Download. Chemieunterricht an Stationen. Anja Dombrowski. Downloadauszug aus dem Originaltitel: Sekundarstufe I. Anja Dombrowski 6,49

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1 Download Anja Dombrowski der Elemente Chemieunterricht an Stationen Sekundarstufe I Anja Dombrowski Downloadauszug aus dem Originaltitel: 6,49 3

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3 Inhaltsverzeichnis Materialaufstellung und Hinweise. 2 Laufzettel Station 1: Die Ordnung im Reich der Elemente... 5 Station 2: Die Entdeckung des Periodensystems Station 3: Der Geheimcode der Elemente. 10 Station 4: Informationen auf einen Blick im PSE Station 5: im Schalenmodell Station 6: Atomradien im Periodensystem Station 7: Die Benennung von neu entdeckten Elementen Lernzielkontrolle Lösungen Periodensystem der Elemente

4 Materialaufstellung und Hinweise Allgemeine Hinweise Das Experimentiermaterial sollte an festen Plätzen ausliegen. Für einen mobilen Einsatz an den Schülertischen ist die Verwendung von Materialkörbchen, in denen sich das benötigte Material befindet, empfehlenswert. Die verwendeten Chemikalien müssen ordnungsgemäß entsorgt werden. Es empfiehlt sich, entsprechende Sammelbehälter passend gekennzeichnet und gut sichtbar aufzustellen sowie die Lernenden darauf hinzuweisen. Je nach länderspezifischen rechtlichen Vorlagen müssen die Gefährdungsbeurteilungen (s. Anhang) entsprechend angepasst werden. Da sich die Lernenden einen wichtigen Bereich der anorganischen Chemie eigenständig aneignen sollen, empfiehlt sich das Führen eines Labortagebuchs, in dem für jede Station kurze Anmerkungen zu folgenden Impulsen notiert werden: An dieser Station habe ich gelernt, Mir ist noch nicht klar, Mich würde zusätzlich interessieren, Das Labortagebuch bleibt in der Schule und kann von der Lehrkraft eingesehen werden. Mögliche Verständnisschwierigkeiten können so zeitnah ausgeräumt und weitere Lerninteressen berücksichtigt werden. 2

5 Die Seiten 5 bis 21 sind in entsprechender Anzahl zu vervielfältigen und den Lernenden bereitzulegen. Als Möglichkeiten zur Selbstkontrolle können Lösungsseiten erstellt werden. S. 5/6 Station 1 Die Ordnung im Reich der Elemente Material: Scheren, Kleber, 1 DIN A3-Blatt, 1 PSE Hinweise: Für die Arbeit mit den Kärtchen ist es sinnvoll, das Periodensystem im Raum zu verdecken. Die Kärtchen können auch laminiert an der Station ausgelegt werden, damit die Lernenden sie nur ordnen. Dann entfällt das Aufkleben und das Beschriften. Der Kartensatz ist sehr umfangreich. Er kann vom Lehrer, der Lerngruppen angemessen, reduziert werden. S. 8/9 Station 2 Die Entdeckung des Periodensystems Material: 1 PSE, ggf. Buntstifte S. 11 Station 3 Der Geheimcode der Elemente Material: 1 PSE S Station 4 Informationen auf einen Blick im PSE Material: 2 x Teil 3 (S. 14) kopieren, 5 unterschiedliche farbige Buntstifte S. 15 Station 5 im Schalenmodell Material: 2 farbige Stifte (rot und blau), ggf. 1 PSE S. 19 Station 7 Die Benennung von neu entdeckten Elementen Material: Chemiebuch, Lexikon, Internet S. 20 Lernziel- kontrolle Material: 1 PSE 3

6 Laufzettel für Pflichtstationen Stationsnummer erledigt kontrolliert Wahlstationen Stationsnummer erledigt kontrolliert 4

7 Station 1 Die Ordnung im Reich der Elemente (1) INFORMATIONSSEITE 5 Die Abkehr von der Alchemie des Mittelalters und die Zuwendung zu einer rationalen (von der Vernunft geleiteten) Wissenschaft führte viele Chemiker im 18. und 19. Jahrhundert zu der Frage, ob der Vielfalt der Elemente trotzdem eine prinzipielle Ordnung zugrundeliegt. Je mehr neue Elemente entdeckt und erforscht wurden, desto offensichtlicher traten Ähnlichkeiten in den Eigenschaften von zum Teil äußerlich ganz unterschiedlichen Stoffen zu Tage. Andere Stoffe hatten ähnliche äußere Merkmale, reagierten aber zum Beispiel mit Wasser ganz unterschiedlich. Es gab damals viele Ansätze, Ordnungskriterien aufzustellen. Jedoch umfassten die vorgestellten Ordnungsysteme immer nur einen begrenzten Gültigkeitsbereich. Es gelang lange nicht, eine für alle Elemente zutreffende Systematik zu erstellen Aufgabe a) Schneide die Kärtchen aus. Ordne die Kärtchen in Reihen und Spalten so an, dass Elemente mit ähnlichen Eigenschaften zusammen liegen. b) Beschrifte die Kärtchen mit den Elementsymbolen und klebe sie auf ein DIN A3-Blatt. c) Vergleiche deine Ordnung mit dem heutigen Periodensystem der Elemente. Beschreibe Gemeinsamkeiten und Unterschiede. Elektr. Leitfähigkeit: ja Elektr. Leitfähigkeit: ja Elektr. Leitfähigkeit: ja Schmelzpunkt: 958 C Schmelzpunkt: 63,7 C Schmelzpunkt: 839 C Siedepunkt: ~ C Atommasse: 73 u Atomradius: m Reaktivität: Formel des Oxids: X 2 O Elektr. Leitfähigkeit: nein Siedepunkt: 760 C Atommasse: 39 u Atomradius: m Reaktivität mit H 2 O: heftig Formel des Oxids: X 2 O Elektr. Leitfähigkeit: ja Siedepunkt: C Atommasse: 40 u Atomradius: m Reaktivität mit H 2 O: lebhaft Formel des Oxids: XO Elektr. Leitfähigkeit: nein Schmelzpunkt: -169 C Schmelzpunkt: C Schmelzpunkt: -7,3 C Siedepunkt: -153 C Siedepunkt: C Siedepunkt: 58,8 C Atommasse: 84 u Atommasse: 70 u Atommasse: 80 u Atomradius: m Reaktivität: träge Formel des Oxids: Elektr. Leitfähigkeit: nein Schmelzpunkt: 217 C Siedepunkt: 688 C Atommasse: 79 u Atomradius: m Reaktivität mit H 2 : Formel des Oxids: XO 3 Atomradius: m Reaktivität: Formel des Oxids: XO 2 Elektr. Leitfähigkeit: ja Schmelzpunkt: 97,5 C Siedepunkt: 880 C Atommasse: 23 u Atomradius: m Reaktivität mit H 2 O: heftig Formel des Oxids: X 2 O Atomradius: m Reaktivität mit H 2 : heftig Formel des Oxids: X 2 O Elektr. Leitfähigkeit: nein Schmelzpunkt: 814 C Siedepunkt: 633 C Atommasse: 75 u Atomradius: m Reaktivität: Formel des Oxids: X 2 O 5 5

