Periodensystem

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Das Periodensystem der Elemente (kurz: PSE) ist eine Darstellung aller chemischer Elemente in tabellarischer Form. Diese sind nach ihrer Kernladung beziehungsweise ihrer Ordnungszahl angeordnet. Die Ordnungszahl vermittelt, wie viele Protonen im Atomkern eines Elements enthalten sind. Unterteilt wird das Periodensystem in Zeilen, die Perioden genannt werden, sodass in jeder Spalte, die sogenannten Gruppen, alle Elemente mit ähnlichen chemischen Eigenschaften stehen. 


Das Periodensystem basiert auf den Erkenntnissen verschiedener Personen, unter anderem auf Nils Bohr mit seinem Bohrschen Atommodell, dass sich unter anderem auch mit der Elektronenkonfiguration beschäftigt, auf Friedrich Hund und der Hundschen Regel und auf Wolfgang Pauli und dem Pauli Prinzip. Auch Gilbert Newton Lewis spielt mit der Lewis Schreibweise eine wichtige Rolle.



Quelle: Bild von Gerd Altmann auf Pixabay 



Darstellung der einzelnen Elemente im Periodensystem


In der Mitte steht das Symbol des Elements. Oft wird hier der Anfangsbuchstage des Elements gewählt. In einigen Periodensystemen wird auch der vollständige Name des Elements noch unter dem Elementsymbol angegeben. Dabei wird manchmal auch der lateinische oder griechische Name verwendet.


Aus der Ordnungszahl oben links im Periodensystem kannst du herauslesen, wie viele Protonen sich im Atomkern befinden und welche Anzahl an Elektronen ein Atom besitzt. Dazu sollte man sich bereits vorher ein wenig mit dem Atomaufbau beschäftigt haben.


Protonen und Neutronen haben fast die gleiche Masse, weshalb du mit Hilfe der Massezahl, die Anzahl der Neutronen im Atom herauslesen kannst. Wenn dies nicht der Fall ist spricht man von einem Isotop. Dann kann die Massezahl helfen. Bei der Massezahl, welche die Atommasse angibt, werden die Protonen und die Neutronen zusammengezählt. Im Periodensystem befindet sich die Massezahl häufig oben rechts oder unterhalb des Elementnamens.



Neben der Ordnungszahl, der Atommasse und dem Elementsymbol können in einigen Versionen des Periodensystems auch noch weitere Informationen dargestellt werden. Dazu gehören Informationen wie Schmelzpunkt, Dichte und Aggregatszustand



Darstellung des Periodensystems


Alle Elemente im Periodensystem werden mit Elementsymbol und Ordnungszahl angegeben. Die Ordnungszahl nimmt von links nach rechts zu. Die Zeilen bezeichnet man als Perioden. 


Die Spalten im Periodensystem werden als Gruppen bezeichnet. In den Spalten des Periodensystems stehen Elemente mit ähnlichem chemischen Verhalten. So sind etwa alle Elemente der 7. Hauptgruppe, die Halogene, sehr reaktionsfreudig, während die Edelgase der 8. Hauptgruppe eher träge sind.


Aus der Platzierung der Elemente im Periodensystem lassen sich, neben der Reaktionsfreudigkeit, außerdem Eigenschaften wie die Elektronegativität, der bevorzugte Bindungspartner oder die benötigte Ionisierungsenergie schließen. Man unterscheidet zudem zwischen saurem, laugenhaften oder alkalischem Charakter.


Häufig wird beim Periodensystem mit unterschiedlichen Farben gearbeitet, um verschiedene Eigenschaften zu vermitteln, wie etwa die Zugehörigkeit zu den Metallen, Halbmetallen oder Nichtmetallen.


  • Als Metalle bezeichnet man die Elemente, welche die Fähigkeit besitzen Strom zu leiten
  • Die Nichtmetalle sind dagegen keine guten Stromleiter




Die Perioden des Periodensystems


Das Periodensystem teilt ist wie bereits erwähnt in Perioden aufgeteilt. Meistens werden die Perioden mit arabischen Ziffern von eins bis sieben nummeriert. Die Nummer gibt gleichzeitig die Anzahl der Elektronenschalen im Atom an. Im Folgenden findest du die Perioden aufgelistet.



Die erste Periode im Periodensystem


In der ersten Periode im Periodensystem befindet sich Wasserstoff und Helium. Diese beiden Elemente besitzen genau eine Elektronenschale. 


  • Bei Wasserstoff (H) handelt es sich um ein Element mit einem Proton im Kern und einem Elektron in der Hülle. 

  • Das Helium-Atom (He) besitzt zwei Protonen und zwei Elektronen. 


Die Elektronen der beiden Elemente in der ersten Periode füllen die K-Schale des Atoms aus, welche maximal zwei Elektronen aufnehmen kann. Damit ist die erste Schale vollständig gefüllt. Jede Hauptschale besitzt zusätzlich noch Unterschalen, die sich in Orbitale einteilen. Dies zeigt sich im sogenannten Orbitalmodell.



Die zweite Periode im Periodensystem


In der zweiten Periode füllt sich die L-Schale des Atoms mit Elektronen. Zur zweiten Periode gehören die Elemente Lithium, Beryllium, Bor, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Fluor und Neon. Diese acht Elemente füllen die L-Schale mit ihren Elektronen auf.


Damit ist die innerste Elektronenschale mit zwei Elektronen voll besetzt. Die zweite Elektroneneschale kann acht Elektronen aufnehmen.



Die dritte Periode im Periodensystem


In der dritten Periode wird die M-Schale des Atoms mit Elektronen besetzt. Daher besitzen alle Elemente der dritten Periode im Periodensystem drei Elektronenschalen. Zu den Elementen der dritten Periode gehören Natrium, Magnesium, Aluminium, Silicium, Phosphor, Schwefel, Chlor und Argon.


Die Elemente der dritten Periode füllen die erste Elektronenschale mit zwei Elektronen und besetzten die zweite Elektronenschale voll mit acht Elektronen. Die dritte Elektronenschale wird mit mindestens acht und maximal 18 Elektronen besetzt.




Die vierte Periode im Periodensystem


Die Elemente die im vierten Periodensystem aufgeführt werden besitzen im Atom genau vier Elektronenschalen. Dazu gehören Kalium, Calcium, Scandium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Cobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Gallium, Germanium, Arsen, Selen, Brom und Krypton. 


Damit ist die innerste Elektronenschale mit zwei Elektronen und die zweite Elektroneneschale mit acht Elektronen voll besetzt. Die dritte Elektronenschale enthält zwischen acht und 18 Elektronen. Die vierte Elektronenschale, die auch Valenzschale genannt wird, kann zwischen ein und acht Elektronen aufnehmen.



