionische Verbindungen.

9. Wie können wir das PSE benutzen, um Valenzelektronen zu bestimmen?

Die Gruppennummer eines Elements im PSE gibt die Anzahl seiner Valenzelektronen an. Zum Beispiel haben Elemente der Gruppe 1 (Alkalimetalle) ein Valenzelektron, während Elemente der Gruppe 17 (Halogene) sieben Valenzelektronen haben.

10. Welche Anwendung haben Edelgase im PSE?

Edelgase (Gruppe 18 im PSE) finden vielfältige Anwendung. Helium wird zur Füllung von Luftballons verwendet; Neon wird in Leuchtreklame eingesetzt; Argon wird als Schutzgas in der Metallverarbeitung und in Glühlampen verwendet.

Autor: , Letzte Aktualisierung: 31. Januar 2024