8 Station 1 Die Ordnung im Reich der Elemente (2) Elektr. Leitfähigkeit: nein Elektr. Leitfähigkeit: ja Elektr. Leitfähigkeit: ja Schmelzpunkt: -223 C Schmelzpunkt: 179 C Schmelzpunkt: C Siedepunkt: -187 C Siedepunkt: C Siedepunkt: C Atommasse: 19 u Atommasse: 7 u Atommasse: 9 u Atomradius: m Atomradius: m Atomradius: m Reaktivität mit H 2 : extrem heftig Reaktivität mit H 2 : langsam Reaktivität mit H 2 : keine Formel des Oxids: X 2 O Formel des Oxids: X 2 O Formel des Oxids: XO Elektr. Leitfähigkeit: nein Elektr. Leitfähigkeit: in bestimmter Form Elektr. Leitfähigkeit: nein Schmelzpunkt: C Schmelzpunkt: ~ C Schmelzpunkt: -210 C Siedepunkt: ~ C Siedepunkt: ~ C Siedepunkt: -195,8 C Atommasse: 11 u Atommasse: 12 u Atommasse: 14 u Atomradius: m Atomradius: m Atomradius: m Reaktivität: Reaktivität: langsam Reaktivität: Formel des Oxids: X 2 O 3 Formel des Oxids: XO 2 Formel des Oxids: X 2 O 5 Elektr. Leitfähigkeit: nein Elektr. Leitfähigkeit: nein Elektr. Leitfähigkeit: nein Schmelzpunkt: -218,9 C Schmelzpunkt: -248,6 C Schmelzpunkt: -189,3 C Siedepunkt: -183 C Atommasse: 16 u Atomradius: m Reaktivität: Formel des Oxids: Elektr. Leitfähigkeit: nein Siedepunkt: -245,9 C Atommasse: 20 u Atomradius: m Reaktivität: träge Formel des Oxids: Elektr. Leitfähigkeit: nein Siedepunkt: -185,8 C Atommasse: 40 u Atomradius: m Reaktivität: träge Formel des Oxids: Elektr. Leitfähigkeit: nein Schmelzpunkt: -101 C Schmelzpunkt: 44 C Schmelzpunkt: 119 C Siedepunkt: -34 C Siedepunkt: 280 C Siedepunkt: 444,6 C Atommasse: 35 u Atommasse: 31 u Atommasse: 32 u Atomradius: m Reaktivität mit H 2 : sehr heftig Formel des Oxids: X 2 O Elektr. Leitfähigkeit: halbleiter Schmelzpunkt: 1414 C Siedepunkt: C Atommasse: 28 u Atomradius: m Reaktivität: Formel des Oxids: XO 2 Atomradius: m Reaktivität: Formel des Oxids: X 2 O 5 Elektr. Leitfähigkeit: ja Schmelzpunkt: 659,8 C Siedepunkt: C Atommasse: 27 u Atomradius: m Reaktivität: Formel des Oxids: X 2 O 3 Atomradius: m Reaktivität: Formel des Oxids: XO 3 Elektr. Leitfähigkeit: ja Schmelzpunkt: 649 C Siedepunkt: 1107 C Atommasse: 24 u Atomradius: m Reaktivität mit H 2 O: mäßig Formel des Oxids: XO 6

9 Station 2 Die Entdeckung des Periodensystems (1) INFORMATIONSSEITE Die Vier-Elemente-Lehre von Feuer, Wasser, Erde und Luft war bis ins 17. und 18. Jahrhundert noch Grundlage aller Erklärungen chemischer Phänomene. Dennoch beschäftigte die Frage nach der Art und der Anzahl der Grundsubstanzen weiterhin viele Wissenschaftler dieser Zeit stellte der französische Chemiker Antoine Lavoisier eine Liste von 33 einfachen Stoffen auf, die sich nicht in weitere Substanzen aufspalten lassen. John Dalton stellte 1803 seine Theorie der Atome als kleinste Teilchen vor und berechnete für einige der bekannten Elemente relative Atomgewichte. Die Existenz von Atomen als Kugelteilchen wurde aber lange Zeit angezweifelt. Der deutsche Chemiker Johann Wolfgang Döbereiner veröffentlichte 1829 seine Triadenregel, in der er die Dreiheit als Prinzip der Gruppierung vorschlug. Er gruppierte Elemente mit ähnlichen Eigenschaften in Dreiergruppen, den Triaden. So bildeten Lithium, Natrium und Kalium beispielsweise eine Triade. Eine andere bestand aus Iod, Chlor und Brom. Weitere Dreiergruppen waren Calcium, Strontium und Barium sowie Schwefel, Selen und Tellur. Er stellte fest, dass das Atomgewicht des mittleren Elements vorhersagbar war, da es ziemlich genau dem Mittelwert der Atommassen der beiden anderen Elemente entsprach. Der britische Chemiker John Newlands sprach bereits 1864 vom Gesetz der Oktaven als systematisches Grundprinzip. Er ordnete die bekannten Elemente nach steigender Atommasse und stellte fest, dass sich die chemischen Eigenschaften in jeder achten Position wiederholten. In Russland arbeitete zu dieser Zeit der russische Chemieprofessor Dimitrij Mendelejew an einem Lehrbuch für seine Studenten. Auch er wollte die bekannten Elemente nach einem systematischen Prinzip anordnen. Mendelejew beschäftigte sich bereits seit einiger Zeit mit der Frage, ob es eine Ordnung in der Vielfalt der 63 Elemente gibt. Einige der zu dieser Zeit bekannten Elemente wiesen ganz offensichtliche Ähnlichkeiten auf. Andere wiederum ließen sich kaum miteinander vergleichen. Manche Elemente hatten zwar ganz unterschiedliche Eigenschaften, aber sie reagierten mit bestimmten Stoffen in der gleichen Weise. Eine Ordnung nur nach aufsteigendem Atomgewicht brachte keine erkennbare Ordnung in das Durcheinander der Elemente, denn auf diese Weise zeigten benachbarte Elemente keine Ähnlichkeit in ihren Eigenschaften. Mendelejew, der alle charakteristischen Eigenschaften der Elemente im Kopf hatte, schrieb 1869 die Namen der Elemente auf einzelne Karten und sortierte und gruppierte sie so lange um, bis er ein System aus Spalten und Reihen gefunden hatte, in dem Elemente mit ähnlichen Eigenschaften in einer Reihe standen und die Atomgewichte der Elemente innerhalb der Reihe größer wurden. Die Reihen legte er so übereinander, dass die Atomgewichte von rechts nach links sowie von einer Spalte zur nächsten anstiegen. Es zeigte sich, dass bestimmte Eigenschaften regelmäßig (periodisch) wiederkehrten. Damit war eine erste Form des Periodensystems der Elemente gefunden. Zeitgleich mit Mendelejew hatte auch der deutsche Chemiker Julius Lothar Meyer 1869 eine Ordnung der Grundsubstanzen erstellt, die dem System Mendelejews sehr ähnlich war. Er ordnete 56 bekannte Elemente nach steigender Atommasse in 13 Gruppen mit bis zu fünf ähnlichen Elementen. Aber er zögerte zu lange mit der Veröffentlichung, sodass Mendelejew heute als derjenige gilt, der Ordnung in das Reich der Elemente gebracht hat. Im Lauf der folgenden Jahre nahm Mendelejew ständig Veränderungen und Ergänzungen vor, denn die erste Fassung des Periodensystems wies noch Fehler in der Platzierung mancher Elemente auf. Stellenweise schienen benachbarte Elemente in ihren Eigenschaften und Atomgewichten nicht zusammen zu passen. Mendelejew ließ daher an diesen Stellen einfach Lücken und sagte die Existenz von bis dahin noch nicht entdeckten Elementen und deren Eigenschaften voraus. So klaffte zunächst eine Lücke zwischen Aluminium und Indium, die durch die Entdeckung von Gallium wenige Jahre später geschlossen werden konnte. Mendelejew hatte für dieses Element ein Atomgewicht von 68 vorhergesagt. Gallium besitzt tatsächlich eine Atommasse von 69,7. Die Anordnung der Reihen und Spalten wurde später so umgestellt, dass das leichteste Element in der ersten Spalte oben und das schwerste Element rechts unten steht, so wie wir das aus der Darstellung des Periodensystems der Elemente heute kennen

