Periodensystem

Das Periodensystem der Elemente, kurz Periodensystem, ist die systematische Anordnung der chemischen Elemente nach zunehmender Ordnungszahl, der Anzahl der Protonen im Atomkern. Es gliedert sich in horizontale Reihen, die Perioden, und vertikale Spalten, die Gruppen. Elemente in derselben Gruppe weisen ähnliche chemische Eigenschaften auf, weil sie ähnliche Valenzelektronenkonfigurationen besitzen. Die Darstellung dient der Übersicht, dem Verständnis chemischer Trends und der Vorhersage von Eigenschaften sowie Reaktionsverläufen.

Die moderne Form des Periodensystems entstand im 19. Jahrhundert. Dmitri Mendeleev veröffentlichte 1869 eine tabellarische Ordnung der Elemente, ließ Lücken für noch unbekannte Elemente und sagte deren Eigenschaften präzise voraus. Unabhängig davon erarbeitete Julius Lothar Meyer eine ähnliche Struktur. Heute ordnet man die Elemente nach der Ordnungszahl Z, der Anzahl der Protonen, und kennt 118 bestätigte Elemente (Stand 2024). Die Reihenfolge basiert auf der Ordnungszahl, nicht mehr auf der Atommasse, wodurch Lücken geschlossen und neue Elemente vorhergesagt werden konnten.

Aufbau und Einteilung: Die Elemente lassen sich in Blöcke unterteilen – s-Block, p-Block, d-Block und f-Block. Wichtige Gruppen sind die Alkalimetalle (Gruppe 1), die Erdalkalimetalle (Gruppe 2), die Halogene (Gruppe 17) und die Edelgase (Gruppe 18). Die Übergangsmetalle bilden den d-Block, die Lanthanoide und Actinoide den f-Block. Metalle, Halbmetalle und Nichtmetalle beschreiben grobe chemische Eigenschaften.

Anwendung: Das Periodensystem dient der Orientierung in Chemie, Physik und Materialwissenschaft. Es ermöglicht die Vorhersage von Reaktivität, Bindungseigenschaften und Trends bei Größen wie Atomradius, Ionisierungsenergie und Elektronegativität. Es bleibt fortlaufend ergänzt, insbesondere bei den sogenannten Super schweren Elementen.