Wie geht das Periodensystem?! - Atomradien und Ionenradien

Chemie - simpleclub

15 Sept 201405:26

Summary

TLDRDieses Video erklärt, wie klein Atome tatsächlich sind. Atome sind so winzig, dass sie mit bloßem Auge und sogar mit einem Mikroskop nicht sichtbar sind. Die Größenordnung liegt bei etwa 10^-10 m, was im Vergleich zur Körpergröße eines Menschen so groß wie der Abstand zwischen Erde und Sonne ist. Atome werden oft in Pikometern gemessen, was 10^-12 m entspricht. Das Periodensystem hilft zu verstehen, wie sich die Größe der Atome innerhalb von Gruppen und Perioden verändert. Atome werden fester, wenn sie mehr Protonen haben und die Elektronenhülle enger am Kern angezogen wird. Positive Ionen sind kleiner, während negative Ionen größer als ihre neutralen Atome sind. Das Video nutzt einfache Vergleiche und Visualisierungen, um diese komplexen Konzepte verständlich zu machen.

Takeaways

🔬 Atome sind extrem klein und nicht mit bloßem Auge sichtbar, ihre Größenordnung liegt im Bereich von 10^-10 m.
🔎 Verwendet man ein Mikroskop, können Zellen beobachtet werden, aber nicht Moleküle oder Atome.
📏 Die Größe von Atomen wird oft in Pikometern angegeben, was 10^-12 m entspricht.
🌐 Atome variieren in ihrer Größe, können aber im Durchschnitt etwa 0,1 Nanometer messen.
📊 Innerhalb einer Hauptgruppe des Periodensystems nehmen die Atomradien von oben nach unten zu, wobei Wasserstoff den kleinsten und Cesium den größten Radius aufweist.
🔄 Je weiter unten im Periodensystem sich ein Atom befindet, desto mehr Schalen hat es und desto größer ist sein Radius.
➡️ In einer Periode des Periodensystems nimmt der Atomradius von links nach rechts ab, da die positiven Ladungen der Kernprotonen die Elektronen stärker anziehen.
⚛️ Obwohl die Kerne der Elemente rechts im Periodensystem größer sind (mehr Protonen und Neutronen), sind die Atome insgesamt kleiner, weil die Elektronenhülle, die die Hauptgröße ausmacht, stärker zusammengezogen wird.
🚩 Helium hat den kleinsten, Cesium den größten Atomradius unter den stabilen Nuklide.
💫 Der Atomradius im Periodensystem tendenziell von oben rechts nach unten links abnimmt.
🔋 Positive Ionen (Kationen) sind kleiner als ihre neutralen Atome, während negative Ionen (Anionen) größer sind, aufgrund der unterschiedlichen Elektronen-Protonen-Bilanz im Atomkern.

Q & A

Wie klein sind Atome im Vergleich zu unserem bloßem Auge?
-Atome sind so klein, dass sie mit bloßem Auge nicht erkennbar sind.
Was kann man mit einem Mikroskop untersuchen?
-Mit einem Mikroskop können sehr kleine Dinge wie Zellen untersucht werden, aber nicht Moleküle oder Atome.
Wie groß sind Atome in Bezug auf Größenordnung?
-Die Größenordnung von Atomen liegt im Bereich von 10 hoch -10 Meter.
Wie kann man die Größe von Atomen vergleichen?
-Man kann die Größe von Atomen mit der Strecke zwischen Erde und Sonne vergleichen, was sehr groß ist.
In welcher Einheit werden Atomradien meist angegeben?
-Atomradien werden meist in Pikometern angegeben, was 10 hoch -12 Meter entspricht.
Wie groß sind die Atomradien der Hauptgruppenelemente?
-Die Atomradien der Hauptgruppenelemente liegen zwischen 28 bis zu 225 Pikometern.
Was zeigt das Periodensystem über die Atomradien?
-Das Periodensystem zeigt, dass die Atomradien innerhalb einer Gruppe von oben nach unten zunehmen und innerhalb einer Periode von links nach rechts abnehmen.
Warum sind Atome in der Periodensystem von links nach rechts kleiner?
-Je mehr Protonen ein Atom hat, desto stärker wird die Elektronenhülle zusammengezogen, was das Atom kleiner macht.
Was ist der Unterschied zwischen Atomen und Ionen in Bezug auf die Größe?
-Positive geladene Ionen (Kationen) sind kleiner als ihre Atomform, während negativ geladene Ionen (Anionen) größer sind.
Wie beeinflusst die Ladung eines Ions seine Größe?
-Positive Ionen sind kleiner, weil sie weniger Elektronen haben, die vom Kern angezogen werden. Negative Ionen sind größer, weil sie mehr Elektronen haben, die nicht so stark vom Kern angezogen werden.
Wie viele Wasserstoffatome mit einem Durchmesser von 64 Pikometern müssten gestapelt werden, um so groß wie ein Mensch zu werden?
-Die Antwort auf diese Frage würde eine Übersicht über die Größenverhältnisse geben, aber die exakte Anzahl wäre sehr hoch.