Die fünfte Periode im Periodensystem


Die Elemente im Periodensystem, die in der fünften Periode aufgeführt werden besitzen genau fünf Elektronenschalen im Atom. Die fünfte Elektronenschale kann zwischen ein und acht Elektronen aufnehmen, sobald die vorherigen vier Valenzschalen voll besetzt sind. 


Zu den Elementen der fünften Periode gehören 

  • Rubidium

  • Strontium

  • Yttrium

  • Zirconium

  • Niob

  • Molybdän

  • Technetium

  • Ruthenium

  • Rhodium

  • Palladium

  • Sibler

  • Cadmium

  • Indium

  • Zinn

  • Antimon

  • Tellur

  • Iod

  • Xenon



Die sechste Periode im Periodensystem

Zur sechsten Periode gehören alle Elemente des Periodensystems, die genau sechs Elektronenschalen im Atom besitzen. Die sechste Elektronenschale kann zwischen ein und acht Elektronen aufnehmen.


Die Elemente die zur sechsten Periode gehören sind Caesium, Barium, Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium, Hafnium, Tantal, Wolfram, Rhenium, Osmium, Iridium, Platin, Gold, Quecksilber, Thallium, Blei, Bismut, Polonium, Astat und Radon.



Die siebte Periode im Periodensystem


Das Atom der Elemente des Periodensystems besitzt in der siebten Periode genau sieben Elektronenschalen. Die äußerste, siebte Elektronenschale kann zwischen ein und acht Elektronen aufnehmen. 


Zur siebten Periode gehören die folgenden Elemente:



Francium

Radium

Actinium

Thorium

Protactinium

Uran

Teness

Neptunium

Plutonium

Americium

Curium

Berkelium

Californium

Oganesson

Einsteinium

Fermium

Mendelevium

Nobelium

Lawrencium

Rutherfordium


Dubnium

Seaborgium

Bohrium

Hassium

Meitnerium

Darmstadtium


Roentgenium

Copernicium

Nihonium

Flerovium

Moscovium

Livermorium




 


Die Hauptgruppen des Periodensystems


Insgesamt gibt es acht Hauptgruppen im Periodensystem. Diese werden in der Regel in römischen Ziffern nummeriert. Die Gruppennummer ist gleichzeitig die Anzahl der Valenzelektronen in der jeweiligen äußersten Valenzschale des Atoms.



Die Alkalimetalle des Periodensystems


Die Alkalimetalle sind die erste Hauptgruppe im Periodensystem. Sie besitzen ein Valenzelektron auf der äußersten Elektronenschale. 


Die Alkalimetalle sind weiche, silbrig-weiße und sehr reaktionsfreudige Metalle. Zu ihnen gehören die Elemente Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Caesium und Francium. Wasserstoff bildet dabei eine Ausnahme und wird häufig nicht zu der ersten Hauptgruppe gezählt. 



Die Erdalkalimetalle des Periodensystems


Die Erdalkalimetalle sind die zweite Hauptgruppe im Periodensystem. Sie besitzen zwei Valenzelektronen auf der äußersten Elektronenschale. 


Zu ihren Elementen gehören Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und Radium. Sie sind reaktionsfreudige, glänzende Metalle. 



Die Borgruppe des Periodensystems


Die Borgruppe ist die dritte Hauptgruppe des Periodensystems. Zu ihr gehören die Elemente Bor, Aluminium, Gallium, Indium, Thallium und Nihonium. Früher wurden die Elemente der Borgruppe auch häufig als Erdmetalle bezeichnet. 




Die Kohlenstoffgruppe des Periodensystems


Die Kohlenstoffgruppe gehört zu der vierten Hauptgruppe des Periodensystems. Sie werden auch als Tattogene (Gerüstbildner) bezeichnet. Zu ihr gehören die Elemente Kohlenstoff, Silicium, Germanium, Zinn, Blei und Flerovium.


Da die vierte Hauptgruppe durch die Trennlinie zwischen Metallen und Nichtmetallen in zwei Hälften geteilt wird, besitzen die Elemente sehr unterschiedliche Eigenschaften.



Die Stickstoffgruppe des Periodensystems


Die fünfte Hauptgruppe des Periodensystems ist die Stickstoffgruppe. Zu ihr gehören die Elemente Stickstoff, Phosphor, Arsen, Antimon, Bismut und Transuran Moscovium. Auch die fünfte Hauptgruppe besteht sowohl aus Metallen, Halbmetallen und Nichtmetallen.



Die Chalkogene des Periodensystems


Zur Gruppe der sechsten Hauptgruppe gehören die Elemente Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, Polonium und Livermorium. Sie gehören zu den Chalkogenen, auch Erzbildner genannt. 



Die Halogene des Periodensystems


Die Halogene sind die siebte Hauptgruppe des Periodensystems. Sie werden auch Salzbildner genannt. 


Zu den Halogenen gehören die Elemente Fluor, Chlor, Brom, Iod und Astat. Die Nichtmetalle sind sehr reaktionsfreudig und reagieren mit Metallen zu Salzen.



Die Edelgase des Periodensystems


Die Edelgase gehören zur achten Hauptgruppe des Periodensystems. Sie besitzen acht Valenzelektronen und sind damit sehr stabil und gehen so gut wie keine chemischen Bindungen ein. Damit erfüllen sie die sogenannte Oktettregel (link).


Die Edelgase sind gasförmig. Zu ihnen gehören die Elemente Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon und Radon.





Das Periodensystem - Alles Wichtige auf einen Blick


Hier findest du noch einmal das Wichtigste zum Thema Periodensystem zusammengefasst:


  • Die Elemente im Periodensystem sind nach ihrer Kernladung beziehungsweise ihrer Ordnungszahl angeordnet

  • Die Zeilen des Periodensystems werden Perioden genannt werden

  • Die Spalten des Periodensystems werden als Gruppen bezeichnet 

  • In einer Gruppe befinden sich alle Elemente mit ähnlichen chemischen Eigenschaften


Sehr gut! Nun kannst du ohne Probleme mit deinem Periodensystem arbeiten und weißt genau wo du welche Informationen finden kannst. Damit wird die nächste Chemieprüfung ein Kinderspiel. Wenn du noch mehr Informationen zu den verschiedenen Themen in Chemie sammeln willst, dann findest du bei StudySmarter noch weitere Artikel zu den unterschiedlichsten Thematiken.



Finales Periodensystem Quiz

Frage

Was sind die Halogene?

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Antwort

Halogene sind Elemente der 7. Hauptgruppe des Periodensystems.

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Frage

Welche Elemente gehören zu den Halogenen?

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Antwort


Fluor, Chlor, Brom, Iod und Astat gehören zu der Gruppe der Halogene.


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Frage

Warum gehören die Halogene zu den reaktionsfreudigen Elementen?

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Antwort

Die Halogene besitzen bereits sieben Außenelektronen. Damit fehlt ihnen nur ein Valenzelektron um die Valenzschale voll zu besetzten.

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Frage

In welcher Form kommen Halogene in der Natur vor?

