Die Wertigkeit eines Elements ist eng mit seiner Stellung im Periodensystem verbunden. Die Metalle befinden sich links im Periodensystem, haben wenige Valenzelektronen in der äußersten Schale und neigen dazu diese abzugeben. In der Mitte des Periodensystems können sowie Elektronen abgegeben als ebenfalls aufgenommen werden. Rechts befinden sich die Nichtmetalle die in der Regel die fehlenden Valenzelektronen aufnehmen, da ihre äußersten Schalen bereits weitgehend besetzt sind. Die Wertigkeit eines Elements kann anhand seiner Gruppennummer erkannt werden. In den Hauptgruppen gelten folgende Wertigkeiten: Gruppe 1 und 7 haben die Wertigkeit 1 Gruppe 2 und 6 haben die Wertigkeit 2 Gruppe 3 und 5 haben die Wertigkeit 3, Gruppe 4 hat die Wertigkeit 4 und Gruppe 8 hat eine vollbesetzte Schale.
Das Periodensystem der Elemente (PSE) ist eine geordnete Darstellung aller bekannten chemischen Elemente. Es ist so aufgebaut – dass die Elemente mit ähnlichen Eigenschaften in der gleichen Gruppe oder Spalte angeordnet sind. Die Wertigkeit eines Elements gibt an · ebenso wie viele Verbindungen ein Element eingehen kann · indem es Valenzelektronen abgibt oder aufnimmt. Sie wird auch als Oxidationsstufe bezeichnet und ist entscheidend für die chemischen Reaktionen die ein Element eingehen kann.
Die Metalle im Periodensystem befinden sich links. Sie haben wenige Valenzelektronen in ihrer äußersten Schale die sie leicht abgeben können um eine stabile Edelgaskonfiguration zu erreichen. Metalle haben deshalb meist positive Wertigkeiten da sie Elektronen abgeben. Beispiele hierfür sind die Alkalimetalle in Gruppe 1 (z.B. Natrium) mit Wertigkeit +1 und die Erdalkalimetalle in Gruppe 2 (z.B. Calcium) mit Wertigkeit +2.
In der Mitte des Periodensystems befinden sich Elemente die sowohl Elektronen abgeben als auch aufnehmen können. Diese Elemente haben unterschiedliche Wertigkeiten abhängig von den Bedingungen der chemischen Reaktion. Ein Beispiel hierfür ist Kohlenstoff (C) in Gruppe 14, das je nach Reaktionspartner eine Wertigkeit von -4 bis +4 haben kann.
Rechts im Periodensystem befinden sich die Nichtmetalle. Sie haben bereits eine nahezu vollständig besetzte äußerste Schale und tendieren dazu, Elektronen aufzunehmen um eine stabile Edelgaskonfiguration zu erreichen. Daher haben Nichtmetalle in der Regel negative Wertigkeiten. Beispiele hierfür sind die Halogene in Gruppe 17 (z.B. Chlor) mit Wertigkeit -1 und die Edelgase in Gruppe 18 (z.B. Neon) mit einer Wertigkeit von 0.
Die Wertigkeit eines Elements kann auch anhand seiner Gruppennummer im Periodensystem erkannt werden. In den Hauptgruppen gelten bestimmte Wertigkeiten: Gruppe 1 und 7 haben die Wertigkeit 1, Gruppe 2 und 6 haben die Wertigkeit 2, Gruppe 3 und 5 haben die Wertigkeit 3, Gruppe 4 hat die Wertigkeit 4 und Gruppe 8 hat eine vollbesetzte äußerste Schale und daher keine Wertigkeit.
Es ist jedoch zu beachten: Dass die Wertigkeit im PSE nicht für alle Elemente eindeutig abgeleitet werden kann. Insbesondere bei den Nebengruppenelementen werden die chemischen Eigenschaften komplexer und die Wertigkeit ist nicht immer eindeutig vorhersagbar.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Dass die Wertigkeit eines Elements eng mit seiner Stellung im Periodensystem zusammenhängt. Die Metalle links im PSE tendieren dazu ´ Elektronen abzugeben ` während die Nichtmetalle rechts im PSE Elektronen aufnehmen. Die Wertigkeit kann auch anhand der Gruppennummer im PSE abgeleitet werden, obwohl dabei es bei den Nebengruppenelementen komplexer wird. Die Wertigkeit eines Elements ist von großer Bedeutung für seine chemischen Eigenschaften und die Art der chemischen Reaktionen die es eingehen kann.
Zusammenhang zwischen Wertigkeit und Stellung im Periodensystem
Inwiefern hängt die Wertigkeit eines Elements mit seiner Position im Periodensystem zusammen?