Outlines

00:00

🔬 Grundlagen der Atomgröße

Der erste Absatz des Skripts beschäftigt sich mit der Frage nach der Größe von Atomen. Es wird erklärt, dass Atome mit bloßem Auge nicht erkennbar sind und dass ein Mikroskop benötigt wird, um Zellen zu untersuchen. Atome selbst sind jedoch noch kleiner und können nur mit speziellen Mikroskopie-Techniken beobachtet werden. Es wird betont, dass Atome in einer Größenordnung von 10 hoch -10 Meter liegen, was im Vergleich zur Körpergröße eines Menschen so groß wie der Abstand zwischen Erde und Sonne ist. Die Größe von Atomen wird oft in Pikometern angegeben, was 10 hoch -12 Meter entspricht. Die Größe der Atome variiert, und es gibt große Unterschiede zwischen den Atomen verschiedener Elemente. Das Periodensystem hilft dabei, diese Unterschiede zu verstehen. Innerhalb einer Gruppe nehmen die Atomradien von oben nach unten zu, während sie innerhalb einer Periode von links nach rechts abnehmen. Diese Veränderungen können mit dem Schalenmodell erklärt werden, bei dem mehr Schalen zu einem größeren Atomradius führen und mehr Protonen im Kern die Elektronen stärker anziehen, was zu einem kleineren Atomradius führt.

05:01

🌐 Vergleich von Atom- und Ionradien

Der zweite Absatz des Skripts erläutert die Unterschiede zwischen Atomen und Ionen. Es wird verdeutlicht, dass positive Ionen (Kationen) aufgrund weniger Elektronen im Vergleich zu ihren Atomen kleiner sind, während negative Ionen (Anionen) aufgrund mehr Elektronen im Vergleich zu ihren Atomen größer sind. Diese Veränderungen der Größe sind auch im Periodensystem sichtbar, wo Ionen innerhalb einer Gruppe aufgrund zusätzlicher Schalen größer werden und innerhalb einer Periode aufgrund der stärkeren Anziehung der Elektronen durch die Protonen im Kern kleiner werden. Der Absatz schließt mit einer Herausforderung für das Publikum, die Größe von Wasserstoffatomen in Bezug auf die Körpergröße eines Menschen zu vergleichen.

Mindmap

Keywords

💡Atom

Ein Atom ist die grundlegende Bausteine der Materie und besteht aus einem Atomkern, der aus Protonen und Neutronen besteht, und einer Elektronenhülle. Im Video wird darauf hingewiesen, dass Atome so winzig sind, dass sie mit bloßem Auge nicht zu sehen sind und dass ihre Größe in der Größenordnung von 10^-10 Meter liegt. Es wird auch erwähnt, dass Atome im Vergleich zur Körpergröße eines Menschen so groß wie der Abstand zwischen Erde und Sonne wären, was auf ihre winzige Größe hinweist.

💡Mikroskop

Ein Mikroskop ist ein optisches Gerät, das verwendet wird, um sehr kleine Objekte zu untersuchen, die ohne seine Hilfe nicht mit bloßem Auge sichtbar wären. Im Video wird darauf hingewiesen, dass man mit einem Mikroskop Zellen untersuchen kann, aber um Moleküle oder Atome zu betrachten, ist es notwendig, noch stärkere Vergrößerung zu verwenden.

💡Größenordnung

Die Größenordnung gibt eine ungefähre Größenangabe für etwas an und ist im Video verwendet, um die Größe von Atomen zu beschreiben. Es wird erwähnt, dass die Größe von Atomen etwa in der Größenordnung von 10^-10 Meter liegt, was uns ein Gefühl für ihre winzige Größe gibt.

💡Pikometer

Pikometer sind eine Maßeinheit für sehr kleine Abstände und werden im Video verwendet, um die Größe von Atomen zu beschreiben. Ein Pikometer ist gleich 10^-12 Meter. Im Video wird erwähnt, dass die Größe der Atome meist in Pikometer angegeben wird, was die Verwendung dieser Einheit für die Beschreibung von Atomgrößen verdeutlicht.

💡Hauptgruppen

Hauptgruppen beziehen sich auf die Gruppen in der Periodensystematik der Elemente, die horizontal angeordnet sind. Im Video wird erklärt, dass die Atomradien innerhalb einer Hauptgruppe zunehmen, wenn man von oben nach unten in der Periodensystematik schaut, was bedeutet, dass Wasserstoff den kleinsten Atomradius hat und Cäsium den größten.

💡Schalenmodell

Das Schalenmodell ist eine Theorie, die die Struktur von Atomen beschreibt. Jede Schale repräsentiert eine Elektronenhülle, in der Elektronen um den Atomkern kreisen. Im Video wird darauf hingewiesen, dass Atome, die weiter unten im Periodensystem stehen, mehr Schalen haben und daher einen größeren Atomradius haben.

💡Periodensystem

Das Periodensystem ist eine Tabellenstruktur, die alle bekannten chemischen Elemente nach ihren Eigenschaften organisiert. Im Video wird das Periodensystem verwendet, um die Veränderung der Atomradien innerhalb von Gruppen und Perioden zu erklären.

💡Atomradius

Der Atomradius ist ein Maß für die Größe eines Atoms. Im Video wird erklärt, dass der Radius von Atomen in der Periodensystematik von links nach rechts abnimmt und von oben nach unten zunimmt, was auf die Verteilung der Elektronen und Protonen im Atom zurückzuführen ist.

💡Kation

Ein Kation ist ein Atom oder eine Gruppe von Atomen, das eine positive Ladung hat, weil es Elektronen verloren hat. Im Video wird darauf hingewiesen, dass Kationen aufgrund der geringeren Anzahl an Elektronen im Vergleich zu ihrem neutralen Atom kleiner sind.

💡Anion

Ein Anion ist ein Atom oder eine Gruppe von Atomen, das eine negative Ladung hat, weil es Elektronen gewonnen hat. Im Video wird erklärt, dass Anionen aufgrund der zusätzlichen Elektronen im Vergleich zu ihrem neutralen Atom größer sind.

💡Elektronenhülle

Die Elektronenhülle ist die äußere Region eines Atoms, in der die Elektronen um den Atomkern kreisen. Im Video wird betont, dass die Elektronenhülle die Hauptgröße des Atoms ausmacht und dass sie stärker zusammengezogen wird, wenn die Atome mehr Protonen haben, was dazu führt, dass der Atomradius kleiner wird.

Highlights

Ein Atom ist mit bloßem Auge nicht erkennbar.

Mikroskop ermöglicht das Untersuchen sehr kleiner Dinge wie Zellen, aber nicht von Molekülen oder Atomen.

Die Größe von Atomen liegt im Bereich von 10^-10 m.

Atomgrößen können auch mit 10^-9 m angegeben werden, was 0,1 Nanometer entspricht.

Atomradien werden oft in Pikometern (10^-12 m) angegeben.

Atomradien der Hauptgruppen liegen zwischen 28 bis zu 225 Pikometern.

Innerhalb einer Gruppe nehmen die Atomradien von oben nach unten zu.

Wasserstoff hat den kleinsten Atomradius, Cesium den größten in der ersten Hauptgruppe.

Je weiter unten im Periodensystem, desto mehr Schalen besitzen die Atome.

Innerhalb einer Periode nimmt der Atomradius von links nach rechts ab.

Je mehr Protonen ein Atom hat, desto kleiner ist sein Radius.

Der Atomkern ist sehr klein im Vergleich zur Elektronenhülle.

Die Elektronenhülle bestimmt die Größe des Atoms.

Das Atom am rechten oberen Ende der Periodensystemtabelle hat den kleinsten Radius.

Cesium hat den größten Radius unter den stabilen Nukleiden.

Der Atomradius im Periodensystem nimmt von oben rechts nach unten links zu.

Ionenradien nehmen innerhalb einer Gruppe zu, ähnlich wie Atomradien.

Positive geladene Ionen (Kationen) sind kleiner als ihre neutralen Atome.

Negative geladene Ionen (Anionen) sind größer als ihre neutralen Atome.

Die Trends sind: Links nach rechts werden die Radien kleiner, oben nach unten größer, positiv geladene Teilchen haben einen kleineren Radius, negativ geladene Ionen sind größer als ihre neutralen Atome.

Die Differenz zwischen Atom und Ion wird im Video geklärt.