Die Gruppe verrät die Ladung
Die Hauptgruppennummer nennt die Zahl der Valenzelektronen — und damit, wie viele Elektronen ein Atom abgibt oder aufnimmt.
- Gruppe I–III:Metalle geben alle Valenzelektronen ab → Ladung 1+, 2+, 3+.
- Gruppe V–VII:Nichtmetalle nehmen Elektronen bis zum Oktett auf → Ladung 3−, 2−, 1−.
- Gruppe IV:Kohlenstoff und Silicium bilden in der Regel keine einfachen Ionen.
- Gruppe VIII:Edelgase haben schon Edelgaskonfiguration → keine Ionen.
Herleitung:
Ionenladung aus dem PSE: Metall (I–III): \(z = +n\) · Nichtmetall (V–VII): \(z = -(8 - n)\)
Ionen im Periodensystem
Weil die Ladung an der Hauptgruppe hängt, bildet das Periodensystem ein festes Muster.
- Gruppe:alle Elemente einer Hauptgruppe bilden Ionen gleicher Ladung: \(\mathrm{Li^+}\), \(\mathrm{Na^+}\), \(\mathrm{Cs^+}\).
- Periode:von links nach rechts 1+, 2+, 3+, dann 3−, 2−, 1−.
- Kationen:erreichen die Elektronenhülle des Edelgases der vorigen Periode.
- Anionen:erreichen die Elektronenhülle des Edelgases am Ende ihrer eigenen Periode.
Ordne die Elementkarten nach der Ladung ihres Ions — oben die höchste positive, unten die stärkste negative Ladung. Ziehen oder mit Leertaste aufnehmen, ↑/↓ verschieben, Leertaste ablegen. Die ausgewählte Karte leuchtet im Periodensystem auf.
▲ höchste positive Ladung
▼ stärkste negative Ladung
Halte fest: Im Periodensystem steigt die Ionenladung von Gruppe I bis III von 1+ auf 3+ und springt nach Gruppe IV auf 3−; bis Gruppe VII wird sie wieder kleiner (1−).
Allgemeine Hinweise
Wasserstoff ist ein Sonderfall
Wasserstoff steht in Gruppe I, ist aber ein Nichtmetall. Er bildet meist \(\mathrm{H^+}\), in wenigen Verbindungen auch \(\mathrm{H^-}\).
Von hinten zählen
Für Anionen von der VIII aus rückwärts zählen: Gruppe VII fehlt 1 Elektron → 1−, Gruppe VI fehlen 2 → 2−.
Nebengruppen: nicht ablesbar
Eisen, Kupfer und andere Nebengruppenmetalle bilden mehrere Ionen, z. B. \(\mathrm{Fe^{2+}}\) und \(\mathrm{Fe^{3+}}\). Die Ladung steht dann im Namen: Eisen(III)-chlorid.