warum ist das Periodensystem nicht eine lange Reihe, sondern in Perioden/ Hauptgruppen gegliedert?

3 Antworten

Wir fangen mal mit der Kurzversion an:

Die chemischen Eigenschaften der Elemente wiederholen sich, natürlich nicht exakt, aber so in etwa. Das hängt mit dem Aufbau der Atomhülle zusammen.

Jetzt ein wenig ausführlicher:

Ein Atom als solches muss natürlich elektrisch neutral sein, daher ist die Gesamtzahl der Elektronen gleich der der Protonen.

Die sind im Atom aber nicht irgendwie angeordnet, sondern sie verteilen sich auf Zustände, die durch die Hauptquantenzahl n≥1, die Nebenquantenzahl l mit 0≤l≤n-1 und die magnetische Quantenzahl mₗ mit -l≤mₗ≤+l beschrieben werden. Darüber hinaus haben die Elektronen einen Spin s=½, der jedoch eine Eigenschaft des Elektrons ist, die es nicht loswerden kann. Er sorgt für 2 Dinge:

  1. Es gibt eine zusätzliche Quantenzahl mₛ, die die Werte ±s annehmen kann.
  2. Zwei Elektronen (allgemein zwei gleichartige Teilchen mit s=½) können nicht im selben Zustand sein.

In einen (n, l, mₗ) - Zustand „passen“ also 2 Elektronen.

Helium hat 2 Elektronen in der Hülle, die ist also voll. Dementsprechend reagiert es so gut wie gar nicht - ein Edelgas. Ein anderes ist Neon, das 10 Elektronen hat, die sich auf die 5 Zustände mit n=1 und n=2 verteilen und diese damit ebenfalls voll macht.

Lithium hat ein drittes Elektron, und das muss nun einen n=2-Zustand annehmen. Energetisch günstiger für das Atom ist es, das Elektron abzuwerfen bzw. als freies Elektron zwischen den positiv geladenen Atomrümpfen umhertreiben zu lassen.

Natrium macht dasselbe, nur eine n-Ebene höher. Es hat 11 Elektronen und wirft das einzige n=3-Elektron ab. So gehören beide Elemente zur Gruppe der Alkalimetalle.

Auf der anderen Seite, links neben den Edelgasen, stehen die Halogene, denen zu einer Edelgaskonfiguration ein Elektron fehlt.

dannnnnnnkkkkkkeeeeeeeee

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Weil Elemente mit ähnlichen "chemischen Eigenschaften" eben untereinander in Spalten aufgeführt werden, um diese Ähnlichkeit darzustellen.

Man kann sogar von "periodisch auftretenden Ähnlichkeiten im Verhalten der Elemente" sprechen.  ;)))

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Wi schon gesagt. Google fragen...

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