Die chemischen Elemente sind tabellarisch im Periodensystem der Elemente (kurz PSE) dargestellt und dürfen in keinem Tafelwerk fehlen. Warum wird in der Chemie diese Elemente-Tabelle genutzt? Und wie funktioniert das Periodensystem der Elemente? Wir liefern euch in unserem Ratgeber die Periodensystem-Erklärung, damit ihr bei Periodensystem-Hauptgruppen und Ordnungszahlen den Überblick behaltet und verraten, wo ihr ein Periodensystem zum Ausdrucken bekommt.
Das Chemie-Periodensystem scheint auf den ersten Blick unübersichtlich, die vielen Informationen der Elemente-Tabelle haben aber eine logische Erklärung und sind weniger komplex, wenn man das PSE einmal verstanden hat. Aber wer erfand das Periodensystem der Elemente? Schon im Jahr 1869 kamen der Russe Dmitri Mendelejew und der Deutsche Lothar Meyer auf eine ähnliche Idee, die chemischen Elemente darzustellen. Die Elemente-Tabelle von Mendelejew hat sich bis heute durchgesetzt.
Periodensystem: Erklärung der Elemente
- Das bekannte PSE bezieht sich auf die Atome in ihrem elektrisch neutralen Zustand, das heißt, dass in der Elektronenhülle dieselbe Anzahl an negativen Elektronen (-) vorhanden sind, wie Protonen (+) im Atomkern.
- Die Elemente sind nach ihrer Ordnungszahl angeordnet. Diese gibt an, wie viele positiv geladene Teilchen (Protonen) im Atomkern vorhanden sind. Beim ersten Element mit der Ordnungszahl 1 handelt es sich um Wasserstoff. Derzeit sind bis 118 Protonen im Kern beim Element Ununoctium bekannt.
- Masse und Atomradius nehmen von oben links nach unten und nach rechts zu (mit einigen Ausnahmen).
- Die Elemente-Tabelle ist eingeteilt in Periodengruppen: Haupt- und Nebengruppen (vertikal), insgesamt 18 Gruppen.
- Es besteht aus 7 Zeilen (horizontal), die auch als Perioden bezeichnet werden.
- Die 18 Spalten kennzeichnen die verschiedenen Haupt- und Nebengruppen. Elemente in einer Gruppe haben ähnliche chemische Eigenschaften und die gleiche Anzahl an Außenelektronen in der Atomhülle (auch Valenzelektronen genannt). Die Eigenschaften sind bei den Elementen innerhalb einer Hauptgruppe ähnlicher als bei Elementen innerhalb einer Nebengruppe.
- Es gibt 8 Hauptgruppen, in den Spalten 1-2 und 13-18.
- Die Nebengruppen sind in den Spaten 3-12 zu finden und nur 4 Zeilen hoch. Die chemischen Elemente darin werden auch als Übergangsmetalle bezeichnet. Für diese gibt es noch eine weitere Tabelle, in der die Actinoide und Lanthanoide aufgeführt werden.
Das einzelne Element im PSE
Klickt euch durch die Galerie, um auf einen Blick zu sehen, was die Angaben beim Element bedeuten. Weiter unten lest ihr die Erklärung in Textform.
- Die Elemente werden durch ein Symbol (Buchstaben) gekennzeichnet. So Steht H beim ersten Element für Wasserstoff, He für Helium.
- In der Regel steht oben links die Ordnungszahl und gibt die Kernladung an, also, wie viele Protonen der Atomkern enthält.
- Je nach Darstellungsform könnt ihr auch den Aggregatzustand ablesen, also ob das Element fest, flüssig oder gasförmig ist. Manchmal ist der Hintergrund farbig hinterlegt oder die Ordnungszahl farbig und gibt Auskunft über den Aggregatzustand.
- Optional steht beispielsweise oben rechts etwas zum Vorkommen des Elementes: ist es natürlich, künstlich oder radioaktiv. Aber Achtung: Ein Element kann auch künstlich und radioativ sein. Hier solltet ihr auf die jeweilige Legende unter dem Periodensystem der Elemente achten. Bis zum Blei (Element 82) sind alle Elemente stabil, es existieren demnach keine radioaktiven Isotope. Ausnahmen bilden Technetium (43) und 61 (Promethium). Das PSE weist demzufolge 80 stabile Elemente aus, die natürlich vorkommen.
Periodensystem: Hauptgruppen erklärt
Die Hauptgruppen finden sich in den ersten beiden vertikalen Spalten und in den Spalten 13-18.
Hauptgruppe | Elemente |
I | Alkalimetalle |
II | Erdalkalimetalle |
III | Borgruppe/Erdmetalle |
IV | Kohlenstoff-Silicium-Gruppe |
V | Stickstoff-Phosphor-Gruppe |
VI | Chalkogene/Sauerstoffgruppe |
VII | Halogene/Fluorgruppe |
VIII | Edelgase/Heliumgruppe |
Um auf die Außenelektronen zurück zu kommen: Beispielsweise Gruppe 1 (I) beinhaltet Wasserstoff und Alkalimetalle. Die Anzahl der Valenzelektronen beträgt 1. Das bedeutet, dass Elemente in dieser Gruppe je ein Außenelektron besitzen. Erdalkalimetalle haben 2, die Elemente on der Borgruppe besitzen 3 Valenzelektronen.
Farbige Einteilung nach Gruppen
Je nach Darstellungsform zeigt ein farbiger Balken unten oder eine Hinterlegung in einer bestimmten Farbe, um welche Elemente-Serie es sich handelt: Ist es ein Nichtmetall, Alkalimetall, Erdalkalimetall oder eine andere Art? Nachfolgend haben wir die Serien und Beispiele für euch aufgelistet:
- Alkalimetalle (Natrium, Kalium)
- Erdalkalimetalle (Magnesium, Calcium)
- Lanthanoide (Lanthan, Promethium)
- Actinoide (Actinium, Thorium)
- Übergangsmetalle (Scandium, Titan)
- Halbmetalle (Bor, Silicium)
- Nichtmetalle (Kohlenstoff, Sauerstoff)
- Halogene (Fluor, Chlor)
- Edelgase (Helium, Neon)
Periodensystem der Elemente zum Ausdrucken
Möchtet ihr ein Periodensystem als praktische PDF, könnt ihr es über folgende Seiten ausdrucken:
Dieses Video erklärt euch Aufbau und System des PSEs:
Quelle: Periodensystem.info
Bildquellen: Zerbor, BlueRingMedia, Peter Hermes Furian via Shutterstock