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Antwort

Halogene sind sehr instabil, weshalb sie in der Natur immer in Form von zweiatomigen Molekülen auftreten, z.B. und

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Frage

Wofür wird das Halogen Fluor verwendet?

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Antwort

Fluor wird in Form von fluorhaltigen Verbindungen z.B.  bei der Antihaftbeschichtung von Pfannen eingesetzt.

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Frage

Wo lässt sich das Halogen Fluor in der Natur finden?

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Antwort

Natürlich lässt sich Fluor in Flussspat () und Kryolith oder als Fluorapatit in Knochen und im Zahnschmelz finden.

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Frage

Wofür wird das Halogen Chlor verwendet?

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Antwort

Chlor wird hauptsächlich zur Synthese organischer Produkte eingesetzt, sowie als Bleich- und Desinfektionsmittel.


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Frage

Wo lässt sich das Halogen Chlor in der Natur finden?

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Antwort

Chlor findet man in Kochsalz und vielen anderen Salzen. Vor allem aber im Meerwasser.

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Frage

Wofür wird das Halogen Iod verwendet?

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Antwort

Iod wird vor allem zur Herstellung von Arzneimitteln und Desinfektionsmitteln verwendet. Zudem ist Iod auch in Halogenlampen zu finden.


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Frage

Wo lässt sich Iod in der Natur finden?

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Antwort

Iod findet man vor allem als Iodide bei Meereslebewesen, vor allem bei Algen und in der Schilddrüse des menschlichen Körpers.

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Frage

Wie kann man Halogene herstellen?

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Antwort

Besonders häufig werden die Halogene durch eine Elektrolyse aus Natriumsalzen gewonnen oder durch chemische Vorgänge wie etwa die Zugabe von Chlorgas.

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Frage

Wie kann man Halogene nachweisen?

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Antwort

Zum Nachweis von Halogenen in Salzen werden die Beilsteinprobe und die Silbernitratprobe verwendet.

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Frage

Was passiert bei der Beilsteinprobe?

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Antwort

Das Ende eines Kupferdrahts wird am Ende zu einer Öse geformt und in eine Flamme gehalten. Wenn die Flamme grün wird sind halogenhaltige Verbindungen vorhanden.

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Frage

Was passiert bei der Silbernitratprobe?

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Antwort

Die in Wasser aufgelösten Salze und Salpetersäure werden mit Silbernitratlösung gemischt um Halogene nachzuweisen. Dabei entstehen Silbersalze, die verschiedene Färbungen annehmen. Weiß bedeutet Chlorid, hellgelb bedeutete Bromid und Gelb bedeutet Iodid.

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Frage


Was passiert bei der Elektrolyse von Fluor?


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Antwort


_______________________________________



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Frage

Was sind Erdalkalimetalle?

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Antwort

Erdalkalimetalle sind die Elemente der 2. Hauptgruppe des Periodensystems.

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Frage

Welche Elemente gehören zu den Erdalkalimetallen?

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Antwort

Beryllium (Be), Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba) und Radium (Ra) gehören zu den Erdalkalimetallen.

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Frage

Warum kommen Erdalkalimetalle in der Natur nicht in Reinform vor?

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Antwort

Da die Erdalkalimetalle nur zwei Außenelektronen besitzen, welche sie abgeben möchten, kommen sie in der Natur vor allem als Ionenverbindungen in Form von Salzen und Gesteinen vor.

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Frage

Wofür wird das Erdalkalimetall Beryllium verwendet?

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Antwort

Beryllium wird vor allem in Legierungen im Flugzeugbau und der Raumfahrt verwendet und ist ein Bestandteil in Smaragden.

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Frage

Wofür wird das Erdalkalimetall Magnesium verwendet?

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Antwort

  • Es kommt in Wunderkerzen zum Einsatz.
  • Früher wurde es in der Fotographie als Blitzpulver benutzt.
  • Menschen benötigen etwa 250 mg Magnesium pro Tag gegen Muskelkrämpfe.
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Frage

Wo findet man das Erdalkalimetall Calcium in der Natur?

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Antwort

In der Natur findet man Calcium in Calciumverbindungen wie Marmor, Gips und Kreide und damit auch in Gebirgen wie den Alpen.

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Frage

Wofür wird das Erdalkalimetall Calcium vom Menschen benötigt?

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Antwort

Der Mensch benötigt Calcium für den Bau der Knochen und Zähne, sowie für die Funktionsfähigkeit der Muskeln.

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Frage

Wofür werden die Erdalkalimetalle Strontium und Barium eingesetzt? 


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Antwort

  • Aufgrund der Farbgebung werden Strontium und Barium hauptsächlich in der Pyrotechnik bei Feuerwerken eingesetzt.
  • Bariumsulfat kommt beim Röntgen als Kontrastmittel zum Einsatz.
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Frage

Was ist Radium?

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Antwort

Radium ist ein radioaktives Erdalkalimetall, dass 1898 von Marie Curie entdeckt wurde. Es kann im Dunkeln leuchten.

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Frage

Wie werden Erdalkalimetalle gewonnen?

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Antwort

Erdalkalimetalle werden vor allem durch die Schmelzflusselektrolyse gewonnen. Dabei wird eine Salzschmelze als Elektrolyt eingesetzt.

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Frage

Wie können Erdalkalimetalle nachgewiesen werden?

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Antwort

Mit Hilfe von Feuer können die Erdalkalimetalle nachgewiesen werden. Calcium färbt die Flamme ziegelrot, Strontium intensiv Rot, Barium gelb-grün und Radium karminrot.

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Frage

Wie reagieren die Erdalkalimetalle auf Wasser?

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Antwort

  • Beryllium wird in Wasser passiviert, bildet also eine Schutzschicht 
  • Bei Magnesium löst sich die Passivierungsschicht in heißem Wasser auf
  • Die anderen Erdalkalimetalle reagieren dagegen bei Kontakt mit Wasser sehr extrem.
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Frage

Wie reagieren die Erdalkalimetalle auf Luft?

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Antwort

  • Beryllium und Magnesium werden passiviert. 
  • Calcium, Strontium, Barium und Radium laufen an der Luft schnell an und sind in Staubform selbstentzündlich.
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Frage

Mit welchen Stoffen reagieren Erdalkalimetalle besonders gut?

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Antwort

Erdalkalimetalle reagieren insgesamt besonders gut mit Nichtmetallen, wie etwa Sauerstoff oder den Halogenen.

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Frage

Was ist ein Isotop?

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Antwort


Isotope sind Atomsorten, die gleich viele Protonen besitzen, sich jedoch in der Anzahl der Neutronen im Kern unterscheiden.


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Frage

Wie erkennt man ein Isotop im Periodensystem?

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Antwort

Indem man die Ordnungszahl von der Massezahl subtrahiert, kann man erkennen ob ein Isotop vorhanden ist.

