ZirkelschlagArbeitsblätter / Themen A–Z / Chemie
Trends im Periodensystem
Chemie · Klasse 8–9 · 6 Blätter · 75 Aufgaben
LehrplanHessen: Tafel des Wissens – Periodensystem · bis Ende Jg. 9/10
Vier Eigenschaften ändern sich im Periodensystem nach demselben Muster. Zwei Ursachen erklären alles: die Zahl der Schalen und die Kernladung.
Worum es geht
In einer Periode (Zeile) bleibt die Zahl der besetzten Schalen gleich, aber die Kernladung steigt von links nach rechts. Die Außenelektronen werden stärker angezogen: Das Atom wird kleiner, hält seine Elektronen fester und zieht Bindungselektronen stärker an. In einer Hauptgruppe (Spalte) kommt nach unten mit jeder Periode eine Schale hinzu. Die Außenelektronen sind weiter vom Kern entfernt und durch die inneren Elektronen abgeschirmt: Das Atom wird größer und gibt Elektronen leichter ab.
Die Regeln
| Eigenschaft | in der Periode nach rechts | in der Hauptgruppe nach unten |
|---|---|---|
| Atomradius | nimmt ab | nimmt zu |
| erste Ionisierungsenergie | nimmt zu (Ausnahmen: Be > B, N > O) | nimmt ab |
| Elektronegativität | nimmt zu | nimmt ab |
| Metallcharakter | nimmt ab | nimmt zu |
| Ionenradius | Kation kleiner als sein Atom, Anion größer | gleiche Elektronenzahl: mehr Kernladung, kleineres Ion |
Beispiel, Schritt für Schritt
Aufgabe: Ordne Chlor, Natrium und Magnesium nach steigendem Atomradius.
| Schritt | Überlegung | Warum |
|---|---|---|
| 1 · Einordnen | Na, Mg, Cl stehen alle in der 3. Periode | Vergleich innerhalb einer Periode — die Schalenzahl ist gleich |
| 2 · Kernladung | Na 11, Mg 12, Cl 17 | bei gleicher Schalenzahl entscheidet die Kernladung |
| 3 · Trend anwenden | mehr Kernladung → Außenelektronen stärker angezogen → kleineres Atom | deshalb nimmt der Radius nach rechts ab |
| 4 · Ergebnis | Cl < Mg < Na | Tabellenwerte: 100 pm, 140 pm, 160 pm |
Der typische Fehler
Mehr Elektronen bedeutet ein größeres Atom. Das stimmt in der Hauptgruppe, weil dort neue Schalen dazukommen. In der Periode kommen die zusätzlichen Elektronen aber in dieselbe Schale, während gleichzeitig die Kernladung wächst. Chlor hat sechs Elektronen mehr als Natrium und ist trotzdem deutlich kleiner.
So prüfst du dein Ergebnis
Diagonale Probe. Radius und Metallcharakter sind links unten am größten (Caesium), Ionisierungsenergie und Elektronegativität rechts oben (Fluor, bei der Ionisierungsenergie die Edelgase). Dein Ergebnis muss zu dieser Diagonale passen. Vergleichst du zwei Elemente, prüfe zuerst, ob sie in einer Periode oder in einer Gruppe stehen.