Periodensystem der Elemente
Das Periodensystem der chemischen Elemente (PSE) ist eine Übersichtsdarstellung bekannter sowie einiger noch hypothetischer chemischer Elemente.
Ordnungsprinzip innerhalb des Periodensystems sind die Ordnungszahlen der Atome, beginnend beim Wasserstoff mit der Ordnungszahl 1 bis hin zum schwersten derzeit bekannten Element mit der Ordnungszahl 118.
Der deutsche Arzt und Chemiker Julius Lothar von Meyer sowie der russische Chemiker Dmitri Iwanowitsch Mendelejew haben unabhängig voneinander den Grundstein zu dem heute üblicherweise verwendeten Periodensystem der chemischen Elemente gelegt.
Inhaltsverzeichnis
Atommodell
Grundlage bezüglich des heute üblicherweise verwendeten Periodensystems der chemischen Elemente ist das Atommodell von Niels Bohr, wonach jedes Atom aus einem Atomkern und einer Elektronenhülle besteht. Der Atomkern seinerseits besteht aus Protonen und Neutronen. Die Anzahl der Protonen wird auch Kernladungszahl genannt und ergibt die Ordnungszahl des Atoms.
Die Position des Elements im Periodensystem wird durch den Aufbau der Elektronenhülle, die sogenannte Elektronenkonfiguration bestimmt. Die Elektronen nehmen verschieden weit vom Atomkern entfernte Bahnen ein, die man sich auf eine Kugeloberfläche/Schale projiziert vorstellen kann. Die erste (niedrigste) Schale kann mit maximal 2 Elektronen besetzt werden, die nächste mit 8 usw.
Ionen und Isotope
Das PSE stellt ausschließlich elektrisch neutrale Atome dar, deren Protonenanzahl (man spricht hier auch von der „Kernladungszahl“) mit der Elektronenanzahl in der Elektronenhülle übereinstimmt, so daß sich die positiven elektrischen Ladungen der Protonen und die negativen elektrischen Ladungen der Elektronen in der Hülle gegenseitig aufheben; das Atom erscheint nach außen elektrisch neutral.
Atome mit einer abweichenden Elektronenanzahl in der Hülle tragen eine elektrische Ladung und werden als Ionen bezeichnet.
Atome mit gleicher Protonen- aber abweichender Neutronenzahl im Kern zeigen zwar gleiche chemische Eigenschaften, unterscheiden sich aber im Atomgewicht und werden als Isotopen oder Nuklide bezeichnet.
Beide Gruppen werden vom Periodensystem nicht erfaßt.
Elemente
Das dargestellte Periodensystem zeigt die Elemente vom Wasserstoff mit der Ordnungszahl 1 bis zum Element Ununoctium mit der Ordnungszahl 118. Die Elemente Technetium und Promethium mit den Ordnungszahlen 43 und 61 und alle Elemente ab Wismut mit der Ordnungszahl 83 sind radioaktiv und zerfallen nach längerer oder kürzerer Zeit entsprechend einer der bekannten Zerfallsreihen in stabile Elemente.
Das derzeit schwerste bekannte, künstlich hergestellte und sicher nachgewiesene Element ist das Ununbium mit der OZ 112, das im Jahr 1996 von Forschern der Gesellschaft für Schwerionenforschung in Darmstadt (GSI) hergestellt wurde und von dem zwei Atome nachgewiesen werden konnten. Das Element zerfällt mit einer Halbwertszeit von 240 µs.
Russische Forscher vom Vereinigten Internationalen Kernforschungszentrum (JINR) in Dubna bei Moskau stellten 1999 Element 114 (Ununquadium) her, von dem 3 Atome nachgewiesen werden konnten.
Meldungen aus dem Jahr 1999, man habe am Lawrence Berkeley National Laboratory in Kalifornien die Elemente mit den OZ 116 und 118 hergestellt, mußten wegen Datenfälschungen eines Mitarbeiters zurückgezogen werden.[1]
2000/2001 meldeten wiederum russische Forscher die Herstellung von Element 116, einem Alphastrahler mit einer Halbwertszeit von 47 ms.[2]
Im Februar 2004 vermeldeten russische und amerikanische Forscher die Herstellung von Element 115 (Ununpentium), das nach ungewöhnlich langer Halbwertszeit über das gleichfalls neu entdeckte Element 113 (Ununtrium) zu stabilen Kernen zerfällt. Dieses Ergebnis muß noch von anderen Forschungsgruppen reproduziert werden, um die Entdeckungen zu bestätigen.[3][4]
2006 vermeldeten Forscher aus Dubna die Herstellung von Element 118 (Ununoctium), das über die Elemente 116, 114 und 112 zu stabileren Kernen zerfällt. Die Halbwertszeit der 3 erzeugten Atome betrug nur rund 1 ms, zu kurz, um chemische Untersuchungen des Elements anzustellen.[5]
Im April 2010 vermeldeten Forscher aus Dubna die Herstellung des Elementes 117 mit einer Ausbeute von 6 Atomen nach zweijähriger internationaler Zusammenarbeit.[6]
Jenseits von Element 114 vermuteten Forscher eine „Insel der Stabilität“, in der die Zerfallszeiten der Kerne wieder länger werden. Die Zerfallsdauern der Elemente 114 bis 118 bewegen sich jedoch alle im Millisekunden-Bereich, auch wenn diese länger als die Zerfallsdauern einiger im Periodensystem vor ihnen liegenden Elemente ist.