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Frage

Woraus setzt sich die Massezahl zusammen?

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Antwort

Die Massezahl setzt sich aus der Masse der Protonen und Neutronen zusammen.

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Frage

Wo befindet sich die Ordnungszahl im Periodensystem? 


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Antwort

Die Ordnungszahl im Periodensystem befindet sich links oberhalb des Elementsymbols.

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Frage

Wo befindet sich die Massezahl im Periodensystem?

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Antwort

Die Massezahl im Periodensystem findet man je nach Art des Periodensystems rechts oberhalb des Elementsymbols oder unterhalb des Elementsymbols.

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Frage

Wie wird die Massezahl in der Formelschreibweise dargestellt?

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Antwort

Die Massezahl wird in der Formelschreibweise links oberhalb des Elements geschrieben. Beispiel Kohlenstoff:

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Frage

Wie verändert sich die chemische Reaktion wenn ein Isotop vorliegt?

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Antwort


Chemische Reaktionen werden durch Isotope nicht verändert. Vor allem die Elektronenzahl spielt dabei eine wichtige Rolle.


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Frage

Wie lautet der Name eines Wasserstoffs mit einem Neutron? 


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Antwort

Das H-2 Isotop wird Deuterium genannt und mit einem D abgekürzt

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Frage

Wie lautet der Name eines Wasserstoffs mit zwei Neutronen?

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Antwort

Das H-3 Isotop wird Tritium oder überschwerer Wasserstoff genannt und mit einem T abgekürzt.

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Frage


Was passiert, wenn ein Atom zu wenige oder zu viele Neutronen im Kern besitzt?


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Antwort

Ein Atom mit zu vielen oder zu wenigen Atomen wird instabil und zerfällt über einen bestimmten Zeitraum.

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Frage

Wie nennt man den instabilen Kern eines Isotops noch?

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Antwort

Instabile Kerne nennt man auch radioaktive Kerne, da sie beim Zerfall radioaktive Strahlung abgeben.

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Frage

Welches Element besitzt die meisten stabilen Isotope?

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Antwort

Zinn besitzt mit 10 Stück die meisten stabilen Isotope.

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Frage

Welches Element besitzt die meisten Isotope (sowohl stabile, als auch instabile)?

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Antwort


Xenon besitzt mit 24 Stück die meisten Isotope insgesamt.


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Frage

Was ist die Radiocarbonmethode?

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Antwort

Bei der Radiocarbonmethode wird der Zerfall des C-14 Isotops in einem Organismus gemessen und damit der Todeszeitpunkt festgestellt.

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Frage

Wie viele Isotope sind heutzutage bekannt?

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Antwort

Insgesamt sind heute etwa 300 stabile und mehr als 2400 instabile Isotope bekannt

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Frage

Wo findet man Magnesium in der Natur?

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Antwort

Etwa 4 % der Erdkruste bestehen aus Magnesium. Auch im Blattfarbstoff Chlorophyll ist Magnesium enthalten.

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Frage

Was ist die Ionisierungsenergie?

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Antwort


Ionisierungsenergie ist die Energie die benötigt wird, um ein Elektron aus der Valenzschale eines Atoms zu entfernen.


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Frage

Was wird aus einem elektrisch neutralen Atom oder Molekül durch den Einsatz der Ionisierungsenergie?

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Antwort


Durch den Einsatz der Ionisierungsenergie entwickelt ein elektrisch neutrales Atom oder Molekül eine positive elektrische Ladung


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Frage


Wie kann die Ionisierungsenergie erzeugt werden? 


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Antwort

Chemisch, durch Strahlung oder durch eine hohe Temperatur.

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Frage

Wie bezeichnet man ein Atom/Molekül dessen Elektron durch die Ionisierungsenergie entfernt wurde?

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Antwort


Positiv ionisiertes Atom/Molekül oder Kation


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Frage

Wie wird ein Kation als Elementsymbol dargestellt?

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Antwort


Ein Kation wird durch ein hochgestelltes + Zeichen dargestellt, zum Beispiel .


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Frage

Wie wird ein Kation als Elementsymbol dargestellt, wenn die Ionisierungsenergie mehrfach eingesetzt wurde?

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Antwort


Um den mehrfachen Einsatz der Ionisierungsenergie bei einem Kation darzustellen, wird die jeweilige Zahl vor das + Zeichen gesetzt, z.B. .


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Frage

Welche Formel wird zur Berechnung der Ionisierungsenergie genutzt?

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Antwort


Die Coulomb-Formel wird zur Berechnung der Ionisierungsenergie genutzt


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Frage

Wie verhält sich die Ionisierungsenergie im Periodensystem innerhalb der Periode von links nach rechts?

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Antwort


Die Ionisierungsenergie steigt im Periodensystem in einer Periode unstetig aber stark an


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Frage

Wie verhält sich die Ionisierungsenergie im Periodensystem beim Übergang von Stickstoff zum Sauerstoff?

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Antwort


Die Ionisierungsenergie nimmt von links nach rechts ab.


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Frage


Wie verhält sich die Ionisierungsenergie im Periodensystem innerhalb der Gruppe von oben nach unten? 

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Antwort

Innerhalb einer Gruppe nimmt die Ionisierungsenergie von oben nach unten ab.


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Frage

Weshalb nimmt die Ionisierungsenergie in den Gruppen des Periodensystems von oben nach unten ab?

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Antwort


Die Ionisierungsenergie nimmt ab, da sich der Abstand des zu entfernenden Elektrons vom Kern vergrößert.


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Frage

In welcher Einheit wird die Ionisierungsenergie angegeben?

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Antwort


Die Ionisierungsenergie für ein einzelnes Elektron wird in eV (Elektronenvolt)/Atom angegeben. Die Ionisierungsenergie für ein Mol Stoffmenge wird dagegen in kJ/mol angegeben.


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Frage


Mit welchem Modell wird die Bindungsenergie der Atome berechnet? 


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Antwort

Mit dem Bohrschen Atommodell.

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Frage

Was geschieht mit steigender Protonenzahl im Kern mit der Ionisierungsenergie?

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Antwort


Mit höherer Protonenzahl im Kern steigt die benötigte Ionisierungsenergie.


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Frage


Was geschieht mit steigender Entfernung des Elektrons vom Atomkern? 

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Antwort

Mit der Entfernung vom Kern sinkt die benötigte Ionisierungsenergie.


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Frage

Was ist das Orbitalmodell?

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Antwort


Ein Atommodell, das versucht zu beschreiben, wo sich die Elektronen um den Atomkern herum befinden könnten.


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Frage

Auf wessen Erkenntnisse beruht das Orbitalmodell?

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Antwort


Das Orbitalmodell entwickelte sich aus dem Bohrschen Atommodell. Auch Rutherford und Sommerfeld spielten beim Erkenntnisgewinn eine Rolle.


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Frage

Was sind Orbitale?

