So verwenden Sie das Periodensystem

Der Aufbau des Periodensystems ist für sein Verständnis sehr wichtig. Es wurde so angelegt, dass die Elemente nach der Ordnungszahl geordnet sind. Die Ordnungszahl ist die Anzahl der Protonen und Elektronen in einem neutralen Atom. Wasserstoff, das erste Element auf dem Tisch, hat die Ordnungszahl eins. Damit dieses Element neutral ist, muss es ein Proton (+) und ein Elektron (-) haben. Ein weiteres Beispiel ist Sauerstoff. Sauerstoff hat die Ordnungszahl 8. Dies bedeutet, dass es insgesamt 8 Protonen (+) und 8 Gesamtelektronen (-) hat. Während wir uns durch das Periodensystem bewegen, fügen wir Protonen und Elektronen hinzu.

Nachdem Sie nun die Ordnungszahl verstanden haben, schauen wir uns an, wie die Elektronen in einem Element angeordnet sind. Elektronen sind nach Orbitalen angeordnet. Orbitale sind eine "Heimat" der Elektronen. Stellen Sie sich die Orbitale als Mehrfamilienhaus vor. Der erste Stock hat die niedrigste Energie und ist das s-Orbital. Der zweite Stock hat etwas mehr Energie und sind die p-Orbitale. Der dritte Stock hat noch mehr Energie und sind die d-Orbitale, so weiter und so weiter.

Elektronen sind so angeordnet, dass sie zuerst mit der niedrigsten Energie in ein Orbital eintreten. Zum Beispiel hat Sauerstoff mit 8 Elektronen zwei in seinem 1S-Orbital, zwei in seinem 2S-Orbital und vier in seinen 2P-Orbitalen (x, y, z). Die Sache mit Elektronen ist, dass sie es hassen, im selben Orbital gepaart zu werden. Da es im 2P-Orbital insgesamt sechs mögliche Orte gibt (2 in x, 2 in y und 2 in z) und nur vier Elektronen, sind zwei davon ungepaart. Diese ungepaarten Elektronen werden verwendet, um sich mit anderen Elementen zu "binden". Sie werden Valenzelektronen genannt.

Um zu verstehen, wie sich Elektronen miteinander verbinden, werfen wir einen Blick auf Wasser (H2O). Wenn wir uns das Periodensystem ansehen, sehen wir, dass Wasserstoff die Ordnungszahl eins hat. Dies bedeutet, dass es ein Elektron in seinem 1S-Orbital hat. Da dieses Elektron ungepaart ist, kann es zum Binden verwendet werden. Sauerstoff, den wir aus Schritt 3 kennen, hat 2 ungepaarte Elektronen zum Binden. Wasser besteht aus 2 Elementen Wasserstoff und einem Element Sauerstoff. Dies bedeutet, dass wir einen "Hybrid" herstellen können, indem wir die beiden Elektronen aus dem Wasserstoff nehmen und sie mit den beiden Elektronen aus dem Sauerstoff verbinden. Dadurch eliminieren wir alle freien Elektronen und das Molekül ist nun stabil.

Nachdem Sie nun wissen, wie man einfache Elemente miteinander verbindet, schauen wir uns das Konzept der Elektronegativität an (ich werde kurz e-neg verwenden). E-neg ist ein Maß dafür, wie elektronegativ ein Element ist. Mit anderen Worten, es ist ein Maß dafür, wie gerne ein Element Elektronen zu sich zieht. E-neg nimmt im Periodensystem nach oben und rechts zu. Fluor ist das elektronegativste Element und neigt dazu, alle Elektronen zu sich selbst zu ziehen. Dieses Konzept macht Fluorwasserstoff (HF) zu einer so starken Säure. Das einsame Elektron von Wasserstoff wird so stark in Richtung Fluor gezogen, dass Wasserstoff sehr schnell von einem anderen Element entfernt werden kann. Je einfacher es ist, einen Wasserstoff aus einem Molekül zu entfernen, desto saurer wird es.

Wann immer Sie eine Chance haben, setzen Sie sich hin und versuchen Sie, die Orbitale für jedes Element zu zeichnen und sehen Sie, wie viele ungepaarte Elektronen Sie erhalten. Wenn Sie das Periodensystem beherrschen, können Sie die Chemie beherrschen!

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