Im Periodensystem der Elemente (kurz; PSE) sind alle chemischen Elemente nach ihrer Protonenzahl im Atomkern (= Ordnungszahl) und nach ähnlichen chemischen Eigenschaften geordnet. Im Periodensystem erkennt man Spalten (die mit einer Nummer überschrieben sind), die die sogenannten Gruppen darstellen. In diesen Gruppen sind Element (zu einer Spalte angeordnet), die eine ähnliche chemische Reaktivität zeigen. Dabei unterscheidet man im Periodensystem zwei Arten von Gruppen, nämlich die Hauptgruppen und Nebengruppen.
Wie eingangs erwähnt sind im Periodensystem die Elemente (aufeinanderfolgend) aufgrund der steigenden Protonenzahl angeordnet (diese Anordnung bildet die sogenannte Periode des Periodensystems). Elemente, die untereinander stehen, zeigen oft ein ähnliches chemische Reaktionsverhalten. Daher hat man auch diese (senkrecht) untereinander stehenden Elemente zu einer Elementfamilie (=> Gruppe) geordnet
Dabei gibt es zwei “Klassifizierungen” des Periodensystems. Die IUPAC hat alle Gruppen von 1-18 durchnummeriert (ohne Einteilung von Haupt- und Nebengruppen). In Unterricht teilt man die Gruppen des Periodensystems in Haupt- und Nebengruppen. Die Elemente im Periodensystem, die mit römischen Zahlen I bis VIII bezeichnet werden, stellen dabei die acht Hauptgruppen dar (I. bis VIII. Hauptgruppe)
Die Unterteilung von Element in Hauptgruppen ergibt daher Sinn, da vor allem die Elemente in den Hauptgruppen (innerhalb derselben Gruppe) eine ähnliche chemische Eigenschaft zeigen. Daher kann bei den Hauptgruppen vom Reaktionsverhalten eines Elements in der Regel auf das Verhalten der anderen Elemente der Hauptgruppe geschlossen werden (beispielsweise die Edelgasgruppe). Im Gegensatz zu den Nebengruppenelementen ist die Übereinstimmung des chemischen Reaktionsverhaltens bei den Hauptgruppen sehr groß, so dass hier entsprechend auch Gesetzmäßigkeiten herangezogen werden können.
Wie bereits erläutert, unterscheidet man im Unterricht in Haupt- und Nebengruppen. Verwendet man die “Einteilung” der IUPAC (Einteilung der Elemente in 18 Gruppen), so handelt es sich bei den Gruppen (Spalten) 1 und 2 bzw. 13 – 18 um Hauptgruppen, die Gruppen bzw. Spalten 3-12 entsprechen den Nebengruppen.
| Hauptgruppe | Gruppenname (weitere Informationen- siehe Link) |
|---|---|
| I | Alkalimetall-Gruppe |
| II | Erdalkalimetall-Gruppe |
| III | Borgruppe |
| IV | Kohlenstoff-Gruppe |
| V | Stickstoff-Gruppe |
| VI | Chalkogene |
| VII | Halogene |
| VIII | Edelgase |
Zum einen kann innerhalb der Gruppe auf das typischen chemische Reaktionsverhalten geschlossen werden, wenn eines der Elemente bereits bekannt ist (dies ist bei Nebengruppen-Elementen nicht mehr so einfach gegeben). Darüber hinaus kann bei Hauptgruppen-Elementen auch ganz einfach die Zahl der Valenzelektronen ermittelt werden. Die Zahl der Valenzelektronen eines Hauptgruppen-Elements entspricht der Hauptgruppennummer. Beispielsweise haben daher die Erdalkalimetalle zwei Valenzelektronen in ihrer Valenzschale. Umgekehrt kann man natürlich bei Hauptgruppen-Elementen und der Kenntnis der Zahl der Valenzelektronen auf die Hauptgruppe schließen, zu der das Element gehört.