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2026-07-26T16:56:33Z

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{{T}}

{{BR}}
= Einleitung =

Das [[Periodensystem]] ordnet alle chemischen [[Element]]e nach ihrer [[Ordnungszahl]]. Die waagerechten Zeilen heißen '''Perioden''', die senkrechten Spalten heißen '''Gruppen'''. Elemente derselben Gruppe besitzen häufig ähnliche chemische Eigenschaften. Besonders deutlich ist das bei den '''Hauptgruppen'''.

In der heute üblichen IUPAC-Nummerierung gibt es 18 Gruppen. Die Gruppen 1, 2 und 13 bis 18 bilden die acht Hauptgruppen. Die Gruppen 3 bis 12 werden im Schulunterricht meist als zehn '''Nebengruppen''' bezeichnet. In ihnen stehen die [[Übergangsmetalle]].

[[Datei:Periodensystem deutsch - neue Farben.svg|700px|rahmenlos|center]]

'''Merksatz:''' Eine '''Periode''' ist eine Zeile. Eine '''Gruppe''' ist eine Spalte.

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=J2KJRRH0E3Y |500|center}}

{{BR}}
= Lernziele =

Nach diesem aiMOOC kannst Du:

# [[Periodensystem|das Periodensystem]] in Perioden und Gruppen gliedern.
# Hauptgruppen und Nebengruppen sicher unterscheiden.
# die moderne Gruppennummer mit der älteren Hauptgruppennummer verbinden.
# bei Hauptgruppenelementen die Zahl der [[Valenzelektron]]en bestimmen.
# typische Eigenschaften von [[Alkalimetalle]]n, [[Erdalkalimetalle]]n, [[Halogene]]n und [[Edelgase]]n erklären.
# Besonderheiten der [[Übergangsmetalle]] beschreiben.
# aus der Stellung eines Elements begründete Vorhersagen zu seinem chemischen Verhalten ableiten.

{{BR}}
= Das Periodensystem lesen =

{{BR}}
== Perioden und Gruppen ==

Die '''Perioden''' verlaufen von links nach rechts. Ihre Nummer zeigt im vereinfachten [[Schalenmodell]] an, wie viele Elektronenschalen bei einem Atom im Grundzustand besetzt sind. Natrium steht zum Beispiel in der 3. Periode und besitzt drei besetzte Schalen.

Die '''Gruppen''' verlaufen von oben nach unten. Elemente derselben Hauptgruppe besitzen grundsätzlich gleich viele Valenzelektronen. Deshalb reagieren sie oft auf ähnliche Weise und bilden häufig ähnlich zusammengesetzte Verbindungen.

[[Datei:Periodensystem Schalenmodell.svg|700px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
== Moderne und ältere Gruppennummern ==

Heute werden die Gruppen mit den arabischen Zahlen 1 bis 18 nummeriert. In vielen Schulbüchern findest Du zusätzlich die älteren Hauptgruppennummern I bis VIII.

{| class="wikitable" style="text-align:center"
! IUPAC-Gruppe
! ältere Hauptgruppe
! gebräuchlicher Name
! Valenzelektronen
|-
| 1
| I
| Alkalimetalle und Wasserstoff
| 1
|-
| 2
| II
| Erdalkalimetalle
| 2
|-
| 13
| III
| Borgruppe
| 3
|-
| 14
| IV
| Kohlenstoffgruppe
| 4
|-
| 15
| V
| Stickstoffgruppe
| 5
|-
| 16
| VI
| Chalkogene
| 6
|-
| 17
| VII
| Halogene
| 7
|-
| 18
| VIII
| Edelgase
| 8, bei Helium 2
|}

'''Umrechnungsregel:''' Bei den Gruppen 13 bis 18 erhältst Du die ältere Hauptgruppennummer, indem Du 10 abziehst. Gruppe 17 entspricht also der VII. Hauptgruppe.

{{BR}}
== Elektronenhülle und Valenzelektronen ==

[[Valenzelektron]]en sind die Elektronen, die für chemische Bindungen besonders wichtig sind. Bei Hauptgruppenelementen stehen sie in der äußersten besetzten Schale. Ihre Anzahl erklärt viele Gemeinsamkeiten innerhalb einer Hauptgruppe.