10 Station 2 Die Entdeckung des Periodensystems (2) Aufgabe 1 Lies dir den Text über die Entdeckung des Periodensystems aufmerksam durch und markiere wichtige Informationen. Trage die wichtigsten Entdeckungen der Wissenschaftler in das jeweilige Puzzleteil ein. Meyer (1864 und 1870) Dalton (1808) Mendelejew (1869 und 1871) Döbereiner (1829) Lavoisier (1789) Aufgabe 2 Newlands (1865) Vergleiche Mendelejews erstes Periodensystem mit unserem heutigen Periodensystem. Beschreibe die Unterschiede. 8

11 Station 2 Die Entdeckung des Periodensystems (3) Aufgabe 3 Die Tabelle zeigt einen Ausschnitt aus Mendelejews erstem Periodensystem. Makiere mit den Zahlen 1 11 die Elementfamilien, die Mendelejew bereits richtig zugeordnet hatte. Be = 9,4 Mg = 24 Zn = 65,2 Cd = 112 B = 11 Al = 27? = 68 Ur = 116 Au = 197? C = 12 Si = 28? = 70 Sn = 118 N = 14 P = 31 As = 75 Sb = 122 Bi = 210 O = 16 S = 32 Se = 79,4 Te = 128? F = 19 Cl = 35,5 Br = 80 J = 127 Li = 7 Na = 23 K = 39 Rb = 85,4 Cs = 133 Tl = 204 Ca = 40 Sr = 87,6 Ba = 137 Pb = 207 Aufgabe 4 Benenne die Kriterien, nach denen das heutige Periodensystem der Elemente geordnet ist. Aufgabe 5 Mendelejew hat in dem abgebildeten Ausschnitt seines ersten Periodensystems (vgl. Aufgabe 3) vier Fragezeichen:? = 68,? = 70, Te = 128?, Au = 197? a) Gib an, welche Bedeutung diese Fragezeichen haben. b) Benenne die folgenden Elemente mithilfe des heutigen Periodensystems: = 68 = 70 Aufgabe 6 Begründe, warum diese tabellarische Auflistung mit dem Fachbegriff Periodensystem der Elemente bezeichnet wird. 9

12 Station 3 Der Geheimcode der Elemente (1) INFORMATIONSSEITE wird oft auch als Tabelle des Wissens bezeichnet. Wer die Systematik hinter den Zahlen und Buchstaben kennt, kann dem Periodensystem der Elemente viele Informationen über das chemische Verhalten und den Aufbau der Atome eines Elements entnehmen. I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. Periodensystem über dem Elementsymbol. Protonen und Neutronen sind gleich schwer. Beide Teilchensorten wiegen ungefähr 1 u. Das bedeutet, die Massezahl ist die Summe aus der Masse aller Protonen und Neutronen im Kern. Deshalb kann man aus der Differenz der (gerundeten) Massenzahl und der Ordnungszahl die Anzahl der Neutronen in einem Atom berechnen. Da die Anzahl an Neutronen im Kern unterschiedlich sein kann, die Anzahl an Protonen für ein Element aber immer gleich ist, gibt die Ordnungszahl an, um welches Element es sich handelt. Zum Beispiel sind alle Atome, die in ihrem Kern 16 Protonen haben, Schwefelatome Außenelektronen VI. Hauptgruppe Alle uns bekannten 118 chemischen Elemente sind im Periodensystem nach bestimmten Kriterien geordnet. Ursprünglich wurden die Elemente nach steigender Atommasse und ähnlichen chemischen Eigenschaften angeordnet. Heute weiß man, dass die Masse eines Atoms hauptsächlich von der Anzahl der im Atomkern befindlichen Protonen und Neutronen bestimmt wird. Die Stellung eines Elements im Periodensystem hängt also direkt mit seinem Atombau zusammen. Maßgebend für die Anordnung der Elemente ist die sogenannte Kernladungszahl. Sie bezieht sich auf die Anzahl der Protonen im Kern. Wenn man die Zeilen im Periodensystem von links nach rechts liest, so kommt mit jedem weiteren Element ein Proton im Kern dazu. Da alle Elemente nach aufsteigender Kernladungszahl im Periodensystem angeordnet sind, nennt man diese Zahl auch die Ordnungszahl. Sie steht im PSE häufig direkt unter dem Elementsymbol, kann aber auch links oben in der Ecke zu finden sein. Mit steigender Ordnungszahl nimmt die Zahl der Protonen und Neutronen im Kern zu. Die Atome werden schwerer, ihre Atommasse nimmt zu. Man findet die Massezahl (Atommasse) im 3. Periode 3 Schalen 32,07 S 16 Schwefel Atommasse Kernladungszahl (Ordnungszahl) 16 Protonen im Kern 16 Elektronen in der Hülle = 16 Neutronen im Kern Da Atome nach außen hin elektrisch neutral sind, muss es in der Hülle genau so viele Elektronen geben wie sich Protonen im Kern befinden. Die Ordnungszahl gibt also ebenfalls die Anzahl der Elektronen in der Hülle des Atoms an. Die Spalten und Zeilen im Periodensystem sind ebenfalls nummeriert. Auch diese Zahlen spiegeln direkt den Atombau eines Elements wieder. Die waagerechten Zeilen des PSE heißen Perioden, die von oben nach unten mit den Ziffern 1 7 durchnummeriert werden. Die Periodennummer gibt die Zahl der Schalen an, die sich um den Kern eines Atoms befinden. Die senkrechten Spalten werden Gruppen genannt. Es gibt acht Haupt- und acht Nebengruppen. Die Gruppen werden mit römischen Zahlen gekennzeichnet um sie von den Perioden zu unterscheiden. Bei den Hauptgruppen entspricht die römische Zahl der Anzahl der Außenelektronen (Valenzelektronen) eines Atoms. Beispielsweise haben alle Elemente, die in der I. Hauptgruppe stehen, ein Elektron auf der Außenschale

13 Station 3 Der Geheimcode der Elemente (2) Aufgabe 1 Gib in dem Steckbrief für das Element Barium alle Informationen an, die du dem Periodensystem der Elemente entnehmen kannst. Steckbrief: Barium Elementsymbol: Ordnungszahl: Atommasse (gerundet): Zahl der Außenelektronen: Zahl der Schalen: Zahl der Protonen: Zahl der Elektronen: Zahl der Neutronen: Aufgabe 2 Beantworte die Fragen mithilfe eines Periodensystems. a) Welches Element hat die Ordnungszahl 79? b) Welches Element steht in der VII. Hauptgruppe und der 2. Periode? c) Welche Elemente stehen in der 1. Periode? d) In welcher Periode steht Rubidium? e) Welches Element hat eine Atommasse von 207 u (gerundet)? f) Welches Element hat 26 Elektronen in der Atomhülle? g) Hat Kalium die gleiche Anzahl an Protonen wie Neutronen? h) Welches Element hat 47 Protonen? 11

14 Station 4 Informationen auf einen Blick im PSE (1) In der Literatur findet man oft unterschiedliche Darstellungen für die bis heute bekannten 118 chemischen Elemente im Periodensystem. Je nachdem, welche Informationen im Vordergrund stehen sollen, kann zum Beispiel eine farbige Hervorhebung in der Darstellung einen schnellen Überblick gewähren. Oft werden in einer Kurzform des Periodensystems auch nur die Hauptgruppen dargestellt. Metalle und Nichtmetalle: Aufgabe 1 Ergänze jeweils die Lücken im Text und markiere im PSE mit drei verschiedenen Farben Metalle, Nichtmetalle und Halbmetalle. Die Mehrzahl der chemischen Elemente gehört zur Stoffgruppe der. Die Nichtmetalle stehen auf der rechten Seite im PSE. Eine Ausnahme bildete das Element. Es steht in der. Hauptgruppe über den. Es gibt Elemente, die sowohl charakteristische Merkmale von Metallen haben, aber auch Eigenschaften haben, die eher für Nichtmetalle typisch sind. Diese Elemente werden als bezeichnet. Es handelt sich um die Elemente Bor,, Germanium, Arsen, Antimon, und Polonium. Wichtige Elementfamilien: Aufgabe 2 a) Markiere im PSE mit fünf verschiedenen Farben die folgenden Elementfamilien: Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Chalkogene, Halogene und Edelgase. b) Ergänze die Lücken im folgenden Text. Verwende dazu diese Begriffe: Aggregatzuständen Eigenschaften Elementfamilien Fluor Laugen Molekülen. In den Hauptgruppen stehen jeweils Elemente, die sehr ähnliche chemische haben. Man bezeichnet sie deshalb als. Die Alkalimetalle der I. Hauptgruppe reagieren beispielsweise sehr heftig mit Wasser unter Bildung von und Wasserstoff. Die Erdalkalimetalle (II. Hauptgruppe) zeigen grundsätzlich das gleiche Verhalten, aber in einer abgeschwächten Form. Halogene liegen bei Raumtemperatur in unterschiedlichen vor. Iod ist fest, Brom flüssig und Chlor sowie sind gasförmig. Dennoch weisen sie auch viele Gemeinsamkeiten auf. Sie sind zum Beispiel alle aus zweiatomigen als kleinste Baueinheit aufgebaut. Die III., IV. und V. Hauptgruppe wird jeweils als Bor-, Kohlenstoff- bzw. Stickstoffgruppe bezeichnet. In diesen Elementfamilien sind die Ähnlichkeiten nicht so ausgeprägt wie in den anderen Elementfamilien. 12

15 Station 4 Informationen auf einen Blick im PSE (2) Natürliche und künstliche Elemente: Aufgabe 3 a) Markiere im PSE mit einer Farbe die künstlichen Elemente. b) Trenne in der folgenden Buchstabenkette die Wörter und ergänze die Satzzeichen. VONDENBISLANGBEKANNTEN118CHEMISCHENELEMENTENKOMMENNURDIE ERSTEN94VERTRETERINDERNATURVORALLEANDERENELEMENTEWURDEN ZUFORSCHUNGSZWECKENIMLABORKÜNSTLICHERZEUGTVONIHNENWURDENBISHER KEINENATÜRLICHENVORKOMMENNACHGEWIESENÜBERDIEEIGENSCHAFTENDER KÜNSTLICHHERGESTELLTENELEMENTEISTNURWENIGBEKANNTDAIHREATOM KERNEINNERHALBKÜRZESTERZEITZERFALLEN Radioaktive Elemente: Aufgabe 4 a) Markiere im PSE mit einer Farbe die radioaktiven Elemente. b) Ergänze die Lücken im folgenden Text. Die Kerne mancher Atome sind nicht dauerhaft stabil. Sie zerfallen mit einer bestimmten Zerfallsrate in kleinere Atomkerne anderer Elemente. Die Kerne neu entdeckter sehr schwerer Elemente mit hohen Ordnungszahlen existieren nur für Bruchteile einer Sekunde. Es gibt aber auch sehr langlebige radioaktive Elemente wie das Uran. Zu den natürlichen radioaktiven Stoffen gehören die Elemente mit den Ordnungszahlen von bis. Die natürlichen Elemente ( ) mit der Ordnungszahl 61 und Technetium (Tc, Ordnungszahl ) sind ebenfalls radioaktiv. 13

16 Station 4 Informationen auf einen Blick im PSE (3) III I. VIII. 1. II. III. IV. V. VI. VII III I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII

17 Station 5 der Elemente (PSE) im Schalenmodell (1) Aufgabe 1 Trage in die Atomkerne die Anzahl der Protonen (p + ) ein. Zeichne die Elektronen in das Schalenmodell der Atomhülle der einzelnen Elemente mit (blauen) Punkten ein. Zeichne die Elektronen auf der Außenschale (Außenelektronen) mit einem roten Stift. I II III IV V VI VII VIII 1 K-Schale 1p + Wasserstoff Helium 2 L-Schale Lithium Beryllium Bor Kohlenstoff Stickstoff Sauerstoff Fluor Neon 3 M-Schale Aufgabe 2 Natrium Magnesium Aluminium Silicium Phosphor Schwefel Chlor Argon Die Position eines Elements im Periodensystem verrät viel über seinen Aufbau. Kreuze in der Tabelle an, wie sich die Anzahl der Protonen, die Anzahl der Schalen und die Anzahl der Außenelektronen im Periodensystem verändern. Anzahl der Protonen von oben nach unten... Anzahl der Protonen von links nach rechts... Anzahl der Schalen von oben nach unten... Anzahl der Schalen von links nach rechts... Anzahl der Außenelektronen von oben nach unten... Anzahl der Außenelektronen von links nach rechts... bleibt gleich nimmt zu nimmt ab 15

18 Station 5 der Elemente (PSE) im Schalenmodell (2) Aufgabe 3 Ergänze die Satzanfänge so, dass alle Ergebnisse aus der Tabelle (aus Aufgabe 2) berücksichtigt werden. Die Anzahl der Protonen Innerhalb einer Hauptgruppe Innerhalb einer Periode Die Anzahl der Schalen Die Anzahl der Außenelektronen Aufgabe 4 Setze die Satzbruchstücke richtig zusammen und schreibe sie in den Merkkasten. die Anzahl der Protonen im Atomkern an / Jede Periode beginnt mit einem Alkalimetall / Die Nummer der Hauptgruppe entspricht / und endet mit einem Edelgas. / Die Periodennummer gibt / der Anzahl seiner Elektronen. / und die Anzahl der Elektronen in der Atomhülle. / Die Protonenzahl eines Elements entspricht / Die Ordnungszahl gibt / der Anzahl der Außenelektronen. / die Anzahl der Schalen an. Merke: 16

19 Station 6 Atomradien im Periodensystem Die Atome unterschiedlicher Elemente sind auch unterschiedlich groß. Diese Vorstellung hat bereits John Dalton für sein Kugelteilchenmodell formuliert. Die Größe eines Atoms wird über seinen Atomradius angegeben. Betrachtet man die Größe der Atome aller Elemente im Periodensystem, so stellt man fest, dass sich auch die Atomradien in systematischer Weise verändern. Die Größen der Atome (gemessene Radien) sind in der folgenden Tabelle in Pikometern (pm) angegeben. 145 Li Lithium Be Beryllium B Bor C Kohlenstoff N Stickstoff O Sauerstoff F Fluor Na Natrium Mg Magnesium AI Aluminium Si Silicium P Phosphor S Schwefel Cl Chlor K Kalium Ca Calcium Ga Gallium Ge Germanium As Arsen Se Selen Br Brom Rb Rubidium Sr Strontium In Indium Sn Zinn Sb Antimon Te Tellur I Iod Aufgabe 1 Beschreibe, wie sich die Größe der Atome innerhalb der Hauptgruppen und Perioden verändert. Aufgabe 2 Ergänze die Lücken mit diesen Begriffen: Anstieg, Elektronen, Hauptgruppe, Kernladungszahl, positive, Schale. Diese Abnahme der Radien innerhalb einer Periode erklärt sich daraus, dass innerhalb einer Periode die und damit die Ladung des Kerns wächst. Somit werden die negativ geladenen des Atoms stärker angezogen. Der der Atomradien von einer Zeile zur nächsten innerhalb jeder ist darauf zurückzuführen, dass in jeder neuen Periode eine dazukommt. 17

20 Station 7 Die Benennung von neu entdeckten Elementen (1) INFORMATIONSSEITE Periodensystem: Motörhead-Fans wollen neu- Die wohl berühmteste Tabelle der Wissen- es Element Lemmium nennen. ( ) schaft bekommt Zuwachs: Das Periodensys- Der verstorbene Frontmann der britischen Rock- tem der Elemente wird um die Elemente 113, band Motörhead, Lemmy Kilmister, soll nach 115, 117 und 118 ergänzt damit ist die siebte 35 5 dem Willen seiner Fans Namensgeber eines neu- Zeile komplett. ( ) en Elements im Periodensystem werden. Eine Erstmals seit vier Jahren hat der Internationale Petition, die dazu aufruft, eines der vier neuen Chemikerverband IUPAC der Einführung neuer superschweren Elemente auf den Namen Lem- Elemente zugestimmt. Lehrbücher müssen nun mium zu taufen, fand bis Mittwoch Un- ergänzt werden das Periodensystem der che- 10 terstützer. Lemmy war eine Naturgewalt und mischen Elemente wächst um vier Exemplare. 40 verkörperte das Wesen des Heavy Metal, heißt Es handelt sich um die Elemente mit den Ord- es in dem Aufruf auf der Website. nungszahlen 113, 115, 117 und 118. Über genau Der für das Periodensystem zuständige Che- so viele Protonen verfügen die Atome in ihrem mikerverband International Union of Pure and Kern. Die Neulinge haben noch keine Namen 15 Applied Chemistry (IUPAC) hatte die vier neuen die sollen nun wie üblich von ihren Entdeckern 45 Elemente vor wenigen Tagen offiziell bestätigt. vorgeschlagen werden. Bislang trugen sie Platz- Die Elemente mit den Ordnungszahlen 115, 117 halternamen: Ununtrium (113, Symbol Uut), Un- und 118 wurden von einem amerikanisch-rus- unpentium (115, Uup), Ununseptium (117, Uus) sischen Forscherteam entdeckt. Die Entdeckung und Ununoctium (118, Uuo). Die vier komplet des Elements mit der Ordnungszahl 113 wurde japanischen Wissenschaftlern zugeschrieben. Bis dato sind die neuen Elemente noch namenlos, die Entdecker können nun wie üblich Vorschläge machen, eine Entscheidung will der Chemikerverband IUPAC in den kommenden Monaten treffen. Die Namen neuer Elemente verweisen oft auf tieren die siebente Zeile des Periodensystems. Nummer 113 wir das erste Element sein, das in Asien getauft wird seine Entdecker sitzen am Riken-Institut in Japan. Mit Spannung hatten sie die Entscheidung des Chemikerverbands erwartet, denn auch russische und US-amerikanische Forscher waren im Rennen. Die Elemente 115, 117 und 118 werden gemein Personen, zum Beispiel Einsteinium, Bohrium sam Forschern aus Russland und den USA zuge- oder Meitnerium. Es gibt aber mitunter auch Be- schrieben, sie arbeiten am Nuklearforschungs- 30 züge zu Orten wie im Falle von Darmstadtium und Livermorium. zentrum in Dubna und am Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien. So genannte superschwere Elemente sind sehr schwer nachzuweisen, weil ihre Atomkerne nicht stabil sind. Sie zerfallen im Bruchteil einer Sekunde. Sie kommen in der Natur deshalb auch nicht vor. Physiker erzeugen die großen Kerne stattdessen im Labor, indem sie kleinere stabile Atomkerne aufeinander schießen. Sie beobachten die Zerfallsprodukte. Aus ihnen schließen sie auf das Ursprungsatom