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Antwort


Orbitale sind die dreidimensionalen Räume in denen sich die Elektronen um den Atomkern herum bewegen.


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Frage

Welches Phänomen beschreibt die Heisenbergsche Unschärferelation?

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Antwort


Die Position von Elektronen die sich um den Atomkern bewegen lässt sich nicht hundertprozentig feststellen.


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Frage

Welche Orbitale gibt es im Orbitalmodell?

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Antwort


Ein Atom kann s-Orbitale, p-Orbitale, d-Orbitale und f-Orbitale besitzen


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Frage

Wie viele Elektronen kann ein Orbital besitzen?

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Antwort

Pro Orbital können maximal zwei Elektronen enthalten sein.


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Frage

Was sind die Quantenzahlen?

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Hauptquantenzahl n, Nebenquantenzahl I, Magnetische Quantenzahl m und Spinquantenzahl s.


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Frage

Welche Form haben s-Orbitale?

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Antwort

S-Orbitale sind kugelförmig

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Frage

Welche Form haben p-Orbitale?

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Antwort


P-Orbitale sind hantelförmig


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Frage

In welcher Reihenfolge werden die Orbitale mit Elektronen besetzt?

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Antwort


Man beginnt mit dem 1s-Orbital, gefolgt vom 2s-Orbital, 2p-Orbital, 3s-Orbital und 3p-Orbital. Danach folgt die Ausnahme, indem zuerst das 4s-Orbital und dann die 3d-Orbitale mit Elektronen besetzt werden.


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Frage

Wie wird die Verteilung der Elektronen um den Atomkern angegeben?

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Antwort


Nummer der Schale, Buchstabe der Unterschale, Anzahl der Elektronen in der Unterschale als hochgestellte Zahl. Beispiel Wasserstoff: .


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Frage

Durch welche mathematische Gleichung lässt sich der Aufbau und das Aussehen von Orbitalen bestimmen?

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Antwort


Durch die Schrödinger Gleichung.


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Frage

Welche Orbitale und wie viele Außenelektronen besitzt Wasserstoff?

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Antwort

Wasserstoff besitzt ein Außenelektron auf dem 1s-Orbital.


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Frage

Welche Orbitale und wie viele Außenelektronen besitzt Helium?

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Antwort

Helium besitzt zwei Außenelektronen im 1s-Orbital.


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Frage

Was stellt die Nebenquantenzahl dar?

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Antwort


Die Nebenquantenzahl stellt die Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons dar und damit welches Orbital vorliegt (s-, p-, d- oder f-Orbital).


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Frage


Was ist das Bohrsche Atommodell? 

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Antwort

Das Bohrsche Atommodell ist ein Modell zum Aufbau eines Atoms. Es beschreibt, dass die Elektronen eines Atoms den Atomkern in Kreisbahnen umfliegen, die man auch als Schalen bezeichnet.


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Frage

Auf welchem Modell beruht das Bohrsche Atommodell?

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Antwort


Das Bohrsche Atommodell beruht auf den bereits vorhandenen Kenntnissen von Rutherford, der das Rutherforsche Atommodell erfand.


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Frage

Wie viele Kreisbahnen (Schalen) gibt es laut dem Bohrschen Atommodell?

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Antwort


Es gibt vier Schalen. Die K-, L-, M-, und N-Schale.


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Frage

Wie viele Elektronen können die Schalen im Bohrschen Atommodell aufnehmen?

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Antwort


  • K-Schale: 2 Elektronen
  • L-Schale: 8 Elektronen
  • M-Schale: 18 Elektronen
  • N-Schale: 32 Elektronen


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Frage

Weshalb kollidieren die Elektronen laut dem Bohrschen Atommodell nicht mit dem Atomkern?

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Antwort


Die Anziehungskraft durch die Protonen ist genauso stark, wie die Fliehkraft der Elektronen, die durch die Bewegung auf den Schalen zustande kommt.


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Frage

Weshalb besetzen die Elektronen laut dem Bohrschen Atommodell zuerst die näher am Kern gelegenen Schalen?

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Antwort


Elektronen bevorzugen ein möglichst niedriges Energieniveau. Die K-Schale, welche am nächsten am Atomkern liegt, besitzt das niedrigste Energieniveau. Je weiter eine Schale vom Kern entfernt ist, desto höher wird auch das Energieniveau.


Frage anzeigen

Frage

Wo kann man die Anzahl der Elektronen eines Elements im Periodensystem ablesen?

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Antwort


Die Zahl links oben im Elementfeld des Periodensystems bezeichnet die Anzahl der Elektronen


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Frage

Wie viele Schalen sind beim Element Magnesium besetzt?

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Antwort


Natrium besitzt 12 Elektronen. 

  • K-Schale: 2 Elektronen (voll besetzt)
  • L-Schale: 8 Elektronen (voll besetzt) 
  • M-Schale: 2 Elektronen (16 Plätze noch übrig)


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Frage

Wie bezeichnet man die Elektronen, die auf einer nicht gesättigten Schale liegen?

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Antwort


Valenzelektronen


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Frage

Was sind Postulate und wie viele wurden im Bohrschen Atommodell aufgestellt?

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Antwort


Bei Postulaten handelt es sich um Annahmen, die (noch) nicht bewiesen werden konnten. Bohr stellte drei Postulate auf.


Frage anzeigen

Frage

Weshalb stehen die Postulate im Bohrschen Atommodell in der Kritik?

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Antwort


Postulate sind einfache Annahmen ohne wissenschaftliche Nachweiße. Zudem widersprechen sie den Gesetzten der klassischen Elektrodynamik.


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Frage

Welche Schwächen lassen sich aus heutiger Sicht gegenüber dem Bohrschen Atommodell erkennen?

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Antwort

  • Die Bewegung der Elektronen auf den Schalen stimmt nicht mit neuen Erkenntnissen überein. 
  • Wasserstoff ist kugelförmig, müsste nach Bohr jedoch eine Scheibe sein. 
  • Das Bohrsche Atommodell lässt keine Aussagen über Atome mit mehreren Elektronen zu.


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Frage

Was sind die Nachfolger des Bohrschen Atommodells?

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Antwort

Das Bohr-Sommerfeldsche Atommodell und das Orbitalmodell.


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Frage

Was besagt das erste Postulat des Bohrschen Atommodells?

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Antwort


Das erste Postulat besagt, dass sich die Elektronen auf Kreisbahnen um den Atomkern herumbewegen. Wenn sich ein Elektron auf einer so genannten Schale befindet, erzeugt es keine elektromagnetische Strahlung.


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Frage

Was besagt das zweite Postulat des Bohrschen Atommodells?

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Antwort


Wenn das Elektron sich auf der Schale bewegt, wird keine Strahlung erzeugt. Allerdings kann ein Elektron zwischen den Schalen springen. Dieser Vorgang wird als Quantensprung bezeichnet.


