Basiswissen: Elementfamilien und Periodensystem

1. Alkalimetalle: Die wichtigsten sind Lithium (Li), Natrium (Na) und Kalium (K).

Eigenschaften:

○ Die Alkalimetalle sind unedle Leichtmetalle mit niedrigen Schmelztemperaturen und geringer Härte.

○ Sie bilden 1-fach positiv geladene Ionen: z.B. Li+

○ Sie geben charakteristische Flammenfärbungen.

Reaktionen mit Wasser:

○ Bei der heftigen Reaktion entstehen Alkalimetall
hydroxide und Wasserstoff.

Beispiel: 2 Na(s) + 2 H2O(l) --> 2 NaOH (aq) + H2 (g)

Die Heftigkeit der Reaktion nimmt vom Lithium zum Caesium zu.

Alkalimetallhydroxide: Sie lösen sich sehr gut in Wasser und bilden dabei starke Laugen: z.B. Natron
lauge (NaOH), Kalilauge (KOH).

Beispiel: NaOH(s) + Wasser ----> NaOH(aq) + Wärme

2. Erdalkalimetalle: Die wichtigsten sind Magne
sium (Mg) und Calcium (Ca).

○ Die Erdalkalimetalle ähneln chemisch den Alkalimetallen. Sie bilden aber 2-fach positiv geladene Ionen, z.B. Ca2+.

○ Die Reaktionsfreudigkeit gegenüber Wasser ist deutlich geringer als bei den Alkalimetallen.

3. Halogene

Die wichtigsten Halogene sind Fluor (F), Chlor (Cl), Brom (Br) und Iod (I).

Eigenschaften:

○ Halogene sind reaktionsfreudige Nichtmetalle. Die Heftigkeit der Reaktion nimmt vom Fluor zum Iod hin ab.

○ Als Elemente bestehen die Halogene aus 2-
atomigen Molekülen: F2, Cl2, Br2, I2.

○ Halogene bilden 1-fach negativ geladene Halogenid-Ionen: F-, Cl- usw.

Reaktion mit Wasserstoff:

Halogene reagieren mit Wasserstoff im Atomzahl
verhältnis 1:1 zu Halogenwasserstoffverbindungen.

Beispiel: H2(g) + Cl2(g) --> 2 HCl (g) + HR

Halogenwasserstoffverbindungen:

Diese Gase lösen sich sehr gut in Wasser und bilden dabei saure Lösungen. Chlorwasserstoff löst sich zur Salzsäure.

Beispiel: HCl (g) + H2O(l) --> HCl(aq) + HR

Reaktion mit Metallen:

in heftigen Reaktionen entstehen Salze:

Halogen + Metall ---> Salz + HR

Salze: sind kristalline Feststoffe mit i.a. hohen Schmelztemperaturen. Sie bestehen aus positiv und negativ geladenen Ionen. Salze sind Ionen
verbindungen.

4. Edelgase: Die wichtigsten sind Helium (He), Neon (Ne) und Argon (Ar). Sie kommen in der Natur nur 1-atomig vor. Die wenigen künstlichen Verbindungen wie Xenonfluorid zerfallen bei Normalbedingen in die Elemente.

5. Periodensystem:

○ Im Periodensystem sind die Elemente nach ihrer Ordnungszahl ("Hausnummer!") geordnet. Diese ergibt sich, wenn die Elemente in den Reihen (=Perioden) nach der Masse und in den Spalten (=Gruppen) nach ihrer chemischen Ähnlichkeit geordnet werden. Dabei ist das Kriterium "Chem. Ähnlichkeit" dem Kriterium "Masse" übergeordnet.

○ Der Platz eines jeden Elements ist durch seine Gruppe und Periode eindeutig festgelegt.

○ Die Metalle stehen im PSE links bis mittig, die Nichtmetalle rechts, dazwischen die Halbmetalle als Diagonale. Man unterscheidet Haupt- und Neben
gruppen (jeweils acht).

Peri-
ode	Gruppen
I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
1	H	He
2	Li	Be	B	C	N	O	F	Ne
3	Na	Mg	Al	Si	P	S	CL	Ar
4	K	Ca	Ga	Ge	As	Se	Br	Kr
5	Rb	Sr	In	Sn	Sb	Te	I	Xe
6	Cs	Ba	Tl	Pb	Bi	Po	At	Rn
7	Fr	Ra
Halbmetalle
Nichtmetalle