21 Station 7 Die Benennung von neu entdeckten Elementen (2) Aufgabe 1 Beschreibe das Verfahren, mit dem neu entdeckte chemische Elemente benannt werden. Aufgabe 2 Neu entdeckte Elemente bekommen zunächst eine vorläufige Bezeichnung. Leite aus den vorläufigen Namen der Elemente 113, 115, 117 und 118 ab, nach welchem Schema die vorläufigen Namen festgelegt werden. Aufgabe 3 Gib an, wie das Element mit der Ordnungszahl 119 benannt werden müsste. Symbol: Aufgabe 4 Begründe, warum mit dem Element 118 (Oganesson) die siebente Periode voll ist. Aufgabe 5 Recherchiere, wonach das Element Livermorium benannt wurde. Aufgabe 6 Recherchiere die Herkunft der Namen der Elemente mit der Ordnungszahl 110 (Darmstadtium) und 108 (Hassium). Darmstadtium: Hassium: 19

22 Lernzielkontrolle: (1) 1. Gib an, wer als Entdecker des Periodensystems der Elemente gilt. (1 Punkt) 2. Benenne zwei Kriterien, nach welchen das Periodensystem geordnet ist. (2 Punkte) 3. Erläutere, welche Voraussage Döbereiner mithilfe seiner Triaden treffen konnte. (2 Punkte) 4. Beschreibe, welche Aussagen du über den Aufbau eines Atoms machen kannst, (2 Punkte) wenn du die Nummer der Hauptgruppe und die Nummer der Periode kennst. 5. Benenne, welches Element in der III. Hauptgruppe und dort in der 3. Periode steht. (1 Punkt) 6. Gib mithilfe der Atommasse (gerundet) für das Element Quecksilber (2 Punkte) (Hg, Ordnungszahl 80) die Anzahl der Protonen, Neutronen und Elektronen an. Protonen: Neutronen: Elektronen: 20

23 Lernzielkontrolle: (2) 7. Gib an, wo die Nichtmetalle im Periodensystem stehen. (1 Punkt) 8. Gib an, wie viele Elemente in der Natur vorkommen. (1 Punkt) 9. Beschreibe, wie sich die Größe der Atome innerhalb einer Periode, (1 Punkt) von rechts nach links, verändert. 10. Begründe, warum die Atomradien innerhalb einer Hauptgruppe, (1 Punkt) von oben nach unten, größer werden. 11. Das Element Röntgenium hat die Ordnungszahl 111. Gib an, was die (2 Punkte) vorläufige Bezeichnung und das vorläufige Symbol dieses Elements war. Gesamtpunktzahl: 17 Punkte erreicht: Punkte 21

24 Station 1: Die Ordnung im Reich der Elemente Seiten 5/6 a)/b) Individuelle Lösungen c) Korrekte Elementsymbole (geordnet nach Atommasse): Li (Lithium): Atommasse: 7 u Be (Beryllium): Atommasse: 9 u B (Bor): Atommasse: 11 u C (Kohlenstoff): Atommasse: 12 u N (Stickstoff): Atommasse: 14 u O (Sauerstoff): Atommasse: 16 u F (Flour): Atommasse: 19 u Ne (Neon): Atommasse: 20 u Na (Natrium): Atommasse: 23 u Mg (Magnesium): Atommasse: 24 u Al (Aluminium): Atommasse: 27 u Si (Silicium): Atommasse: 28 u P (Phosphor): Atommasse: 31 u S (Schwefel): Atommasse: 32 u Cl (Chlor): Atommasse: 35 u K (Kalium): Atommasse: 39 u Ar (Argon): Atommasse: 40 u Ca (Calcium): Atommasse: 40 u Ga (Gallium): Atommasse: 70 u Ge (Germanium): Atommasse: 73 u As (Arsen): Atommasse:75 u Se (Selen): Atommasse: 79 u Br (Brom): Atommasse: 80 u Kr (Krypton): Atommasse: 84 u Vergleich: Individuelle Lösungen Station 2: Die Entdeckung des Periodensystems Seiten 7 9 1) Aussagen der Wissenschaftler: Lavoisier (1789): Elemente sind Substanzen, die nicht weiter in andere Stoffe zerlegt werden können. Dalton (1808): Elemente können in ihre kleinsten Bestandteile, die Atome, zerlegt werden. Alle Atome eines Elements sind untereinander gleich, werden aber bei chemischen Reaktionen umgruppiert. Döbereiner (1829): Wenn man chemisch ähnliche Elemente in Dreiergruppen ordnet, kann man die Atommasse des mittleren Elements mithilfe des Mittelwerts der Atommassen der beiden anderen Elemente bestimmen. Damit ist die Atommasse unbekannter Elemente vorhersagbar. Newlands (1865): Es gibt 35 bekannte Elemente. Ordnet man diese nach steigender Atommasse und stellt zusätzlich chemisch verwandte Elemente untereinander, so erhält man eine Tabelle mit sieben Spalten. Also sind die Elemente jedes achten Feldes miteinander verwandt. Diese Gesetzmäßigkeit nenne ich das Gesetz der Oktaven ( Law of Octaves ). Mendelejew (1869 und 1871): Wenn man die Elemente nach zunehmender Atommasse in senkrechten Spalten anordnet und waagrecht chemisch verwandte Elemente auflistet, so ergibt sich ein periodisches System der Elemente. Meyer (1864 und 1870): Es gibt 56 bekannte Elemente. Man kann sie nach steigender Atommasse und Zugehörigkeit zu einer Elementfamilie anordnen, so ergeben sich 13 Gruppen. Also stehen in jeder Gruppe bis zu fünf chemisch ähnliche Elemente untereinander. 2) Bei Mendelejew sind die Elementfamilien waagerecht angeordnet und das PSE enthält nicht alle Elemente. Zudem stehen manche Elemente in der falschen Reihe (Hg, Ur, Au, Tl, Pb). 3) 3 Be = 9,4 3 Mg = 24 4 Zn = 65,2 4 Cd = B = 11 5 Al = 27 5? = 68 Ur = 116 Au = 197? 6 C = 12 6 Si = 28 6? = 70 6 Sn = N = 14 7 P = 31 7 As = 75 7 Sb = Bi = O = 16 8 S = 32 8 Se = 79,4 8 Te = 128? 9 F = 19 9 Cl = 35,5 9 Br = 80 9 J = Li = 7 10 Na = K = Rb = 85,4 10 Cs = 133 Tl = Ca = Sr = 87,6 11 Ba = 137 Pb = 207 4) Das heutige PSE ist nach steigender Atommasse und ähnlichen chemischen Eigenschaften geordnet, die in Gruppen untereinander stehen. Lösungen: 22

25 5) a) Die ersten beiden Fragezeichen beziehen sich darauf, dass die Elemente noch nicht entdeckt waren, Mendelejew ihre Existenz aber vorausgesagt hat. Die letzten Fragezeichen beziehen sich darauf, dass die Masse von Gold bzw. von Tellur noch nicht bekannt war. Mendelejew konnte jedoch auch diese Werte voraussagen. b) Ergebnisse des heutigen Periodensystems: Ga = 68 (69,7 u) und Ge = 70 (72,6 u); Au = 197 (197,0 u; korrekte Berechnung) und Te 128 (127,6 u; korrekte Berechnung). 6) Das PSE heißt so, weil gleiche oder ähnliche Eigenschaften in regelmäßigen Abständen auftreten. Sie kommen also periodisch vor. Station 3: Der Geheimcode der Elemente Seiten 10/11 1) Steckbrief: Barium Elementsymbol: Ba Ordnungszahl: 56 Atommasse (gerundet): 137 Zahl der Außenelektronen: 2 (II. Hauptgruppe) Zahl der Schalen: 6 (6. Periode) Zahl der Protonen: 56 Zahl der Elektronen: 56 Zahl der Neutronen: 81 ( = 81) 2) Antworten des Periodensystems: a) Gold b) Fluor c) Wasserstoff und Helium d) 5. Periode e) Blei f) Eisen g) Nein, Kalium hat 19 Protonen und 20 Neutronen. h) Silber Station 4: Informationen auf einen Blick im PSE Seiten ) Metalle und Nichtmetalle: Korrekter Text: Die Mehrzahl der chemischen Elemente gehört zur Stoffgruppe der Metalle. Die Nichtmetalle stehen auf der rechten Seite im PSE. Eine Ausnahme bildete das Element Wasserstoff. Es steht in der I. Hauptgruppe über den Alkalimetallen. Es gibt Elemente, die sowohl charakteristische Merkmale von Metallen haben, aber auch Eigenschaften haben, die eher für Nichtmetalle typisch sind. Diese Elemente werden als Halbmetalle bezeichnet. Es handelt sich um die Elemente Bor, Silicium, Germanium, Arsen, Antimon, Tellur und Polonium. 2) Wichtige Elementfamilien: b) Korrekter Text: In den Hauptgruppen stehen jeweils Elemente, die sehr ähnliche chemische Eigenschaften haben. Man bezeichnet sie deshalb als Elementfamilien. Die Alkalimetalle der I. Hauptgruppe reagieren beispielsweise sehr heftig mit Wasser unter Bildung von Laugen und Wasserstoff. Die Erdalkalimetalle (II. Hauptgruppe) zeigen grundsätzlich das gleiche Verhalten, aber in einer abgeschwächten Form. Halogene liegen bei Raumtemperatur in unterschiedlichen Aggregatzuständen vor. Iod ist fest, Brom flüssig und Chlor sowie Fluor sind gasförmig. Dennoch weisen sie auch viele Gemeinsamkeiten auf. Sie sind zum Beispiel alle aus zweiatomigen Molekülen als kleinste Baueinheit aufgebaut. Die III., IV. und V. Hauptgruppe wird jeweils als Bor-, Kohlenstoff- bzw. Stickstoffgruppe bezeichnet. In diesen Elementfamilien sind die Ähnlichkeiten nicht so ausgeprägt wie in den anderen Elementfamilien. Lösungen: 3) Natürliche und künstliche Elemente: b) Korrekter Text: Von den bislang bekannten 118 chemischen Elementen kommen nur die ersten 94 Vertreter in der Natur vor. Alle anderen Elemente wurden zu Forschungszwecken im Labor künstlich erzeugt. Von ihnen wurden bisher keine natürlichen Vorkommen nachgewiesen. Über die Eigenschaften der künstlich hergestellten Elemente ist nur wenig bekannt, da ihre Atomkerne innerhalb kürzester Zeit zerfallen. 4) Radioaktive Elemente: b) Korrekter Text: Die Kerne mancher Atome sind nicht dauerhaft stabil. Sie zerfallen mit einer bestimmten Zerfallsrate in kleinere Atomkerne anderer Elemente. Die Kerne neu entdeckter sehr schwerer Elemente mit hohen Ordnungszahlen existieren nur für Bruchteile einer Sekunde. Es gibt aber auch sehr langlebige radioaktive Elemente wie das Uran. Zu den natürlichen radioaktiven Stoffen gehören die Elemente mit den Ordnungszahlen von 84 bis 94. Die natürlichen Elemente Promethium (Pm) mit der Ordnungszahl 61 und Technetium (Tc, Ordnungszahl 43) sind ebenfalls radioaktiv. 23

26 3) VIII I 1. II III IV V VI VII 2) VIII I 1. III IV II V VI VII 4) II III IV II III IV V VI VII II III IV V VI VII VIII I I VIII I 1. V VI V II Station1 5: Das1p Periodensystem der Elemente I II III IV V K-Schale (PSE) im Schalenmodell VI V II VI V II + 1 1) K-Schale 1 K-Schale 2 L-Schale 2 L-Schale 2 L-Schale 3 M-Schale 1p+ Wasserstoff I 3p+ 3p+ Seiten2p15/16 + VIII 2p+ II III IV V Wasserstoff 1p+ Wasserstoff VIII Helium VIII 4p+ 4p+ 5p+ 5p+ 6p+ 6p+ 7p+ 7p+ 8p+ 8p+ 9p+ 9p+ Helium 10p+ 10p+ Lithium Beryllium Bor Kohlenstoff Stickstoff Sauerstoff Fluor Neon Lithium 3p+ Beryllium 4p+ Bor 5p+ Kohlenstoff 6p+ Stickstoff 7p+ Sauerstoff 8p+ Fluor 9p+ Neon 10p+ Lithium Beryllium Bor Kohlenstoff Stickstoff Sauerstoff Fluor Neon 11p+ Lorem ipsum Helium 2p+ 12p+ 13p+ 14p+ 15p+ 11p+ 12p+ 13p+ 14p+ 15p+ 3 Natrium Magnesium Aluminium Silicium Phosphor M-Schale 2) Eigenschaften: Natrium Aluminium Silicium Phosphor 11p+ 12p+ nach unten 13p+ nimmt zu. 14p+ 15p+ Anzahl vonmagnesium oben 3 der Protonen Anzahl der Protonen von links nach rechts nimmt zu. M-Schale Anzahl der Schalen von oben nach unten nimmt zu. Natrium von Magnesium Aluminium Silicium Phosphor Anzahl der Schalen links nach rechts bleibt gleich. Anzahl der Außenelektronen von oben nach unten bleibt gleich. Anzahl der Außenelektronen von links nach rechts nimmt zu. 16p+ 16p+ 17p+ 17p+ Lösungen: 1) 18p+ 18p+ Schwefel Chlor Argon Schwefel 16p+ Chlor 17p+ Argon 18p+ Schwefel Chlor Argon 3) Unterschiedliche Lösungen möglich; Beispiel: Die Anzahl der Protonen nimmt von links nach rechts immer um 1 zu. Innerhalb einer Hauptgruppe bleibt die Anzahl der Außenelektronen gleich. Innerhalb einer Periode bleibt die Anzahl der Schalen gleich. Die Anzahl der Schalen nimmt von oben nach unten immer um 1 zu. Die Anzahl der Außenelektronen nimmt von links nach rechts zu. 4) Korrekte Sätze: Die Nummer der Hauptgruppe entspricht der Anzahl der Außenelektronen. Die Periodennummer gibt die Anzahl der Schalen an. Jede Periode beginnt mit einem Alkalimetall und endet mit einem Edelgas. Die Protonenzahl eines Elements entspricht der Anzahl seiner Elektronen. Die Ordnungszahl gibt die Anzahl der Protonen im Atomkern an und die Anzahl der Elektronen in der Atomhülle. 24