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Frage

Was ist das Rutherfordsche Atommodell?

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Antwort


Das Rutherfordsche Atommodell begründete als erstes Modell die Existenz des Atomkerns, der aus positiven Protonen besteht und beinahe die gesamte Masse des Atoms enthält.


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Frage

Wann wurde das Rutherfordsche Atommodell erfunden?

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Antwort


Das Rutherfordsche Atommodell wurde 1909 bis 1911 von Ernest Rutherford erfunden.


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Frage


Welches Atommodell folgte auf das Rutherfordsche Atommodell?

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Antwort

Das Rutherfordsche Atommodell war die Grundlage für das 1913 aufgestellte Bohrsche Atommodell.


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Frage

Durch welchen Versuch wurde das Rutherfordsche Atommodell begründet?

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Antwort


Durch den Rutherfordschen Streuversuch, der 1909 durchgeführt wurde.


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Frage

Von wem und weshalb wurde der Rutherfordsche Streuversuch durchgeführt?

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Der Streuversuch wurde von Ernest Rutherford und seinen Mitarbeitern Hans Geiger und Ernest Marsden durchgeführt, um das damals bestehende thomsonsche Atommodell zu prüfen.


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Wie wurde beim Rutherfordschen Streuversuch vorgegangen?

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Aus einem Bleibehälter wurden aus einer Öffnung radioaktive Atome durch ein elektrisches Feld und auf eine sehr dünne Metallfolie geleitet, die von einem Leuchtschirm umgeben war.


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Weshalb wurde beim Rutherfordschen Streuversuch ein elektrisches Feld verwendet?

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Um die Alphateilchen aus dem Strahl zu filtern. 

  • Negative Betateilchen bewegen sich zur positiven Kathode
  • positive Alphateilchen zur negativen Kathode
  • Die Gammastrahlung wird nicht beeinflusst.


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Welche Reaktion der Alphateilchen wurde beim Ruhterfordschen Streuversuch erwartet?

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Der größte Anteil an Alphateilchen sollte an der Goldfolie reflektiert werden und den Leuchtschirm auf der anderen Seite nicht erreichen.


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Was geschah mit den Alphateilchen beim Rutherfordschen Streuversuch?

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Die meisten Alphateilchen gelangten durch die Folie und nur circa jedes zehntausendste Teilchen wurde abgelenkt. Je größer der Ablenkwinkels wurden desto seltener wurde die Ablenkung. 


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Wie erklärte Rutherford die Reaktion beim Rutherfordschen Streuversuch?

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Aus dem Rutherfordschen Streuversuch leitete Ernest Rutherford eine Streuformel ab. Auf dieser beruht die Vorstellung zum Aufbau des Rutherfordschen Atommodells. 


Wenn ein Atom einen Kern besitzt, der nicht größer als 1/3000 des Atomradius ist und eine elektrische Ladung der chemischen Ordnungszahl des Atoms besitzt, lässt sich die Häufigkeit großer Ablenkwinkel erklären.


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Was besagt das Rutherfordsche Atommodell bezüglich der Elektronen?

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Das Atom besitzt neben dem Kern eine Hülle, die hauptsächlich aus leerem Raum besteht, in dem sich die Elektronen wie Planeten um den Kern herum bewegen.


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Warum ist das Atom nach dem Rutherfordschen Atommodell nach außen hin elektrisch neutral?

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Durch die gleiche Anzahl an Protonen im Kern und Elektronen in der Hülle ist das Atom nach außen elektrisch neutral.


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Wie begründet der Atomaufbau nach dem Rutherfordschen Atommodell die Vorgänge während dem Streuversuch?

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Aufgrund des großen freien Raums in einem Atom, können die Alphateilchen die Goldfolie problemlos durchdringen. Wenn ein Alphateilchen jedoch in die Nähe des positiv geladenen Atomkerns gelangt, wird das positive Alphateilchen abgelenkt.


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Welche Schwächen hat das Rutherfordsche Atommodell?

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Ein kreisendes Elektron würde sich beschleunigen und damit Energie abgeben. Somit könnten die Bahnen nicht stabil bleiben und das Elektron würde mit dem Kern zusammenprallen.


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Welches Modell war der Vorgänger des Rutherfordschen Atommodells?

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Das Rutherfordsche Atommodell baute auf das 1904 entwickelte thomsonsche Atommodell auf. Dieses Atommodell basiert noch auf der Vorstellung von gleichmäßig verteilten Protonen zwischen denen sich Elektronen bewegen.


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Was ist die Oktettregel?

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Die Oktettregel besagt, dass jedes Atom die im Periodensystem am nächsten gelegene Edelgaskonfiguration erreichen möchte.


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Für welche Elemente gilt die Oktettregel?

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Die Oktettregel gilt hauptsächlich für die Hauptgruppenelemente ab der zweiten Periode des Periodensystems. Dazu gehören die Elemente 

  • Kohlenstoff
  • Stickstoff
  • Sauerstoff
  • Fluor
  • Natrium
  • Magnesium
  • Aluminium
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Weshalb gilt die Oktettregel vor allem für die Hauptgruppenelemente der zweiten Periode?

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Die Elemente Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Fluor, Natrium, Magnesium und Aluminium gehen in der Regel in ihren Verbindungen die Elektronenkonfiguration des Edelgases Neon mit acht Valenzelektronen ein.


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Welche Elemente erfüllen bereits in elementarer Form die Oktettregel?

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Die Elemente Kohlenstoff, Stickstoff (N2), Fluor (F2) und Sauerstoff erfüllen in elementarer Form die Oktettregel.


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Für welche Art von Verbindung gilt die Oktettregel vor allem?

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Die Oktettregel gilt vor allem für stabile Verbindungen


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Weshalb befolgen Zinn und Blei die Oktettregel nicht?

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Die Elemente Zinn und Blei befolgen die Oktettregel nicht, da sie auch Kationen in der zweiwertigen Oxidationsstufe mit einem einsamen Elektronenpaar bilden.


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Wie hängen die Perioden im Periodensystem mit der Oktettregel zusammen?

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Die Oktettregel gilt hauptsächlich für die Hauptgruppenelemente ab der zweiten Periode des Periodensystems. Umso höher die Periode in der sich die Elemente befinden, desto mehr Ausnahmen von der Oktettregel gibt es.


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Weshalb gehört das Disauerstoffmolekül zu den Ausnahmen bei der Oktettregel?

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Es ist möglich eine Valenzstrichformel aufzustellen, die die Oktettregel erfüllt, allerdings besitzt das Sauerstoffmolekül in Wirklichkeit zwei freie Radikale.


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Weshalb gehören die Stickoxide zu den Ausnahmen bei der Oktettregel?

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Die Stickoxide Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO2) sind beständige Radikale und besitzen daher eine ungerade Elektronenzahl.


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Weshalb gehören die Zwischenprodukte zu den Ausnahmen bei der Oktettregel?

