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Atombau und Periodensystem
Vom Dalton-Modell über den Bau des einzelnen Atoms bis zur Ordnung im Periodensystem — Schritt für Schritt, mit interaktiven Werkzeugen und Übungsaufgaben zu jedem Teilbereich.
Das Dalton-Atommodell
John Dalton beschrieb Atome als winzige, kompakte und unteilbare Kugeln. Jedes Element hat demnach seine eigene Atomkugel-Sorte. Alle Atom-Kugeln eines Elements sind gleich groß und besitzen dieselbe Masse. Ein Molekül entsteht, wenn sich mindestens zwei Atome verbinden.
Dalton-Modell von Molekülen
Mit dem Tool übst du das Zusammensetzen von Molekülen aus Dalton-Atomen.
2 Übungsaufgaben
Atome als kleinste Teilchen
Das Kern-Hülle-Modell
Ernest Rutherford hat mit seinem Streuversuch herausgefunden: Atome bestehen aus einem winzigen und kompakten Kern, der in der Mitte ist und aus Protonen und Neutronen besteht. Die viel größere, durchlässige Atomhülle wird von Elektronen gebildet, die viel kleiner und negativ geladen sind. Du übst, die Bausteine zu zählen, Isotope zu unterscheiden und die Schreibweise mit Massen- und Ordnungszahl zu lesen.
Rutherford-Streuversuch
Kern-Hülle-Modell von Atomen und Ionen – Protonen, Neutronen und Elektronen
Mithilfe der Simulation kannst du nachvollziehen, wie Ernest Rutherford mit seinem Streuversuch den Bau der Atome erforscht hat. Mit dem Tool kannst du Atome und Ionen aus ihren drei Bausteinen — Protonen, Elektronen und Neutronen — selbst zusammensetzen.
26 Übungsaufgaben
Kern-Hülle-Modell
Bausteine der Atome: Protonen, Elektronen, Neutronen
Ordnungszahl, Nukleonenzahl und Atommasse
Isotope
Die Atomhülle – Schalenmodell und Energiestufenmodell
Hier kannst du erkunden, wie sich die Elektronen auf Schalen bzw. Energiestufen verteilen. Diese Verteilung – auch Elektronenkonfiguration genannt – entscheidet darüber, welche chemischen Reaktionen ein Atom eingeht. Die Elektronenkonfiguration lässt sich auf drei Arten beschreiben: Mit dem Schalenmodell, dem Energiestufenmodell und mit der Kurzschreibweise.
Elektronenkonfiguration von Atomen und Ionen – Energiestufenmodell und Schalenmodell
Periodensystem der Elektronenkonfigurationen
Mit dem ersten Tool erstellst du Schalenmodelle und Energiestufenmodelle von Atomen und Ionen selbst. Das zweite zeigt dir für jedes Element beide Modelle fertig gezeichnet, dazu die Schreibweisen und das Kästchenschema.
38 Übungsaufgaben
Schalenmodell und Energiestufenmodell
Kurzschreibweise der Elektronenkonfiguration
Valenzelektronen
Valenzstrichschreibweise der Atome
Aufbau des Periodensystems
Hauptgruppen und Perioden: Hier kannst du üben, welche Elementgruppen es im Periodensystem gibt und was die Stellung eines Elements über seinen Atombau verrät: Die Hauptgruppennummer nennt die Anzahl der Valenzelektronen, die Periode die Zahl der Energiestufen bzw. Schalen.
Elemente im gekürzten PSE in Gruppen sortieren
Informationen zum Atombau im Periodensystem finden
Periodensystem der Elemente
Mit den ersten beiden Tools übst du, die Elemente in Gruppen einzuteilen und den Atombau aus der Stellung im Periodensystem abzulesen. Im vollständigen Periodensystem schlägst du zu jedem der 118 Elemente alle Angaben nach.
26 Übungsaufgaben
Elementsymbole und Elementnamen
Hauptgruppen und Perioden
Ordnungsprinzip: Ordnungszahl und Elektronenkonfiguration
Metalle, Halbmetalle und Nichtmetalle
Trends im Periodensystem
Hier vergleichst du, wie sich Atomradius, Elektronegativität und Ionisierungsenergie im Periodensystem ändern. Wer die Regel dahinter erkennt, muss keine Werte auswendig können.
Informationen zur Elektronenkonfiguration im PSE finden
Periodensystem-Trends erkunden
Das erste Tool zeigt dir die Elektronenkonfiguration, aus der sich die Trends erklären. Mit dem zweiten lässt du dir Atomradius, Ionisierungsenergie und Elektronegativität im Periodensystem farbig anzeigen und liest die Richtung der Änderung selbst ab.
6 Übungsaufgaben
Ionisierungsenergie
Elektronegativität
Ionen
Aus der Stellung eines Elements im Periodensystem kannst du ableiten, welche Ladung seine Ionen bevorzugt tragen: Atome geben Elektronen ab oder nehmen welche auf, bis sie die Edelgaskonfiguration erreichen.
Periodensystem – Atome und Ionen
Mit dem Tool kannst du herausfinden, welche Ionen von den Elementen gebildet werden. Du kannst den Ionenradius mit dem Atomradius vergleichen.
30 Übungsaufgaben
Ionenbildung: Elektronenabgabe und -aufnahme
Ionenladung aus der Hauptgruppe
Edelgaskonfiguration und Edelgasregel
Ionenformeln und Ionennamen
Atomorbitale und Molekülorbitale
Hier kannst du dir ansehen, wie die Elektronenhülle genauer beschrieben wird, wenn das Schalenmodell bzw. Energiestufenmodell nicht mehr ausreicht: Die Elektronen befinden sich in Orbitalen, jedes mit Platz für zwei Elektronen mit entgegengesetztem Spin.
Elektronenkonfiguration – Kästchenschema und Orbitale
Atomorbitale und Hybridorbitale