27 Station 6: Atomradien im Periodensystem Seite 17 1) Die Atomradien nehmen innerhalb einer Hauptgruppe von oben nach unten zu. Innerhalb einer Periode von links nach rechts nehmen die Atomradien jedoch ab. 2) Korrekter Text: Die Abnahme der Radien innerhalb einer Periode erklärt sich daraus, dass innerhalb einer Periode die Kernladungszahl und damit die positive Ladung des Kerns wächst. Somit werden die negativ geladenen Elektronen des Atoms stärker angezogen. Der Anstieg der Atomradien von einer Zeile zur nächsten innerhalb jeder Hauptgruppe ist darauf zurückzuführen, dass in jeder neuen Periode eine Schale dazukommt. Station 7: Die Benennung von neu entdeckten Elementen Seiten 18/19 1) Die Forscher, die das Element entdeckt haben, dürfen einen Vorschlag machen. Der Vorschlag wird dann fünf Monate lang veröffentlicht. Letztendlich entscheidet die IUPAC-Kommission dann endgültig. 2) Die Ziffern der Ordnungszahl werden in Form der lateinischen Zahlwörter aneinander gereiht. Un für 1, bi für 2, tri für 3 usw. Am Ende des Wortes wird ein -ium angehängt. 3) Ununnonium, Symbol: Uun 4) Weil die Außenschale des Oganessons mit acht Elektronen voll besetzt ist. 5) In der Stadt Livermore befindet sich das Forschungsinstitut, deren Forscher das Element entdeckt haben. 6) Darmstadtium: Zu Ehren der GSI (Gesellschaft für Schwerionenforschung), die in Darmstadt angesiedelt ist. Dort wurde das Element entdeckt. Hassium: Das Element wurde im GSI Darmstadt entdeckt. Darmstadt liegt im Bundesland Hessen, daher der Name Hassium. Lernzielkontrolle: 1) Der russische Chemiker Dimitij Menedejew gilt als Entdecker des Periodensystems. Seiten 20/21 2) ist nach der aufsteigenden Kernladungszahl (historisch: Atommasse) und ähnlichen chemischen Eigenschaften geordnet. Lösungen: 3) Döbereiner konnte mithilfe seiner Triaden das Atomgewicht des mittleren Elements als Mittelwert der Atommassen der beiden anderen Elemente voraussagen. 4) Die Hauptgruppennummer gibt die Anzahl der Außenelektronen an, die Periodennummer die Anzahl der Schalen. 5) Aluminium befindet sich in der III. Hauptgruppe und der 3. Periode. 6) Elementarteilchen von Quecksilber: Protonen: 80 Neutronen: 201 (Atommasse gerundet) 80 = 121 Elektronen: 80 7) Im Periodensystem befinden sich die Nichtmetalle rechts. 8) Es gibt 94 natürliche Elemente. 9) Die Atomradien werden, von rechts nach links gelesen, größer. 10) Die Atomradien werden von oben nach unten größer, da in jeder Periode eine Schale dazukommt. 11) Vorläufige Bezeichnung: Unununium; Symbol: Uuu 25

28 I. II. III. IV. V. VI. VII. I. VIII. : Hauptgruppen : Perioden VIII. 26

29 Dieser Download ist ein Auszug aus dem Originaltitel Lernzirkel Periodensystem und Atommodell Immer besser unterrichten Über diesen Link gelangen Sie direkt zum Produkt: Weitere Downloads, E-Books und Print-Titel des umfangreichen Auer-Verlagsprogramms finden Sie unter Bildquellen: S. 10, 14, 23f., 26 PSE (Periodensystem der Elemente) Alejo Miranda; Shutterstock.com (Nr ) S. 12, 17, 21 Lithium Dnn87; ( ); c-by-sa 3.0 S. 12 Kalium unter Tetrahydrofuran Schmid & Rauch; ( ); public domain S. 18f. E-Gitarre majivecka; Shutterstock.com (Nr ) Textquellen: S. 18 Lemmium: bfi/ogo, Agence France-Presse S. 18 Zuwachs des PSE: SPIEGEL ONLINE, Auer Verlag, Augsburg AAP Lehrerfachverlage GmbH Alle Rechte vorbehalten. Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werks ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen weiteren kommerziellen Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte oder für die Veröffentlichung im Internet oder in Intranets. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlags. Sind Internetadressen in diesem Werk angegeben, wurden diese vom Verlag sorgfältig geprüft. Da wir auf die externen Seiten weder inhaltliche noch gestalterische Einflussmöglichkeiten haben, können wir nicht garantieren, dass die Inhalte zu einem späteren Zeitpunkt noch dieselben sind wie zum Zeitpunkt der Drucklegung. Der Persen Verlag übernimmt deshalb keine Gewähr für die Aktualität und den Inhalt dieser Internetseiten oder solcher, die mit ihnen verlinkt sind, und schließt jegliche Haftung aus. Covergestaltung: Daniel Fischer Grafikdesign München Umschlagfotos: Graphics RF/Shutterstock.com, Dmitriy Razinkov/Shutterstock.com Illustratoren: Stefanie Aufmuth, Corinna Beurenmeister, Steffen Jähde, Kristina Klotz, Hendrik Kranenberg, Stefan Leuchtenberg, Stefan Lohr, Bettina Weyland Satz: Druckerei Joh. Walch, Augsburg Bestellnr.: 07648DA3