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Bei einigen Reaktionen der Atome entstehen Zwischenprodukte, die instabil sind und sofort weiter reagieren. Aufgrund ihrer Instabilität zählen sie nicht zur Oktettregel. Solche nachgewiesenen Zwischenprodukte sind unter anderem Chlorradikal, Carbokationen, Nitrene und Carbene.


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Wofür gilt die Oktetterweiterung der Oktettregel?

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Diese Erweiterung gilt für Moleküle, die das Elektronenoktett überschreiten, also mehr als acht Elektronen besitzen.


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Wie bezeichnet man Atombindungen die zur Oktetterweiterung zählen?

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Bei ihnen spricht man von Mehrzentrenbindung oder partiell ionischen Formulierungen.


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Zählen Schwefelsäure und Schwefeldioxid zur Oktettregel?

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Sie sind Moleküle für die man zwar eine Formel nach der Oktettregel aufstellen kann, die jedoch mehr als vier kovalente Bindungsstriche für ein Atom haben. Zu ihnen gehören Schwefelsäure und Schwefeldioxid. Sie gelten jedoch nicht als Ausnahmen und gehören zur Oktettregel

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Wie lautet die Bezeichnung der Oktettregel nach dem Orbitalmodell?

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Die Oktettregel lautet nach dem Orbitalmodell


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Weshalb gibt es chemische Bindungen?

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Elemente existieren in der Natur nur in seltenen Fällen als reine Elemente. In der Regel gehen sie mit anderen Elementen aus energetischen Gründen eine Bindung ein.


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Was ist die Elektronenkonfiguration?

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Die Elektronenkonfiguration beschreibt die Verteilung der Elektronen in der Elektronenhülle eines Atoms auf den Schalen und Orbitalen.


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Was erklären die Quantenzahlen bei der Elektronenkonfiguration?

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Sie erklären die Besetzung der Schalen mit den Elektronen.


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Welche Quantenzahlen werden bei der Elektronenkonfiguration unterschieden?

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  • Hauptquantenzahl 
  • Nebenquantenzahl
  • Magnetische Drehimpulsquantenzahl
  • Magnetische Spinquantenzahl


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Was beschreibt die Hauptquantenzahl?

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Die Hauptquantenzahl n stellt dar, auf welcher Schale sich das Elektron befindet. Es gibt die K-, L-, M-, und N-Schale.


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Was beschreibt die Nebenquantenzahl?

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Die Nebenquantenzahl l stellt die Form des Atomorbitals dar. Man spricht von s, p, d, f, und g Orbitalen.


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Was beschreibt die magnetische Drehimpulsquantenzahl?

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Die magnetische Drehimpulsquantenzahl beschreibt die potentielle Energie des Elektrons, die durch das Anlegen eines magnetischen Feldes in z-Richtung erhalten wird.


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Was beschreibt die magnetische Spinquantenzahl?

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Die magnetische Spinquantenzahl stellt die Orientierung eines Spins zur z-Achse dar


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Was beschreibt das Pauli Prinzip bezüglich der Elektronenkonfiguration?

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Dieses Prinzip beschreibt, dass keine zwei Elektronen eines Atoms in allen vier Quantenzahlen übereinstimmen dürfen.


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Wie viele Elektronen können die Orbitale aufnehmen?

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  • s-Orbital = 2 Elektronen 
  • p-Orbital = 6 Elektronen 
  • d-Orbital = 10 Elektronen 
  • f-Orbital = 14 Elektronen


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Wie wird die Elektronenkonfiguration schriftlich angegeben?

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Die Besetzung der Elektronen wird durch die Nummer der Schale angegeben. Darauf folgt der Buchstabe des Orbitals und die Anzahl der Elektronen im Orbital als hochgestellte Zahl. Die Orbitale werden bei dieser Schreibeweise jedoch nicht nach ihrem Aufbauprinzip dargestellt, sondern nach der Schalenreihenfolge.


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Wie lautet die Schreibweise von Mangan (Mg)?

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Mangan: 

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Weshalb ist Besetzung der äußersten Schale eines Atoms in der Chemie besonders wichtig?

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Sie bestimmt das chemische Verhalten des Atoms.


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Nach welchen Kriterien geschieht die Besetzung der Elektronen auf den Schalen?

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Im Atom besetzen Elektronen die Schalen nach energetischer Reigenfolge, wobei die Schale, die am nächsten zum Kern gelegen ist, den niedrigsten Energiezustand besitzt und damit bevorzugt von Elektronen besetzt wird.


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Von welchem Atommodell stammen die Quantenzahlen?

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Ursprünglich stammt die Beschreibung der Quantenzahlen aus dem Bohr-Sommerfeldschen-Atommodell aber auch im aktuellen Orbitalmodell werden sie für die Beschreibung des Zustands eines Elektrons verwendet.


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In welcher Reihenfolge werden die Atomschalen und Orbitale mit Elektronen besetzt?

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Zuerst wird das s-Orbital der 1. (K-) Schale besetzt. Daraufhin das s-Orbital der 2. (L-)Schale und im Anschluss das p-Orbital der 2. (L-) Schale. Dieser Ablauf zur Verteilung der Elektronen wird entsprechend weitergeführt.


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Was ist das Pauli Prinzip?

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Das Pauli Prinzip wird auch Pauli-Verbot oder Paulisches Ausschließungsprinzip genannt. Es ist eine Regel die aus der Quantenmechanik stammt und 1925 von Wolfgang Pauli entdeckt wurde.


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Was besagt das Pauli Prinzip?

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Das Pauli Prinzip besagt, dass zwei Elektronen in einem Atom nicht in allen Quantenzahlen übereinstimmen können.


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Wobei spielt das Pauli Prinzip eine Rolle?

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Im Orbitalmodell bewegen sich Elektronen in dreidimensionalen Räumen um den Atomkern herum. Wenn sich die sogenannten Orbitale überlappen, besteht die Möglichkeit, dass sich mehrere Elektronen im selben Bereich aufhalten. Dabei kommt das Pauli Prinzip zum Einsatz.


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Wie lauten die Quantenzahlen die beim Pauli Prinzip eine Rolle spielen?

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  • Hauptquantenzahl n
  • Nebenquantenzahl l
  • Magnetische Drehimpulszahl 
  • Magnetische Spinquantenzahl


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Was besagt das Pauli Prinzip bezüglich der Quantenzahlen?

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Zwei Elektronen müssen sich nach dem Pauli Prinzip in mindestens einer der vier Quantenzahlen unterscheiden.


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Welche Rolle spielt der Spin beim Pauli Prinzip?

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Das Pauli Prinzip gilt in der Regel für alle Elementarteilchen die einen halbzahligen Spin besitzen. Sie werden auch als Fermionen bezeichnet. Dazu gehören Protonen, Neutronen und Elektronen.


