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Das moderne Periodensystem lässt sich am einfachsten als Sitzplan lesen. Jede Box ist ein Element. Die Zahl, die die Sitzreihenfolge festlegt, wird Ordnungszahl genannt, geschrieben als , was die Anzahl der Protonen im Atomkern angibt.
Daher werden Elemente nicht nach Namen oder der Größe ihrer Symbole sortiert. Sie stehen in der Reihenfolge zunehmender Ordnungszahl . Da die Protonenzahl das Element identifiziert, macht diese Reihenfolge wiederkehrende chemische Muster sichtbar.
In den Hauptgruppen besitzen Elemente einer Spalte häufig gleich viele Valenzelektronen. Wasserstoff steht in Gruppe , weil er Elektron besitzt, verhält sich aber nicht wie ein typisches Alkalimetall.
Eine Periode ist eine waagerechte Zeile. Perioden werden von links nach rechts gelesen und von bis nummeriert. Im vereinfachten Schalenmodell besitzen Elemente derselben Periode gleich viele besetzte Hauptschalen.
Eine Gruppe ist eine vertikale Spalte. Die Gruppen werden von oben nach unten gelesen und von bis nummeriert. In den Hauptgruppen ist die Anzahl der Valenzelektronen häufig gleich, sodass die chemischen Eigenschaften tendenziell ähnlich sind.
Elemente einer Gruppe sind nicht identisch, ihre äußeren Merkmale folgen jedoch häufig einem ähnlichen Muster. In der Chemie sind dieses äußere Merkmal hauptsächlich die Valenzelektronen.
Auch das Periodensystem unterteilt Elemente in Regionen.
| Region | Typisches Muster |
|---|---|
| Metalle | Viele stehen links und in der Tischmitte. Viele Metalle leiten Elektrizität und neigen dazu, bei der Ionenbildung Elektronen zu verlieren. |
| Nichtmetalle | Viele befinden sich im oberen rechten Teil der Tabelle. Viele Nichtmetalle neigen dazu, bei der Bindung Elektronen aufzunehmen oder zu teilen. |
| Metalloide | Sie liegen an der Grenze zwischen Metallen und Nichtmetallen. Ihre Eigenschaften liegen dazwischen, beispielsweise kann Silizium als Halbleiter verwendet werden. |
| Edelgase | Sie gehören zur Gruppe . Diese Elemente sind sehr reaktionsträge, da ihre äußere Elektronenanordnung stabil ist. |
Die Halbmetallgrenze wird nicht in jedem Buch exakt gleich gezeichnet, da einige Elemente in einem überlappenden Eigenschaftsbereich liegen. Die wichtige Idee ist die Position: der Übergangsbereich zwischen Metallen und Nichtmetallen.
Würden Lanthanide und Aktinide an ihrer eigentlichen Stelle in der Haupttabelle stehen, wäre das Periodensystem sehr breit. Die beiden Reihen werden nur aus Darstellungsgründen nach unten versetzt. Sie liegen nicht außerhalb des Periodensystems.
Lanthaniden gehören immer noch zur Periode , während Aktiniden immer noch zur Periode gehören.
Das interaktive Modell hilft dabei, eigene Antworten zu prüfen.
| Frage | Selbstkontrolle |
|---|---|
| Zu welcher Gruppe gehören , und ? | Alle drei gehören zur Gruppe . |
| Warum liegen bis in der Periode ? | Im einfachen Schalenmodell ist ihre äußere Hauptschale die -Schale. |
| Warum werden , und oft als Metalloide diskutiert? | Sie liegen im Übergangsbereich zwischen Metallen und Nichtmetallen. |
| Warum haben Hauptgruppenelemente einer Gruppe oft ähnliche chemische Eigenschaften? | Ihre Valenzelektronen sind gleich oder folgen einem ähnlichen Muster, daher sind auch ihre Reaktionen oft ähnlich. |
Offizielle Elementnamen und Ordnungszahlen stehen im Periodensystem der IUPAC. Eine verständliche Einführung in die Muster bietet außerdem
The Periodic Table von OpenStax.