Beispiele:

# Natrium steht in Gruppe 1 und besitzt ein Valenzelektron: <math>2\,|\,8\,|\,1</math>.
# Chlor steht in Gruppe 17 und besitzt sieben Valenzelektronen: <math>2\,|\,8\,|\,7</math>.
# Argon steht in Gruppe 18 und besitzt eine voll besetzte Außenschale: <math>2\,|\,8\,|\,8</math>.

[[Datei:Electron shell de 011 Natrium.svg|420px|rahmenlos|center]]

[[Datei:Periodensystem Lewis.svg|700px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=ZRGBbSDgxHY |500|center}}

{{BR}}
= Die Hauptgruppen =

Die Hauptgruppen gehören zum '''s-Block''' und '''p-Block''' des Periodensystems. Innerhalb einer Hauptgruppe ähneln sich die Elemente besonders stark, weil ihre Atome dieselbe Zahl an Valenzelektronen besitzen.

{{BR}}
== 1. Hauptgruppe: Alkalimetalle ==

Zur Gruppe 1 gehören Wasserstoff, Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Caesium und Francium. '''Wasserstoff''' steht zwar über den Alkalimetallen, ist aber ein Nichtmetall und nimmt eine Sonderstellung ein.

Die Alkalimetalle besitzen ein Valenzelektron mit der vereinfachten äußeren Konfiguration <math>n s^1</math>. Sie geben dieses Elektron leicht ab und bilden meist einfach positiv geladene Ionen:

<math>\mathrm{Na} \rightarrow \mathrm{Na}^{+} + e^{-}</math>

Alkalimetalle sind weich, metallisch glänzend und sehr reaktionsfreudig. Ihre Reaktionsfreudigkeit nimmt in der Gruppe im Allgemeinen nach unten zu. Wegen ihrer heftigen Reaktionen mit Wasser werden sie unter geeigneten Schutzflüssigkeiten oder unter Schutzgas aufbewahrt.

[[Datei:Alkalimetalle.jpg|600px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
== 2. Hauptgruppe: Erdalkalimetalle ==

Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und Radium bilden die Gruppe 2. Sie besitzen zwei Valenzelektronen mit der vereinfachten äußeren Konfiguration <math>n s^2</math>. Häufig entstehen zweifach positiv geladene Ionen wie <math>\mathrm{Mg}^{2+}</math> oder <math>\mathrm{Ca}^{2+}</math>.

Erdalkalimetalle sind reaktive Metalle, reagieren aber meist weniger heftig als die benachbarten Alkalimetalle derselben Periode. Magnesium ist unter anderem in Leichtmetalllegierungen wichtig. Calciumverbindungen kommen in Kalkstein, Kreide, Knochen und Zähnen vor.

[[Datei:Erdalkali.jpg|600px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
== 3. Hauptgruppe: Borgruppe ==

Die Gruppe 13 wird Borgruppe genannt. Ihre Atome besitzen drei Valenzelektronen. Bor ist ein Halbmetall, während Aluminium und die schwereren Gruppenmitglieder Metalle sind. Aluminium bildet häufig Verbindungen mit der Oxidationszahl +III und ist wegen seiner geringen Dichte und schützenden Oxidschicht ein wichtiger Werkstoff.

{{BR}}
== 4. Hauptgruppe: Kohlenstoffgruppe ==

Die Gruppe 14 besitzt vier Valenzelektronen. Sie zeigt den Übergang vom Nichtmetall Kohlenstoff über die Halbmetalle Silicium und Germanium zu den Metallen Zinn und Blei. Kohlenstoff ist die Grundlage der [[Organische Chemie|organischen Chemie]]. Silicium ist ein bedeutender Halbleiter und ein Hauptbestandteil vieler Minerale.

{{BR}}
== 5. Hauptgruppe: Stickstoffgruppe ==

Die Gruppe 15 besitzt fünf Valenzelektronen. Stickstoff und Phosphor sind Nichtmetalle. Arsen und Antimon zeigen halbmetallische Eigenschaften, Bismut ist ein Metall. Die Elemente bilden sehr unterschiedliche Verbindungen. In einfachen Schulmodellen können Nichtmetalle dieser Gruppe drei Elektronen aufnehmen; viele ihrer Verbindungen sind jedoch kovalent aufgebaut.