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Spielt das Pauli Prinzip bei Elementarteilchen mit ganzzahligem Spin eine Rolle?

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Nein. Bosonen, also Elementarteilchen mit einem ganzzahligen Spin, werden nicht vom Pauli Prinzip beeinflusst.


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Wie wird das Pauli Prinzip in allgemeiner Form dargestellt?

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Für die Beschreibung des Pauli Prinzips in allgemeiner Form, wird die Gesamtwellenfunktion eingesetzt. In einigen Fällen setzt sie sich aus der Ortsraum-Wellenfunktion und der Spinwellenfunktion zusammen. 


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Was muss bei der Gesamtwellenfunktion bei der Vertauschung zweier Teilchen mit einbezogen werden?

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Wenn die Vertauschung mit einbezogen wird, geschieht dass durch den Permutationsoperator P.


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Ist es bei der allgemeinen Darstellung des Pauli Prinzips möglich, dass sich Fermionen am selben Ort befinden und den selben Spin besitzen?

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Das sich die Fermionen am selben Ort mit dem selben Spin befinden, ist aufgrund des unterschiedlichen Vorzeichens der allgemeinen Darstellung beiden Funktionen beinahe unmöglich.


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In welchem Zusammenhang stehen das Pauli Prinzip und die Hundsche Regel?

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Beide Regeln geben Auskunft darüber, in welcher Drehimpulskonfiguration die Elektronen in den Orbitalen eines Atoms vorliegen.


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Mit Hilfe welcher Regel kann das Pauli Prinzip die Elektronenkonfiguration eines Atoms beschreiben?

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Das Pauli Prinzip kann mit Hilfe der Hundschen Regel die Elektronenkonfiguration eines jeden Atoms beschreiben. Der Aufbau des Periodensystems basiert auf der Verteilung der Elektronen auf die unterschiedlichen Orbitale.


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In welchem Bereich neben der Chemie spielt das Pauli Prinzip eine Rolle?

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Das Pauli Prinzip spielt auch in der Astrophysik eine wichtige Rolle, da die Fermionen dafür sorgen, dass Sterne nicht in sich zusammenbrechen


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Welche Konsequenzen ergeben sich durch das Pauli Prinzip bezüglich der Größe eines Atoms?

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Jedes Orbital kann insgesamt nur zwei Elektronen aufnehmen, weshalb Atome mit mehr Elektronen auch mehr Orbitale besitzen. Mit steigender Orbitalanzahl steigt auch die Größe des Atoms.


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Wie lautet die allgemeine Form des Pauli Prinzips?

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Woher hat die Hundsche Regel ihren Namen?

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Sie wurden nach dem Physiker Friedrich Hund benannt.


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Wofür wird die Hundsche Regel verwendet?

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Mit Hilfe der Hundschen Regel kann die Elektronenkonfiguration eines Atoms im Grundzustand, also im kleinstmöglichen Energiezustand, bestimmt werden.


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Welche Unterschiede zur Hundschen Regel gibt es in der Chemie im Vergleich zur Quantenmechanik?

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In de Quantenmechanik gibt es vier Hundsche Regeln, in der Chemie nur eine.


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Was besagt die Hundsche Regel?

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Sie besagt, dass Orbitale, die die gleiche Energie besitzen, auch nacheinander Elektronen des gleichen Spins aufnehmen. Erst im Anschluss wird jedes Orbital mit einem zweiten Elektron des entgegengesetzten Spins vervollständigt.


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Wie werden die Elektronen des Elements Fluor nach der Hundschen Regel verteilt?

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Fluor besitzt neun Elektronen: 

  • 1s-Orbital = zwei Elektronen mit unterschiedlichem Spin
  • 2s-Orbital = zwei Elektronen mit unterschiedlichem Spin
  • 2p-Orbitale = Auf alle drei Orbitale wird ein Elektron mit dem gleichen Spin verteilt. Die beiden letzten Elektronen werden mit gegenteiligem Spin auf zwei der drei Orbitale verteilt.


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Im Rahmen welcher Kopplung gilt die Hundsche Regel?

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Im Rahmen der LS-Kopplung, auch Russel-Saunders-Kopplung genannt.


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Was ermöglicht die LS-Kopplung für die Hundsche Regel?

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Diese Kopplung ermöglicht es, die verschiedenen Bahndrehimpulse der Elektronen zu einem einzigen Gesamtdrehimpuls zusammenzufassen.


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Wie wird der Gesamtdrehimpuls der LS-Koppelung ermittelt?

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Dafür wird der Gesamtbahndrehimpuls aus den Bahndrehimpulsen der Elektronen ermittelt, während der Gesamtspin aus den einzelnen Spins der Elektronen zusammengezählt wird. Im Anschluss werden auch noch der Gesamtbahndrehimpuls und der Gesamtspin addiert, um den Gesamtdrehimpuls zu erhalten.


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Wie viele Hundsche Regeln gibt es in der Quantenmechanik?

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In der Quantenmechanik lassen sich insgesamt vier Hundesche Regeln finden.


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Was sagt die erste Hundsche Regel in der Quantenmechanik aus?

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Die erste Hundsche Regel besagt, dass volle Schalen und Unterschalen einen Gesamtdrehimpuls von Null haben.


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Was sagt die zweite Hundsche Regel in der Quantenmechanik aus?

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Die zweite Hundsche Regel stimmt am ehesten mit der Hunschen Regel überein, die in der Chemie verwendet wird. Sie besagt, dass der Gesamtspin den maximal möglichen Wert annimmt und die Spins der einzelnen Elektronen also parallel stehen.


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Was sagt die dritte Hundsche Regel in der Quantenmechanik aus?

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Wenn das Pauli Prinzip mehrere Konstellationen mit maximalem Gesamtspin zulässt, werden die Unterzustände mit der Magnetquantenzahl so besetzt, dass der Gesamtbahndrehimpuls maximal wird.


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Was sagt die vierte Hundsche Regel in der Quantenmechanik aus?

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Die vierte Hundsche Regel besagt, wenn eine Unterschale höchstens zur Hälfte gefüllt ist, ist der Zustand mit minimaler Gesamtdrehimpulszahl am stärksten gebunden. Umgekehrt läuft dies ab, wenn die Unterschale mehr als halbvoll ist.



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Wie lautet die Formel für den Gesamtdrehimpuls der vierten Hundschen Regel?

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  • Wenn die Schale mehr als halbvoll ist: J = L + S 
  • Wenn die Schale weniger als halbvoll ist: J = |L - S|


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In welchem Zusammenhang steht die Hundsche Regel mit dem Pauli Prinzip?

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Für die Hundsche Regel muss eine Voraussetzung nach dem Pauli Prinzip gegeben sein. Die Elektronen müssen verschiedene Werte für die magnetische Quantenzahl besitzen. Damit besteht nach dem Pauli Prinzip die Möglichkeit, dass gleiche Spinquantenzahlen existieren können.


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