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Gruppe des Periodensystems
Vergleichstabelle ; Gruppe 1, Alkalimetalle und Wasserstoff, 1. Hauptgruppe ; Gruppe 2, Erdalkalimetalle, 2. Hauptgruppe ; Gruppe 3, Scandiumgruppe, 3. Nebengruppe …
Inhalt4 Abschnitte
Grundidee der Gruppen
Eine Gruppe im Periodensystem ist eine senkrechte Spalte; Perioden sind dagegen die Zeilen. Alle Elemente einer Gruppe besitzen die gleiche Anzahl an Valenzelektronen, also Elektronen der äußersten Schale. Deshalb haben sie ähnliche chemische Eigenschaften. Besonders ähnliche Gruppen heißen Elementfamilien, zum Beispiel Alkalimetalle, Erdalkalimetalle und Halogene.
Stellung von Wasserstoff und Trends
Wasserstoff ist unter Normalbedingungen ein gasförmiges typisches Nichtmetall. Er steht üblicherweise – manchmal mit Abstand – über dem ersten Element der Gruppe 1, weil er ebenso viele Valenzelektronen wie die Alkalimetalle darunter besitzt. Chemisch ähnelt er diesen jedoch nur eingeschränkt; eine Ursache ist seine deutlich höhere erste Ionisierungsenergie. Seine Einordnung bleibt daher problematisch, und manche Lehrbücher ordnen Wasserstoff keiner bestimmten Gruppe zu.
Von oben nach unten innerhalb einer Gruppe nehmen Atommasse und metallischer Charakter zu. Die Elektronegativität, also das Bestreben eines Atoms, Bindungselektronen anzuziehen, nimmt tendenziell ab.
Haupt-, Neben- und Blockgruppen
Das Periodensystem hat 18 Gruppen. Die Gruppen 1, 2 und 13 bis 18 sind die acht Hauptgruppen. Die Gruppen 3 bis 12 sind die zehn Nebengruppen; sie enthalten die Übergangsmetalle. Mehrere Gruppen werden außerdem zu Blöcken zusammengefasst.
Die Gruppen 1 und 2 heißen Alkalimetalle beziehungsweise Erdalkalimetalle. Gruppe 17 sind die Halogene, Gruppe 18 die Edelgase.
Nummerierung und weitere Gruppen
Die heute gültige IUPAC-Konvention nummeriert die Gruppen mit arabischen Ziffern von 1 bis 18. Sie soll zwei ältere Bezeichnungen ersetzen: Die bis 1986 vom Chemical Abstracts Service (CAS) verwendete, in Europa noch verbreitete Konvention bezog sich auf das Kurzperiodensystem; A stand für Hauptgruppen und B für Nebengruppen. Die alte IUPAC-Konvention bezog sich auf das Langperiodensystem und war in Amerika verbreitet; dort stand A für die linke und B für die rechte Seite des Periodensystems.
Weitere Gruppennamen sind: Gruppe 3 Scandiumgruppe, 4 Titangruppe, 5 Vanadiumgruppe, 6 Chromgruppe, 7 Mangangruppe, 8 Eisengruppe, 9 Cobaltgruppe, 10 Nickelgruppe, 11 Kupfergruppe und 12 Zinkgruppe. Die Gruppen 13 bis 18 heißen auch Borgruppe oder Erdmetalle, Kohlenstoff-Silicium-Gruppe oder Tetrele, Stickstoff-Phosphor-Gruppe oder Pnictogene oder Pentele, Chalkogene oder Sauerstoffgruppe oder Erzbildner, Halogene oder Fluorgruppe oder Salzbildner sowie Edelgase oder Heliumgruppe.
Wegen ähnlicher chemischer Eigenschaften werden auch Lanthanoide und Actinoide oft als Gruppe betrachtet; bei ihnen wird schrittweise das f-Orbital gefüllt. Die noch nicht gefundenen Elemente mit den Ordnungszahlen 122 bis 153 bilden nach Glenn T. Seaborg die Superactinoide. Bei ihnen werden 5g- und 6f-Orbitale aufgefüllt; alle diese Elemente sind wahrscheinlich instabil und radioaktiv.
