Periodensystem Symbol


  Historische Entwicklung


Erst seit dem 18. Jahrhundert machte man sich an die wissenschaftliche Beschreibung der Elemente. Zwar waren auch schon vorher viele chemische Substanzen bekannt, aber die Möglichkeiten der Reindarstellung waren begrenzt. Die meisten Elemente wurden im vergangenen Jahrhundert entdeckt und beschrieben. Knapp 45% der heute bekannten Elemente wurden erst im 19. Jahrhundert bekannt.


Anfang des 19. Jahrhunderts wußten die Chemiker bereits genug über die Elemente, daß sie Ähnlichkeiten in ihren Eigenschaften erkannten. Johann Wolfgang Döbereiner formulierte 1817 als erster ein Ordnungsprinzip nach dem er ähnliche Elemente in sog. Triaden sortierte. Damit war das erste wissenschaftlich fundierte Ordnungsprinzip für die chemischen Elemente geschaffen.


Daß dieses System unzureichend war, wurde schnell deutlich. Newland erkannte, daß Elemente nach ihrem Atomgewicht geordnet in bestimmten Abständen einander ähnliche Eigenschaften aufweisen. Er schlug 1863 sein Oktavengesetz vor. Doch die realen Verhältnisse waren komplizierter als er postuliert hatte, so daß auch dieses Ordnungsprinzip nicht anerkannt wurde.


Inzwischen war die Anzahl der bekannten Elemente auf etwa 60 angestiegen, so daß es unumgänglich war, ein allgemeingültiges System der Elemente zu konstruieren. Der Durchbruch sollte in den Jahren 1868 und '69 dem russischen Chemiker Mendelejew und dem deutschen Chemiker Meyer unabhängig voneinander gelingen. Sie ordneten die damals bekannten Elemente in einem System an, in dem die Reihen der Elemente in der Weise in Perioden zerlegt ist, daß Elemente mit ähnlichen Eigenschaften in Gruppen zusammengefaßt sind. Aufgrund der guten Kenntnis der Eigenschaften der bekannten Elemente, konnten sie sie sinnvoll anordnen. Da beide die starre Gliederung aufgegeben hatten, mußten sie gleichzeitig in Kauf nehmen, daß einige Plätze in ihrem System freiblieben. Konsequent angewendet bedeutete dies aber, daß sich die Eigenschaften dieser noch nicht entdeckten Elemente mit einiger Genauigkeit voraussagen ließen.


Dieses System ist heute als Periodensystem der Elemente - kurz PSE - bekannt. Gerade in den ersten Jahren nach seiner Veröffentlichung war es nicht unumstritten. Es wurde aber aufgrund der raschen Entdeckung einiger der vorhergesagten Elemente (z.B. Scandium, Gallium und Germanium) schnell allgemein akzeptiert. Und obwohl Mendelejew die Edelgase nicht postuliert hatte, fügten sie sich doch nahtlos in sein System ein.


Ein Problem ergab sich allerdings bei der Einordnung von Tellur und Iod (vgl. Abbildung). Wenn die Atommasse das entscheidende Kriterium für die Sortierung der Elemente wäre, müßte Tellur (127,6) - da es schwerer als Iod (126,9) ist - stattdessen an 53. Stelle kommen. Erst 1913 konnte dieses Problem durch Mosley gelöst werden. Er konnte zeigten, daß die Kernladungszahl - also die Anzahl Protonen - das eigentlich entscheidende Kriterium ist.


Die Bedeutung des Periodensystems der Elemente verlieh der Entwicklung der chemischen Wissenschaft wichtige Impulse. Auch die viel später entdeckten bzw. künstlich hergestellten Elemente Polonium, Rhenium und Technetium wurden von Mendelejew vorausgesagt, konnten aber nicht so genau beschrieben werden.


In der Reihe der 91 Elemente bis zum Uran bestanden noch bis Mitte unseres Jahrhunderts vier Lücken. Die Elemente Technetium, Promethium, Astat und Francium, die bis dahin in der Natur nicht gefunden werden konnten, wurden zwischen 1937 und 1945 von Atomphysikern künstlich erzeugt. Diese vier natürlichen, radioaktiven Elemente kommen auf der Erde nur in natürlichen Zerfallsreihen vor.


In unserem Jahrhundert wurden vor allem schwer zugängliche, oftmals radioaktive Elemente dargestellt. Gegenwärtig konzentriert man sich auf die Synthese des künstlichen Eka-Bleis mit der Ordnungszahl 114 (in der Abbildung rot eingezeichnet), von dem man annimmt, daß es im Gegensatz zu den anderen künstlich erzeugten Elementen relativ stabil sein dürfte.


 

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