Wieso haben die Elemente des Periodensystems unterschiedliche Eigenschaften?

5 Antworten

Für die Chemie besteht ein Atom eher nur aus einem Kern und einer Elektronenhülle.

Der Aufbau des Kerns interessiert nicht weiter, er ist einfach eine Black Box mit Masse und vor Allem einer bestimmten Ladung. Die Ladung des Kerns zieht Elektronen an, etwa so viele, dass das Gesamtgebilde neutral ist.

Die Chemie ist davon bestimmt, wie sich die Elektronen verhalten. Es wurde ja schon angesprochen, die Elektronen benehmen sich ausgesprochen merkwürdig bis zickig. 2 Elektronen können unter keinen Umständen den selben Zustand annehmen.

Je nachdem, wie dein Stand ist, können sich Elektronen nur auf gewissen Bahnen oder in gewissen Orbitalen aufhalten. Und je nach Stand sind diese Bahnen in Schalen aufgeteilt bzw. die Orbitale in Bereiche aufgeteilt. Im Orbitalmodell können sich 2 Elektronen ein Orbital teilen, wenn sie eine unterschiedliche Eigendrehung (Spin) haben.

Die Bahnen bzw. Orbitale unterscheiden sich in ihrer Energie. Die Elektronen "wollen" ja wegen er Anziehung so nahe an dern Kern wie möglich, können aber nicht beliebig nahe heran, weil die Orbitale bestimmte Größen und Formen haben und besetzte Orbitale ja tabu sind. So müssen also Elektronen auch die ungünstigen Orbitale besetzen.

Eine Möglichkeit, nahe an die Kern zu kommen ist, einfach mehrere Kerne zu nehmen. Im Wasserstoffmolekül werden beide Elektronen von beiden Kernen angezogen, sind als insgesamt näher an ihrem Sehnsuchtsort, der positiven Ladung.

Das soll erst mal reichen. Ich hoffe, du hast verstanden, dass zum Verständnis philosohische Betrachtung nicht hilfreich sind. Hilfreich ist Faktenwissen, sehr datailiertes. Um das alles detailiert zu beschreiben, müsste ich ein Buch schreiben. Aber zum Glück haben das ja schon andere gemacht.

Woher ich das weiß:
Studium / Ausbildung

Zusammengesetzte Objekte bekommen nicht selten Eigenschaften, die kein einiger ihrer Teile hat. Es sind dies Eigenschaften, die sich einzig und alleine aus dem Zusammenwirken der Teile des Gesamtobjekts ergeben.

Welche Eigenschaften genau infolge der Interaktion von zunächst nur einzeln existierenden Teilchen das dann zustandekommende neue Ganze haben wird, hängt ab von Art und Intensität der Interaktion. Hier zwei Beispiele:

  • Wasserstoff und Sauerstoff sind zwei Gase, die erst bei sehr tiefen Temperaturen (bei –250 bzw. –180 Grad Celsius) flüssig werden. Vermischt man sie dann, kommt hoch explosives Knallgas zustande [1986 hat das zur Challanger-Katastrophe geführt: Wegen eines undichten Ventils konnten beide Flüssigkeiten sich vermischen.]
  • Andererseits können sich Wasserstoff- und Sauerstoffatome aber auch zu H2O, d.h. zu Wassermolekülen vereinigen — Wasser aber ist überhaupt nicht explosiv und bei ganz anderen Temperaturen flüssig.
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Das alles setzt aber voraus dass es elementare Eigenschaften gibt. Erst aus deren Zusammenwirken können dann komplexere Eigenschaften entstehen. Doch was sind diese elementaren Eigenschaften?

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@Energiekugel

Es sind immer Eigenschaften der Objekte, die als Teile des Ganzen zusammenwirken.

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Die gesuchte Eingenschaft nennt sich „Ladung“. Dazu kommt noch das Pauli-Verbot, was diese wunderbaren Orbitale der Elektronen erzwingt.

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