Eine weitere „Insel der Stabilität“ wird erst wieder jenseits der OZ 164 erwartet.[7]
Das Periodensystem
| Langperiodensystem | |||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
| H 1 |
He 2 | ||||||||||||||||
| Li 3 |
Be 4 |
B 5 |
C 6 |
N 7 |
O 8 |
F 9 |
Ne 10 | ||||||||||
| Na 11 |
Mg 12 |
Al 13 |
Si 14 |
P 15 |
S 16 |
Cl 17 |
Ar 18 | ||||||||||
| K 19 |
Ca 20 |
Sc 21 |
Ti 22 |
V 23 |
Cr 24 |
Mn 25 |
Fe 26 |
Co 27 |
Ni 28 |
Cu 29 |
Zn 30 |
Ga 31 |
Ge 32 |
As 33 |
Se 34 |
Br 35 |
Kr 36 |
| Rb 37 |
Sr 38 |
Y 39 |
Zr 40 |
Nb 41 |
Mo 42 |
Tc 43 |
Ru 44 |
Rh 45 |
Pd 46 |
Ag 47 |
Cd 48 |
In 49 |
Sn 50 |
Sb 51 |
Te 52 |
I 53 |
Xe 54 |
| Cs 55 |
Ba 56 |
(*) | Hf 72 |
Ta 73 |
W 74 |
Re 75 |
Os 76 |
Ir 77 |
Pt 78 |
Au 79 |
Hg 80 |
Tl 81 |
Pb 82 |
Bi 83 |
Po 84 |
At 85 |
Rn 86 |
| Fr 87 |
Ra 88 |
(**) | Rf 104 |
Db 105 |
Sg 106 |
Bh 107 |
Hs 108 |
Mt 109 |
Ds 110 |
Rg 111 |
Uub 112 |
Uut 113 |
UUq 114 |
Uup 115 |
Uuh 116 |
Uus 117 |
Uuo 118 |
| (*) | La 57 |
Ce 58 |
Pr 59 |
Nd 60 |
Pm 61 |
Sm 62 |
Eu 63 |
Gd 64 |
Tb 65 |
Dy 66 |
Ho 67 |
Er 68 |
Tm 69 |
Yb 70 |
Lu 71 | ||
| (**) | Ac 89 |
Th 90 |
Pa 91 |
U 92 |
Np 93 |
Pu 94 |
Am 95 |
Cm 96 |
Bk 97 |
Cf 98 |
ES 99 |
Fm 100 |
Md 101 |
No 102 |
Lr 103 | ||
| Alkaklimetalle | Übergangsmetalle | Actinoide | Nichtmetalle |
| Erdalkalimetalle | Lanthanoide | Metalle | Edelgase |
Modifiziertes Periodensystem der Elemente nach Russell
Nebenstehend sind zwei von dem US-amerikanischen Forscher und Philosophen Walter Russell ergänzte Periodensysteme der Elemente des russischen Chemikers Dmitri Iwanowitsch Mendelejew. Demnach manifestieren die neun Oktaven der chemischen Elemente das Prinzip der Polarisierung. Sie erzeugen eine dynamische Aktion, indem aus einem Angelpunkt der Ruhe heraus zwei Äquatore ausgedehnt werden. Diese beiden Äquatore erheben sich durch zentripetal vervielfachte Kreiselaktivität in vier konzentrierenden Schüben auf eine Amplitudenebene, die im rechten Winkel zur Nullebene der Edelgase steht. Dann steigen sie in vier dezentralisierenden, entpolarisierenden Stufen wieder ab, um in ihren Edelgasen zu verschwinden und in endlosen Kreisläufen immerfort wieder aus ihnen hervorzugehen. Alle Körper erscheinen und verschwinden solcherart und erscheinen in alle Ewigkeit wieder neu.[8]
Literatur
- Max von Pettenkofer's grundlegende Abhandlung vom 12. Januar 1850 „Ueber die regelmässigen Abstände der Aequivalentzahlen der sogenannten einfachen Radikale“ nebst Reklamation der Priorität gegen Dumas und die Biographie Pettenkofer's mit den neuesten photographischen Aufnahmen. Als Anhang: Zur Atom-Theorie, mit einer Tabelle: System der Elemente, Studie von Julius Quaglio