{{BR}}
== 6. Hauptgruppe: Chalkogene ==

Die Gruppe 16 heißt Chalkogengruppe oder Sauerstoffgruppe. Ihre Atome besitzen sechs Valenzelektronen. Sauerstoff und Schwefel sind wichtige Nichtmetalle. In einfachen Ionenverbindungen nehmen sie häufig zwei Elektronen auf und bilden Ionen wie <math>\mathrm{O}^{2-}</math> oder <math>\mathrm{S}^{2-}</math>.

{{BR}}
== 7. Hauptgruppe: Halogene ==

Fluor, Chlor, Brom, Iod, Astat und Tenness bilden die Gruppe 17. Halogene besitzen sieben Valenzelektronen mit der vereinfachten äußeren Konfiguration <math>n s^2 n p^5</math>. Ihnen fehlt ein Elektron zur voll besetzten Außenschale. Sie bilden daher häufig einfach negativ geladene Halogenid-Ionen:

<math>\mathrm{Cl} + e^{-} \rightarrow \mathrm{Cl}^{-}</math>

Die elementaren Halogene sind sehr reaktionsfreudige Nichtmetalle. Fluor und Chlor sind unter üblichen Bedingungen gasförmig, Brom ist flüssig und Iod fest. Die Reaktionsfreudigkeit als Oxidationsmittel nimmt in der Gruppe im Allgemeinen nach unten ab.

[[Datei:Halogens.jpg|600px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
== 8. Hauptgruppe: Edelgase ==

Helium, Neon, Argon, Krypton, Xenon, Radon und Oganesson stehen in Gruppe 18. Edelgase besitzen eine voll besetzte Außenschale. Für die meisten gilt die äußere Konfiguration <math>n s^2 n p^6</math>. Helium ist die Ausnahme mit <math>1s^2</math>.

Edelgase sind unter üblichen Bedingungen einatomige Gase und reagieren nur wenig. Besonders von den schwereren Edelgasen sind dennoch Verbindungen bekannt. In Gasentladungsröhren senden Edelgase charakteristische Lichtfarben aus.

[[Datei:Edelgase in Entladungsroehren.jpg|650px|rahmenlos|center]]

{{BR}}
== Hauptgruppen im Überblick ==

{| class="wikitable"
! Hauptgruppe
! IUPAC-Gruppe
! Name
! typische Zahl der Valenzelektronen
! vereinfachte Tendenz
|-
| I
| 1
| Alkalimetalle
| 1
| geben oft ein Elektron ab
|-
| II
| 2
| Erdalkalimetalle
| 2
| geben oft zwei Elektronen ab
|-
| III
| 13
| Borgruppe
| 3
| bilden häufig Verbindungen mit +III
|-
| IV
| 14
| Kohlenstoffgruppe
| 4
| bilden häufig vier Bindungen
|-
| V
| 15
| Stickstoffgruppe
| 5
| bilden oft drei Bindungen oder nehmen Elektronen auf
|-
| VI
| 16
| Chalkogene
| 6
| nehmen in einfachen Ionenverbindungen oft zwei Elektronen auf
|-
| VII
| 17
| Halogene
| 7
| nehmen oft ein Elektron auf
|-
| VIII
| 18
| Edelgase
| 8, Helium 2
| besitzen eine voll besetzte Außenschale
|}

[[Datei:Coloured flames of methanol solutions of metal salts and compounds.jpg|650px|rahmenlos|center]]

Die Flammenfärbung zeigt, dass verschiedene Metall-Ionen Licht mit charakteristischen Farben aussenden können. Sie eignet sich als Beobachtung, ersetzt aber keine vollständige Stoffanalyse.

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=f5-W87IGLFY |500|center}}

{{BR}}
= Die Nebengruppen =

{{BR}}
== Lage im Periodensystem ==

Die Nebengruppen liegen zwischen der 2. und der 3. Hauptgruppe. In der modernen Nummerierung sind dies die Gruppen 3 bis 12. Sie bilden den '''d-Block'''. In den Atomen dieser Elemente werden beim Durchlaufen einer Periode vor allem d-Orbitale aufgefüllt.

[[Datei:Orbitalblöcke neu.svg|700px|rahmenlos|center]]

Die Begriffe '''Nebengruppenelemente''', '''d-Block-Elemente''' und '''Übergangsmetalle''' werden im Schulunterricht oft ähnlich verwendet. Fachlich gibt es eine Feinheit: Nach einer strengen Definition muss ein Übergangselement ein Atom oder Ion mit unvollständig besetzter d-Unterschale besitzen. Deshalb wird die Zinkgruppe in manchen Darstellungen nicht zu den eigentlichen Übergangsmetallen gezählt, obwohl sie im d-Block und in den Nebengruppen steht.

