Frage von Tieftraeumeer, 22

Wie ändert sich der Metallcharakter der Elemente mit ihrer Stellung im PSE?

Wir haben zu morgen eine Hausaufgabe aufbekommen und das👆🏻 Ist die Fragestellung.

Wir sollen dabei auf den Atomradius/Atommasse/Ionenradius innerhalb einer Periode/ einer Gruppe eingehen.

Ich würde mich über eine schnelle Antwort freuen danke💓

Expertenantwort
von DedeM, Community-Experte für Chemie, 16

Moin,

Der Metallcharakter nimmt im PSE von oben nach unten und von rechts nach links zu. Das heißt, dass sich im PSE (typische) Metalle eher links und unten finden lassen, während (typische) Nichtmetalle rechts und oben stehen.

Der Atomradius nimmt von oben nach unten und von rechts nach links zu. Das ist logisch, denn innerhalb einer Gruppe müssen von oben nach unten immer mehr Elektronen untergebracht werden. Dafür brauchen die Atome, die weiter unten in einer Gruppe stehen, mehr Platz.
Innerhalb einer Periode nimmt der Atomradius dagegen von links nach rechts ab, denn hier verteilen sich die Elektronen auf das gleiche Hauptenergieniveau. Aber mit steigender Elektronenzahl steigt auch die Anzahl der Protonen im Kern, das heißt: Mehr Protonen im Kern ziehen die Elektronen in gleichen Hauptenergieniveaus stärker an. Stärkere Anziehung führt zur Verkleinerung des Durchmessers. Darum ist der Atomradius von Lithium größer als der von beispielsweise Fluor (gleiche Periode), aber kleiner als der von - sagen wir mal Kalium (steht innerhalb der Gruppe unter Lithium).

Die Atommasse nimmt von oben nach unten und von links nach rechts zu (Ausnahme Argon und Kalium). Das ist wiederum logisch, denn sowohl von oben nach unten als auch von links nach rechts kommen stets Protonen (und ebenso Neutronen) hinzu. Mehr Protonen und Neutronen bedeuten aber auch mehr Masse. Die Ausnahme bei Argon und Kalium ist darin begründet, dass Kaliumatome 19 Protonen, aber nur 20 Neutronen im Kern haben, während Argonatome zwar nur 18 Protonen, dafür aber 22 Neutronen besitzen. Das führt dazu, dass Argonatome etwa 40 u wiegen, während das tiefer stehende und nächstfolgende Kaliumatom nur auf eine Masse von 39 u kommt. Warum das so ist? - Eine Laune der Natur...

Beim Ionenradius sollte man noch einmal zwischen Kationen (positiv geladenen Ionen) und Anionen (negativ geladenen Ionen) unterscheiden. Aber tendenziell gilt:
Innerhalb einer Gruppe nehmen die Ionenradien zu, weil es von Periode zu Periode einfach viel mehr Elektronen gibt, so dass die Ausmaße steigen (vgl. Atomradius).
Innerhalb einer Periode sinkt der Ionenradius von links nach rechts, da die Protonenzahl steigt, so dass die Anziehungskraft des Atomkerns auf die Elektronen größer wird und der Ionenradius dadurch abnimmt. Aber wie gesagt, letzteres gilt nur für gleich geladene Ionen, vor allem wenn man die Ionenradien mit den Atomradien in Beziehung setzt.

LG von der Waterkant.

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