Aufgaben: Schalen besetzen und Valenzelektronen bestimmen

Im Chemieunterricht wird das Schalenmodell besprochen. Die Schalen werden von innen nach außen mit K, L, M und N bezeichnet.

1. a) Gib an, wie viele Elektronen höchstens in die K-Schale und wie viele höchstens in die L-Schale passen.

1. b) Das Element Lithium hat die Ordnungszahl $Z = 3$. Gib an, wie viele Elektronen es besitzt und wie sie auf die Schalen verteilt sind.

Natrium ($Z = 11$) wird zum Beispiel in Straßenlaternen verwendet.

1. a) Gib die Anzahl der Elektronen eines neutralen Natrium-Atoms an.

1. b) Gib die Besetzung der Schalen K, L und M in der Form „K: …, L: …, M: …“ an.

1. c) Nenne die Anzahl der Valenzelektronen.

Ein Atom hat die Elektronenverteilung K: $2$, L: $5$.

1. a) Bestimme die Ordnungszahl des Elements.

1. b) Gib an, in welcher Periode und in welcher Hauptgruppe des Periodensystems das Element steht.

1. c) Nenne das Element.

Kalium ($Z = 19$) ist wichtig für Pflanzen und kommt in Düngemitteln vor, die in der Landwirtschaft in der Eifel eingesetzt werden.

1. a) Gib die Besetzung der Schalen K, L, M und N an.

1. b) Zeichne oder beschreibe das Schalenmodell des Kalium-Atoms: Wie viele Schalen werden gezeichnet und wie viele Elektronen enthält jede?

1. c) Leite aus der Besetzung die Periode und die Hauptgruppe ab.

Gegeben sind die Elemente Magnesium ($Z = 12$), Chlor ($Z = 17$) und Argon ($Z = 18$).

1. a) Gib für jedes Element die Elektronenverteilung auf die Schalen an.

1. b) Ordne jedem Element Periode und Hauptgruppe zu.

1. c) Begründe anhand der Außenschale, warum Argon kaum Reaktionen eingeht, Chlor aber sehr reaktionsfreudig ist.

Eine Schülerin behauptet: „Calcium ($Z = 20$) hat in der M-Schale $10$ Elektronen, weil dort ja mehr Platz ist als in der L-Schale.“

1. a) Gib die richtige Elektronenverteilung für Calcium an.

1. b) Erkläre, welcher Fehler der Schülerin unterlaufen ist.

1. c) Gib Periode, Hauptgruppe und Anzahl der Valenzelektronen von Calcium an.

Ein unbekanntes Element X steht in der 3. Periode und in der 2. Hauptgruppe.

1. a) Bestimme die Elektronenverteilung auf die Schalen und die Ordnungszahl von X.

1. b) Nenne das Element.

1. c) Begründe, wie sich die Elektronenverteilung ändert, wenn man im Periodensystem ein Feld nach rechts geht, und wie sie sich ändert, wenn man eine Periode nach unten geht.

Drei Atome haben die folgenden Elektronenverteilungen:

Atom A: K: $2$, L: $8$, M: $1$

Atom B: K: $2$, L: $8$, M: $7$

Atom C: K: $2$, L: $8$, M: $8$

1. a) Bestimme jeweils Ordnungszahl, Element, Periode und Hauptgruppe.

1. b) Ordne jedes Atom einer Elementfamilie zu.

1. c) Begründe, dass Atome mit gleicher Valenzelektronenzahl ähnliche chemische Eigenschaften zeigen, und nenne ein Beispiel für ein weiteres Element der Familie von Atom A.

Ein Atom hat insgesamt $16$ Elektronen. Ein zweites Atom hat $3$ Schalen und $4$ Valenzelektronen.

1. a) Bestimme die Elektronenverteilung des ersten Atoms sowie Element, Periode und Hauptgruppe.

1. b) Bestimme das zweite Atom (Elektronenverteilung, Ordnungszahl, Element).

1. c) Ein Mitschüler sagt: „Beide Atome haben die gleiche Periode, also die gleichen Eigenschaften.“ Nimm Stellung und begründe.