Das Periodensystem der Elemente

Was ist das Periodensystem?

Das Periodensystem der Elemente ist eine tabellarische Anordnung aller bekannten chemischen Elemente. Sein Erfinder Dmitri I. Mendelejew brachte damit 1869 erfolgreich die damals bekannten Elemente in eine sinnvolle Reihenfolge und lieferte gleichzeitig sogar die Möglichkeit, die Eigenschaften noch unbekannter Elemente abzuschätzen. Die Bezeichnungen Element und Atom sind hierbei gleichbedeutend.

Der prinzipielle Aufbau

Die Zusammenhänge im Periodensystem ließen sich über einen tabellarischen Aufbau am besten darstellen. Beginnend mit Wasserstoff, dem kleinsten und einfachsten Element unseres Universums, ordnete Mendelejew jedem Element eine eigene Nummer zu, die sogenannte Ordnungszahl. Diese Ordnungszahl stimmt gleichzeitig mit der Anzahl der positiv geladenen Protonen und mit der Anzahl der negativ geladenen Elektronen überein. Da Wasserstoff genau ein Proton und ein Elektron besitzt, musste es an erster Stelle stehen. Protonen und Elektronen sind zusammen mit den weniger entscheidenden Neutronen die Bausteine, aus denen jedes Atom aufgebaut werden kann. Das Proton und das Neutron sind beide Kernteilchen die die molare Masse eines jeden Elements bestimmen. Die Elektronen finden wir in der Elektronenhülle des Atoms.

Das Periodensystem der Elemente kann senkrecht und waagerecht interpretiert werden. Waagerecht stellt jede einzelne Zeile eine Periode dar. Jede Periode beschreibt eine Elektronenschale, auf der die Elektronen in einem definierten Abstand um den Atomkern kreisen. Mit jeder hinzukommenden Elektronenschale steigt auch die Größe eines Atoms. Die senkrechte Einteilung in Spalten besteht aus den Haupt- und Nebengruppen. Die Hauptgruppen von 1 bis 8 legen hierbei die Anzahl der äußeren Elektronen fest. Diese Anzahl bestimmt maßgeblich die Eigenschaften eines jeden Elements bei einer chemischen Reaktion. Dabei ähneln sich wieder Elemente gleicher Gruppen. Durch diese Regelmäßigkeit innerhalb der Perioden und Gruppen lassen sich, wie oben bereits erwähnt, gewisse Eigenschaften der Elemente abschätzen. Weiterhin lässt sich im Periodensystem erkennen, dass sich Metalle und Übergangsmetalle auf der linken Seite befinden.

• Die Alkali- und die Erdalkalimetalle befinden sich in der ersten und zweiten Hauptgruppe, alle Übergangsmetalle befinden sich in den Nebengruppen.
• Diagonal von links oben nach rechts unten trennen die Halbmetalle beginnend in der dritten und vierten Hauptgruppe die Metalle von den Nichtmetallen.
• Die Nichtmetalle finden sich in der fünften und sechste Hauptgruppe.
• In der siebten und achten Hauptgruppe finden wir dann die sehr reaktiven Halogene und reaktionsträgen Edelgase. Diese haben alle eine vollbesetzte Elektronenschale, wodurch sie kaum reaktiv und sehr stabil sind, was den Namen erklärt.