Chemie begreifen, Schulbuch

Für besonders Interessierte C5 50 Neonröhren Wasserstoffnebel im Weltall Feuerwerk Der »Einbauplan« führt zur energetisch günstigsten Elektronenverteilung in der Hülle, dem so genannten Grundzustand. Durch passende Energiemengen können Elektronen aus inneren oder äußeren Schalen abgetrennt werden oder in eine leere unbesetzte Schale wechseln, sodass ein energiereicherer, angeregter, meist sehr kurzlebiger Zustand entsteht. Die Anregung der Elektronenhülle und die Rückkehr zum Grundzustand sind häufig mit der Absorption bzw. Emission charakteristischer Lichtquanten verbunden, die dann zu fehlenden oder zusätzlichen Spektrallinien führen. Anhand der Intensität der Spektrallinien und ihrer Farbe kann die Menge und die Art der zugehörigen Atomsorte bestimmt werden. Diese Messprinzipien werden zB bei der Atomabsorption und bei der Spektralanalyse angewendet. Als Gustav Kirchhoff (1824 –1887) und Robert Bunsen (1811–1899) die Spektralanalyse entwickelten, führte dies auch zur Ent- deckung neuer Elemente, zB des Heliums: Im Sonnenlicht wurde eine Spektrallinie entdeckt, die von keiner bis dahin auf der Erde bekannten Atomsorte emittiert wurde. Das vom Atom ausgesendete Licht ist sein »Identitätsausweis«. Mit diesem lässt sich von allem und jedem die chemische Zusammensetzung ermitteln, einerlei ob es sich um Klärschlamm, Bedarfsartikel, Lebensmittel oder um astronomische Objekte handelt. Lösungsanleitung: 1. Das Fassungsvermögen der Elektronenschalen ist gleich groß wie die verschiedenen Periodenlängen. Die Reihenfolge der Abschnitte wird dem PSE entnommen und auf das Schalenmodell übertragen, so weit es die Anzahl der Elektronen (= Nr. im PSE) erfordert. Das zuletzt eingebaute Elektronen-Ensemble ist nicht voll- zählig, außer das entsprechende Element steht am Ende eines Abschnitts. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 2 6 6 6 6 6 6 . 2 10 6 2 10 6 10 10 10 10 . 2 14 10 6 2 14 10 14 14 . . . . . Probe: Position des Elementes in der Periode Elektronenzahl des letzten Ensembles 2. Die Antwort ist der Zeichnung bei Punkt 1 zu entnehmen. Die Zahl der Außenelektronen stimmt bei Elementen des 2er-Blocks mit der Gruppennummer überein. Für Elemente des 6er-Blocks wird sie aus der Differenz von Gruppennummer und 10 errechnet; in allen anderen Fällen beträgt sie 2. 3. Die Antwort ergibt sich aus der Stellung im PSE: Nichtmetallatome stehen nur oberhalb der diagonal verlaufenden Grenze im 6er-Block (Ausnahmen: Wasserstoff und Helium). 4. Einbauart der 5. Maximalgröße des zuletzt 6. Zugehörigkeit zum Block Elektronen eingebauten Ensembles ganz außen 2er- oder 6er-Ensemble 2er- oder 6er-Block eine Schale weiter innen 10er-Ensemble 10er-Block zwei Schalen weiter innen 14er-Ensemble 14er-Block (Lanthanoide und Actinoide) Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv