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Im Pe­ri­oden­sys­tem ste­hen Ele­men­te mit glei­cher An­zahl an Au­ßen­elek­tro­nen (Va­lenz­elek­tro­nen) und damit ähn­li­chem Re­ak­ti­ons­ver­hal­ten un­ter­ein­an­der z.B. Al­ka­li­me­tal­le, Erd­al­ka­li­me­tal­le, Ha­lo­ge­ne oder Edel­ga­se. Die Haupt­grup­pen­num­mer gibt an, wie viele Va­lenz­elek­tro­nen die Ele­men­te der Grup­pe be­sit­zen. Na­tri­um steht bei­spiels­wei­se in der I. Haupt­grup­pe und be­sitzt daher ein Va­lenz­elek­tron.

Die Atom­hül­le ist in Scha­len ein­ge­teilt und alle Ele­men­te, die die­sel­be An­zahl an Scha­len auf­wei­sen, bil­den eine Pe­ri­ode - d.h. sie ste­hen in der­sel­ben Zeile im Pe­ri­oden­sys­tem.

In der ers­ten Pe­ri­ode kön­nen sich ma­xi­mal zwei Elek­tro­nen be­fin­den, wes­halb die Pe­ri­ode auch nur zwei Ele­men­te be­sitzt (H und He). Ab der zwei­ten Pe­ri­ode kön­nen die Scha­len der Haupt­grup­pen­ele­men­te von ma­xi­mal acht Elek­tro­nen be­setzt wer­den - in der zwei­ten Pe­ri­ode ste­hen folg­lich acht Ele­men­te (von Li bis Ne).

Ist eine Scha­le voll be­setzt, be­ginnt die Be­set­zung der nächs­ten Scha­le. Für das Re­ak­ti­ons­ver­hal­ten sind haupt­säch­lich die Au­ßen­elek­tro­nen (Va­lenz­elek­tro­nen) ent­schei­dend.

Scha­len der ers­ten drei Pe­ri­oden

In der Lewis-​Schreibweise (Elek­tro­nen­schreib­wei­se) wer­den die Haupt­grup­pen­ele­men­te nicht mehr mit ihren gan­zen Scha­len, son­dern nur noch mit ihren Au­ßen­elek­tro­nen ge­schrie­ben. Der Atom­rumpf, also der Atom­kern und die in­ne­ren Scha­len, wer­den durch das Ele­ment­sym­bol ab­ge­kürzt. Die Au­ßen­elek­tro­nen wer­den mit Punk­ten um das Ele­ment­sym­bol herum ge­schrie­ben. Ab fünf Au­ßen­elek­tro­nen wer­den die Nicht-​bindenden Au­ßen­elek­tro­nen zu Elek­tro­nen­paa­ren zu­sam­men­ge­fasst, indem sie mit einem Strich ver­bun­den wer­den (siehe Video zur Lewis-​Schreibweise).

Lö­sun­gen

(1) Irmer, E.; Gietz, P. u.a. (2017): Ele­men­te Che­mie 9/10, Nie­der­sach­sen. Ernst Klett Ver­lag, Stutt­gart, 1. Auf­la­ge, S.216f.;254f.