{{BR}}
== Typische Eigenschaften der Übergangsmetalle ==

Alle Nebengruppenelemente sind Metalle. Viele besitzen hohe Schmelztemperaturen, eine gute elektrische Leitfähigkeit und eine große mechanische Festigkeit. Es gibt jedoch Ausnahmen, zum Beispiel das bei Raumtemperatur flüssige Quecksilber.

Viele Übergangsmetalle zeigen mehrere [[Oxidationszahl]]en. Eisen bildet zum Beispiel häufig <math>\mathrm{Fe}^{2+}</math> und <math>\mathrm{Fe}^{3+}</math>. Kupfer tritt oft als <math>\mathrm{Cu}^{+}</math> oder <math>\mathrm{Cu}^{2+}</math> auf.

Weitere typische, aber nicht ausnahmslose Merkmale sind:

# farbige Ionen und Verbindungen,
# die Bildung von [[Komplexchemie|Komplexverbindungen]],
# katalytische Wirkung,
# die Bildung technischer [[Legierung]]en,
# magnetische Eigenschaften bei einzelnen Elementen und Verbindungen.

[[Datei:Coloured-transition-metal-solutions.jpg|650px|rahmenlos|center]]

[[Datei:Coloured chemicals.jpg|650px|rahmenlos|center]]

{{#ev:youtube| https://www.youtube.com/watch?v=c3pbfCEflvo |500|center}}

{{BR}}
== Wichtige Nebengruppen und Beispiele ==

{| class="wikitable"
! IUPAC-Gruppe
! Gruppenname
! Beispiele
! Bedeutung
|-
| 3
| Scandiumgruppe
| Scandium, Yttrium
| Speziallegierungen und Werkstoffe
|-
| 4
| Titangruppe
| Titan, Zirconium
| leichte, korrosionsbeständige Werkstoffe
|-
| 6
| Chromgruppe
| Chrom, Molybdän, Wolfram
| rostbeständige Stähle, harte Werkstoffe, Hochtemperaturanwendungen
|-
| 7
| Mangangruppe
| Mangan, Technetium, Rhenium
| Stahlherstellung und Katalyse
|-
| 8
| Eisengruppe
| Eisen, Ruthenium, Osmium
| Stahl, Katalysatoren und Spezialmetalle
|-
| 9
| Cobaltgruppe
| Cobalt, Rhodium, Iridium
| Magnete, Legierungen und Katalysatoren
|-
| 10
| Nickelgruppe
| Nickel, Palladium, Platin
| Legierungen und Katalysatoren
|-
| 11
| Kupfergruppe
| Kupfer, Silber, Gold
| elektrische Leiter, Schmuck und Münzmetalle
|-
| 12
| Zinkgruppe
| Zink, Cadmium, Quecksilber
| Korrosionsschutz, Batterien und Spezialanwendungen
|}

{{BR}}
== Lanthanoide und Actinoide ==

Die beiden meist unter dem eigentlichen Periodensystem dargestellten Reihen gehören zum '''f-Block'''. Die [[Lanthanoide]] liegen in der 6. Periode, die [[Actinoide]] in der 7. Periode. Sie werden häufig als '''innere Übergangselemente''' bezeichnet.

Lanthanoide sind unter anderem für starke Magnete, Leuchtstoffe und Elektronik wichtig. Viele Actinoide sind radioaktiv. Uran und Plutonium spielen in der Kerntechnik eine besondere Rolle. Die abgesetzte Darstellung spart Platz; fachlich gehören die Reihen in die langen Perioden 6 und 7.

{{BR}}
= Hauptgruppen und Nebengruppen vergleichen =

{| class="wikitable"
! Merkmal
! Hauptgruppen
! Nebengruppen
|-
| Lage
| Gruppen 1, 2 und 13 bis 18
| Gruppen 3 bis 12
|-
| Elektronenblöcke
| s-Block und p-Block
| d-Block
|-
| Zusammenhang mit Valenzelektronen
| Gruppenzugehörigkeit erlaubt meist eine direkte Bestimmung
| einfache Zuordnung über die Gruppennummer ist nicht möglich
|-
| Stoffarten
| Metalle, Halbmetalle, Nichtmetalle und Edelgase
| Metalle
|-
| typische Ionenladungen
| häufig gut aus der Hauptgruppe ableitbar
| oft mehrere mögliche Oxidationsstufen
|-
| Farbe von Verbindungen
| sehr unterschiedlich
| viele Ionen und Verbindungen sind farbig
|-
| Katalyse
| einzelne wichtige Beispiele
| viele technisch wichtige Katalysatoren
|}

'''Entscheidungsregel:''' Steht ein Element in Gruppe 1, 2 oder 13 bis 18, ist es ein Hauptgruppenelement. Steht es in Gruppe 3 bis 12, ist es ein Nebengruppenelement.

{{BR}}
= Beispiele aus der 3. Periode =

In der 3. Periode stehen nur Hauptgruppenelemente. Von links nach rechts steigt die Zahl der Valenzelektronen von eins bis acht.

{| class="wikitable" style="text-align:center"
! Element
! Gruppe
! Hauptgruppe
! Valenzelektronen
! vereinfachte Einordnung
|-
| Natrium
| 1
| I
| 1
| Alkalimetall
|-
| Magnesium
| 2
| II
| 2
| Erdalkalimetall
|-
| Aluminium
| 13
| III
| 3
| Metall der Borgruppe
|-
| Silicium
| 14
| IV
| 4
| Halbmetall
|-
| Phosphor
| 15
| V
| 5
| Nichtmetall
|-
| Schwefel
| 16
| VI
| 6
| Chalkogen
|-
| Chlor
| 17
| VII
| 7
| Halogen
|-
| Argon
| 18
| VIII
| 8
| Edelgas
|}

Die 4. Periode enthält zusätzlich die d-Block-Elemente von Scandium bis Zink. Deshalb stehen zwischen Calcium und Gallium zehn Nebengruppenelemente.

{{BR}}
= Periodische Trends =

Die Stellung eines Elements im Periodensystem ermöglicht vorsichtige Vorhersagen:

# Innerhalb einer Hauptgruppe nimmt der Atomradius nach unten meist zu, weil zusätzliche Elektronenschalen hinzukommen.
# Innerhalb einer Periode nimmt der Atomradius von links nach rechts im Allgemeinen ab.
# Die Elektronegativität nimmt innerhalb vieler Hauptgruppen nach unten tendenziell ab.
# Der metallische Charakter nimmt innerhalb einer Hauptgruppe nach unten meist zu.
# Bei Alkalimetallen nimmt die Reaktionsfreudigkeit nach unten zu.
# Bei Halogenen nimmt die oxidierende Wirkung der elementaren Stoffe nach unten meist ab.

Diese Regeln sind Trends, keine ausnahmslosen Gesetze. Besonders bei Nebengruppenelementen wirken mehrere Faktoren zusammen.

{{BR}}
= Alltag und Technik =

Haupt- und Nebengruppenelemente begegnen Dir überall:

# [[Natrium]] und [[Chlor]] bilden im Kochsalz Natriumchlorid.
# [[Calcium]] ist Bestandteil von Kalkstein und biologischem Hartgewebe.
# [[Silicium]] wird in Halbleiterbauteilen eingesetzt.
# [[Sauerstoff]] ist für Verbrennung und Zellatmung zentral.
# [[Argon]] dient als Schutzgas, etwa beim Schweißen.
# [[Eisen]] ist der wichtigste Grundstoff für Stahl.
# [[Kupfer]] leitet elektrischen Strom besonders gut.
# [[Platin]] und andere Übergangsmetalle wirken in vielen Katalysatoren.

[[Datei:Chemgarden.jpg|600px|rahmenlos|center]]

Das Bild eines chemischen Gartens zeigt, wie verschiedenfarbige Metallsalzlösungen auffällige Strukturen bilden können. Solche Erscheinungen hängen von Stofftransport, Fällungsreaktionen und den Eigenschaften der beteiligten Metall-Ionen ab.

{{BR}}
= Sicherheit bei Experimenten =

Experimente mit Alkalimetallen, Halogenen, Schwermetallen oder konzentrierten Metallsalzlösungen können gefährlich sein. Führe sie nur unter fachkundiger Aufsicht und mit geeigneter Schutzausrüstung durch. Natrium und Kalium reagieren heftig mit Wasser. Chlor und Brom sind giftig beziehungsweise stark reizend. Manche Verbindungen von Chrom, Cobalt, Nickel, Cadmium oder Quecksilber sind gesundheits- und umweltgefährlich.

'''Wichtig:''' Die Abbildungen und Videos dienen der Erklärung. Sie sind keine Aufforderung, gefährliche Versuche zu Hause nachzumachen.

{{BR}}
= Häufige Fehler =

# '''Gruppe und Periode verwechseln:''' Gruppen sind senkrecht, Perioden waagerecht.
# '''Gruppe 13 als 13. Hauptgruppe bezeichnen:''' Gruppe 13 ist die 3. Hauptgruppe.
# '''Wasserstoff als gewöhnliches Alkalimetall behandeln:''' Wasserstoff besitzt eine Sonderstellung.
# '''Helium acht Valenzelektronen zuschreiben:''' Helium hat nur zwei Elektronen, aber eine vollständig besetzte erste Schale.
# '''Die Gruppennummer bei Übergangsmetallen direkt als Zahl der Außenelektronen lesen:''' Diese einfache Regel gilt nur für Hauptgruppenelemente.
# '''Alle Übergangsmetall-Verbindungen als farbig bezeichnen:''' Viele sind farbig, aber nicht alle.

{{BR}}
= Interaktive Aufgaben =

{{BR}}
== Quiz: Teste Dein Wissen ==

{{MC}}

'''Welche Gruppen bilden die acht Hauptgruppen?'''
(Gruppen 1, 2 und 13 bis 18)
(!Gruppen 1 bis 8)
(!Gruppen 3 bis 12)
(!Gruppen 9 bis 16)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Wie heißen die waagerechten Zeilen des Periodensystems?'''
(Perioden)
(!Gruppen)
(!Blöcke)
(!Nebengruppen)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Wie viele Valenzelektronen besitzt ein Hauptgruppenelement der Gruppe 17?'''
(Sieben)
(!Eins)
(!Zwei)
(!Achtzehn)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Elementfamilie steht in Gruppe 18?'''
(Edelgase)
(!Halogene)
(!Alkalimetalle)
(!Erdalkalimetalle)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welches Element nimmt in Gruppe 1 eine Sonderstellung ein?'''
(Wasserstoff)
(!Natrium)
(!Kalium)
(!Lithium)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''In welchen Gruppen stehen die Nebengruppenelemente?'''
(Gruppen 3 bis 12)
(!Gruppen 1 und 2)
(!Gruppen 13 bis 18)
(!Nur Gruppe 18)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Aussage beschreibt viele Übergangsmetalle?'''
(Sie besitzen mehrere mögliche Oxidationsstufen)
(!Sie sind alle gasförmig)
(!Sie besitzen immer acht Außenelektronen)
(!Sie reagieren nie mit anderen Stoffen)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Hauptgruppe enthält die Halogene?'''
(Die siebte Hauptgruppe)
(!Die erste Hauptgruppe)
(!Die vierte Hauptgruppe)
(!Die achte Hauptgruppe)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Warum ähneln sich Elemente derselben Hauptgruppe chemisch?'''
(Sie besitzen gleich viele Valenzelektronen)
(!Sie besitzen dieselbe Ordnungszahl)
(!Sie besitzen dieselbe Atommasse)
(!Sie stehen in derselben Periode)

{{E}}
<br>

{{MC}}

'''Welche Aussage über Helium ist richtig?'''
(Seine erste Schale ist mit zwei Elektronen voll besetzt)
(!Es besitzt acht Elektronenschalen)
(!Es gehört zu den Alkalimetallen)
(!Es bildet leicht zweifach negative Ionen)

{{E}}
<br>

{{BR}}
== Memory ==

<div class="memo-quiz">
{|
|-
| Hauptgruppe || gleiche Zahl an Valenzelektronen
|-
| Periode || Anzahl besetzter Elektronenschalen
|-
| Alkalimetalle || Gruppe 1
|-
| Erdalkalimetalle || Gruppe 2
|-
| Halogene || Gruppe 17
|-
| Edelgase || Gruppe 18
|-
| Nebengruppen || Gruppen 3 bis 12
|-
| Übergangsmetalle || oft mehrere Oxidationsstufen
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== Drag and Drop ==

<div class="lueckentext-quiz">

{| class="wikitable"
! Ordne die richtigen Begriffe zu.
! Thema
|-
| '''Alkalimetalle'''
| ein Valenzelektron
|-
| '''Erdalkalimetalle'''
| zwei Valenzelektronen
|-
| '''Borgruppe'''
| drei Valenzelektronen
|-
| '''Chalkogene'''
| sechs Valenzelektronen
|-
| '''Halogene'''
| sieben Valenzelektronen
|-
| '''Edelgase'''
| voll besetzte Außenschale

|}
{{E}}

<br>
<br />

{{BR}}
== Kreuzworträtsel ==

<div class="kreuzwort-quiz">
{|
|-
| Valenzelektronen || Wie heißen die Elektronen der äußersten besetzten Schale?
|-
| Periode || Wie heißt eine waagerechte Zeile im Periodensystem?
|-
| Halogene || Welche Elementfamilie steht in Gruppe 17?
|-
| Edelgase || Welche Elementfamilie besitzt eine voll besetzte Außenschale?
|-
| Übergangsmetalle || Wie heißen die Metalle im zentralen d-Block?
|-
| Alkalimetalle || Welche Metallfamilie steht in Gruppe 1?
|}
{{E}}
<br>

{{BR}}
== LearningApps ==

<iframe> https://learningapps.org/index.php?s=Hauptgruppen+und+Nebengruppen+Chemie </iframe>

{{BR}}
== Lückentext ==

<quiz display=simple>
{'''Vervollständige den Text.'''<br>
|type="{}"}
Die senkrechten Spalten im Periodensystem heißen { Gruppen }. Die waagerechten Zeilen werden { Perioden } genannt. Die Gruppen 1, 2 und 13 bis 18 bilden die { Hauptgruppen }. Die Gruppen 3 bis 12 heißen im Schulunterricht meist { Nebengruppen }. Bei Hauptgruppenelementen zeigt die ältere Hauptgruppennummer die Zahl der { Valenzelektronen }. Die Alkalimetalle besitzen meist ein Elektron in ihrer { Außenschale }. Halogene nehmen häufig ein Elektron auf und bilden negativ geladene { Halogenidionen }. Edelgase besitzen eine vollständig besetzte { Valenzschale }. Viele Übergangsmetalle können mehrere { Oxidationsstufen } bilden. Die Lanthanoide und Actinoide gehören zum { f-Block }.
</quiz>

<br>

{{BR}}
= Offene Aufgaben =

{{BR}}
=== Leicht ===

# [[Periodensystem markieren]]: Drucke ein leeres Periodensystem aus und färbe Hauptgruppen, Nebengruppen, Lanthanoide und Actinoide mit einer eigenen Legende.
# [[Gruppensteckbrief]]: Erstelle einen Steckbrief zu einer Hauptgruppe mit Name, Gruppennummer, Valenzelektronen und zwei Alltagsbeispielen.
# [[Elementkarten]]: Gestalte Karten für Natrium, Magnesium, Chlor, Argon, Eisen und Kupfer und ordne sie Haupt- oder Nebengruppen zu.
# [[Merksatz entwickeln]]: Formuliere einen eigenen Merksatz, mit dem Du Gruppe, Periode und Valenzelektronen auseinanderhalten kannst.

{{BR}}
=== Standard ===

# [[Vergleich Alkalimetalle und Halogene]]: Erkläre mithilfe der Valenzelektronen, warum beide Familien reaktionsfreudig sind, obwohl sie unterschiedlich reagieren.
# [[Erklärvideo Periodensystem]]: Produziere ein zweiminütiges Lernvideo, in dem Du an drei Elementen zeigst, wie man Hauptgruppe, Periode und Valenzelektronen abliest.
# [[Alltagsprodukte untersuchen]]: Fotografiere fünf Produkte oder Gegenstände, die Elemente aus verschiedenen Gruppen enthalten, und begründe Deine Zuordnung.
# [[Flammenfärbung auswerten]]: Recherchiere sichere Versuchsdaten zur Flammenfärbung und erstelle eine Tabelle, ohne den Versuch selbstständig zu Hause durchzuführen.

{{BR}}
=== Schwer ===

# [[Übergangsmetalle in Katalysatoren]]: Untersuche ein technisches Beispiel und erkläre, weshalb ein Übergangsmetall als Katalysator geeignet ist.
# [[Oxidationsstufen vergleichen]]: Vergleiche die Oxidationsstufen von Eisen, Kupfer und Mangan und verknüpfe sie mit Beispielen für Verbindungen.
# [[Periodische Trends prüfen]]: Wähle eine Hauptgruppe und untersuche anhand verlässlicher Daten, wie sich Atomradius, Elektronegativität und Reaktivität nach unten verändern.
# [[Fachdebatte Zinkgruppe]]: Erkläre den Unterschied zwischen d-Block-Element und Übergangselement und bewerte, warum die Zinkgruppe unterschiedlich eingeordnet wird.

{{:Offene Aufgabe - MOOC erstellen}}

{{BR}}
= Lernkontrolle =

# [[Unbekanntes Element einordnen]]: Ein Element steht in der 4. Periode und in Gruppe 17. Leite Zahl der Schalen, Zahl der Valenzelektronen, Stoffklasse und eine wahrscheinliche Ionenladung ab.
# [[Zwei Elemente vergleichen]]: Vergleiche Natrium und Kalium anhand ihrer Stellung im Periodensystem und begründe, welches im Allgemeinen reaktionsfreudiger ist.
# [[Salzbildung erklären]]: Erkläre mit Elektronenübertragung, weshalb ein Element der Gruppe 2 häufig Verbindungen im Zahlenverhältnis 1 zu 2 mit einem Element der Gruppe 17 bildet.
# [[Hauptgruppe oder Nebengruppe]]: Entwickle einen Entscheidungsweg, mit dem eine andere Person jedes Element im Periodensystem korrekt zuordnen kann.
# [[Eigenschaften vorhersagen]]: Ein unbekanntes Element steht unter Silicium in Gruppe 14. Formuliere begründete Erwartungen zu Valenzelektronen und metallischem Charakter, ohne das Element zu benennen.
# [[Modellgrenzen beurteilen]]: Erkläre, warum die Hauptgruppennummer bei Chlor sehr hilfreich ist, bei Eisen aber nicht ausreicht, um das Reaktionsverhalten vorherzusagen.

<br>
<br>

{{BR}}
= Lernnachweis =

Für einen Lernnachweis zu diesem Thema ist wichtig, dass Du:

# Perioden und Gruppen sicher benennst und im Periodensystem zeigst.
# die Gruppen 1, 2 und 13 bis 18 als Hauptgruppen einordnest.
# die Gruppen 3 bis 12 als Nebengruppen beziehungsweise d-Block erkennst.
# moderne und ältere Gruppennummern korrekt miteinander verknüpfst.
# die Zahl der Valenzelektronen bei Hauptgruppenelementen bestimmst.
# typische Eigenschaften ausgewählter Elementfamilien fachlich begründest.
# Sonderfälle wie Wasserstoff und Helium erklärst.
# Gemeinsamkeiten und Unterschiede von Haupt- und Nebengruppenelementen auf neue Beispiele überträgst.
# Aussagen zu periodischen Trends als begründete Tendenzen und nicht als ausnahmslose Regeln formulierst.

<br>
<br>

{{BR}}
= OERs zum Thema =

Der Wikipedia-Artikel bietet eine weiterführende Übersicht zur modernen Gruppeneinteilung:

<iframe> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Gruppe_des_Periodensystems </iframe>

<br>

{{BR}}
= Verknüpfte Lernbereiche =

{| align=center
{{:D-Tab}}
'''[[Hauptgruppen und Nebengruppen - Chemie]]'''
# [[Periodensystem]]
# [[Gruppe des Periodensystems]]
# [[Periode des Periodensystems]]
# [[Valenzelektron]]
# [[Elektronenkonfiguration]]
# [[Alkalimetalle]]
# [[Erdalkalimetalle]]
# [[Halogene]]
# [[Edelgase]]
# [[Übergangsmetalle]]
# [[Oxidationszahl]]
# [[Chemische Bindung]]
|}

[[Kategorie:Chemie]]
[[Kategorie:Periodensystem]]
[[Kategorie:Atombau]]
[[Kategorie:Sekundarstufe I]]
[[Kategorie:Sekundarstufe II]]
[[Kategorie:Klasse 8-10]]
[[Kategorie:Naturwissenschaften]]

{{BR}}
= aiMOOC-Projekte =
[[Kategorie:AI_MOOC]] [[Kategorie:GPT aiMOOC]]
{{MT}}

Hauptgruppen und Nebengruppen - Chemie - Versionsgeschichte

Glanz: aiMOOC über GPT aiMOOC Action erstellt