Kapitel 3 - PSE - Hauptgruppen / Gemi Flashcards
Gemeinsamkeiten innerhalb einer Hauptgruppe Chemisches Verhalten, Reaktivität, Bindungsverhalten Relevanz für Alltag & Technik Einfache Erklärungen plus tiefere Einsichten Den Begriff Periodizität greifbar machen (39 cards)
Was sind Hauptgruppen im Periodensystem?
Das sind die acht vertikalen Spalten des Periodensystems – Elemente mit ähnlichen Eigenschaften und gleicher Anzahl an Außenelektronen.
Was bedeutet „Periodizität“ in der Chemie?
Die wiederkehrenden Eigenschaften von Elementen in bestimmten Abständen – z. B. in jeder Hauptgruppe ähnlich reaktiv.
Was bestimmt das chemische Verhalten eines Elements?
Vor allem die Anzahl der Außenelektronen – je ähnlicher, desto ähnlicher ist das Verhalten.
Was haben alle Elemente einer Hauptgruppe gemeinsam?
Sie haben die gleiche Anzahl an Elektronen in der äußeren Schale – das führt zu ähnlichen Bindungs- und Reaktionsmustern.
Was ist typisch für Alkalimetalle?
Sie sind sehr reaktiv, geben leicht ein Elektron ab und bilden 1⁺-Ionen.
Warum reagieren Alkalimetalle heftig mit Wasser?
Weil sie schnell Elektronen abgeben, wodurch Wasserstoffgas entsteht – es kann sogar explodieren.
Wo finden wir Alkalimetalle in der Praxis?
Natrium (Na) in Kochsalz,
Kalium (K) in Düngemitteln,
Lithium (Li) in Batterien.
Warum nimmt die Reaktivität der Alkalimetalle nach unten zu?
Weil das äußere Elektron weiter vom Kern entfernt ist – es wird leichter abgegeben.
Was ist typisch für Erdalkalimetalle?
Sie haben zwei Außenelektronen, reagieren mit Wasser (aber weniger heftig als Alkalimetalle) und bilden 2⁺-Ionen.
Warum ist Magnesium (Mg) für Technik wichtig?
Es ist leicht, stabil, kommt in Legierungen und Heizstäben vor.
Welche Rolle spielt Calcium (Ca) im Bauwesen?
Calciumverbindungen wie CaCO₃ (Kalk) und Ca(OH)₂ (gelöschter Kalk) sind zentrale Baustoffe.
Warum ist die Reaktivität der Erdalkalimetalle geringer als die der Alkalimetalle?
Weil sie mehr Energie brauchen, um zwei Elektronen abzugeben statt nur eines.
Was verbindet die Elemente der 3. Hauptgruppe?
Sie haben drei Außenelektronen – z. B. Aluminium bildet gerne dreiwertige Ionen (Al³⁺).
Welche Rolle spielt Aluminium (Al) in der TGA?
Es ist leicht, korrosionsbeständig und wird z. B. für Lüftungskanäle, Gehäuse und Fensterrahmen genutzt.
Was ist typisch für die 4. Hauptgruppe (z. B. Kohlenstoff)?
Elemente mit vier Außenelektronen – sie können sowohl Elektronen abgeben als auch aufnehmen.
Warum ist Kohlenstoff (C) so vielseitig?
Er bildet viele Bindungstypen, ist das Grundelement der Organischen Chemie und in Kunststoffen, CO₂, Kohlenstofffasern usw. enthalten.
Was bedeutet es, wenn ein Element „amphoter“ ist?
Es kann sowohl als Säure als auch als Base reagieren – häufig bei Elementen mit 4 oder 5 Außenelektronen.
Was ist typisch für Elemente der 5. Hauptgruppe (z. B. N)?
Sie haben fünf Außenelektronen und nehmen meist drei Elektronen auf, um die Schale zu füllen.
Warum ist Stickstoff (N₂) so stabil?
Weil die N₂-Moleküle durch eine Dreifachbindung verbunden sind – schwer aufzubrechen.
Wo kommt Stickstoff in der Technik zum Einsatz?
Als Schutzgas, in Kühlungssystemen, und zur Druckprüfung von Leitungen.
Was ist typisch für Sauerstoff (O)?
Es fehlen zwei Elektronen zur vollen Schale – er reagiert leicht (Oxidation), bildet O²⁻-Ionen.
Warum ist Sauerstoff technisch so relevant?
Für Verbrennung,
Korrosion,
Wasseraufbereitung und
als Medizingas.
Was passiert, wenn Metalle mit Sauerstoff reagieren?
Es bildet sich eine Oxidschicht – z. B. Rost (Eisenoxid) bei Eisen.
Was ist typisch für Halogene?
Sie brauchen ein Elektron zur vollen Schale – sie sind hochreaktiv und bilden X⁻-Ionen.
