Das Periodensystem ist wichtig, da es so gut organisiert ist, dass es viele Informationen über Elemente und deren Beziehung zueinander liefert (Abbildung 5).
- Systematische Untersuchung der Elemente
- Vorhersage neuer Elemente und ihrer Eigenschaften. Mendelejew ließ Platz für die noch zu entdeckenden Elemente
- Die Korrektur der Atommasse von Elementen basierend auf ihren erwarteten Positionen und Eigenschaften kann leicht durchgeführt werden
Elementsymbole in einem Periodensystem sind Abkürzungen des Elementnamens.
In einigen Fällen kommt die Abkürzung vom lateinischen Namen des Elements, zum Beispiel ist das Symbol für Natrium Na, abgeleitet von Natrium. Die meisten Tabellen listen Elementsymbole, Ordnungszahl und Atommasse auf (Abbildung 6).
Die vertikalen Spalten werden Gruppen genannt. Jedes Element in einer Gruppe hat die gleiche Anzahl von Valenzelektronen und hat typischerweise ein ähnliches Verhalten bei der Bindung mit anderen Elementen.
Die horizontalen Zeilen werden Perioden genannt. Jede Periode gibt das höchste Energieniveau an, das die Elektronen dieses Elements in ihrem Grundzustand einnehmen.
Die unteren beiden Reihen — die Lanthanide und Actinide (gehören zur 3B-Gruppe) – sind separat aufgeführt.
Viele Periodensysteme verwenden unterschiedliche Farben für verschiedene Elementtypen, um Elementtypen zu identifizieren.
Dazu gehören die Alkalimetalle, Erdalkalimetalle und Übergangsmetalle usw.
| Metals |
Non-metals |
|
| Appearance | Shiny | Dull |
| State at Room Temperature | Solid (except mercury, which is a liquid) | About half are feststoffe, etwa die Hälfte sind Gase und eine (Brom) ist eine Flüssigkeit |
| Dichte | Hoch (sie fühlen sich schwer für ihre Größe an) | Niedrig für ihre Größe) |
| Stärke | Stark | Schwach |
| Formbar oder Spröde | Formbar (sie biegen sich, ohne zu brechen) | Brittle (they break or shatter when hammered) |
| Conduction of Heat | Good | Poor (they are insulators) |
| Conduction of Electricity | Good | Poor (they are insulators, apart from graphite) |
| Magnetic material | Only iron, cobalt and nickel | None |
| Type of oxide | Basic or alkaline | Acidic |
Metals
Iron, magnesium, silver and gold are examples of metal elements. Metals have following properties in common.
- Shiny with exception of tin and lead.
- Gute Wärme- und Stromleiter
- Formbar (Abbildung 7), da sie gebogen und geformt werden können, ohne zu brechen
- Lithium (Li) hat die halbe Dichte von Wasser, während Osmium eine 22,5-mal höhere Dichte als Wasser hat.
- Schmelzbar (kann relativ leicht geschmolzen werden), außer Wolfram, da es einen Schmelzpunkt von mehr als 3000o hat
- Metalle neigen dazu, Elektronen an andere Elemente abzugeben — nämlich Nichtmetalle.
Metalle, außer Quecksilber, kommen in der Natur als Feststoffe vor. Drei Metalle (Eisen, Kobalt und Nickel) sind magnetisch. Stahl ist eine Mischung aus Elementen, hauptsächlich Eisen, daher ist er auch magnetisch. Die anderen Metallelemente sind nicht magnetisch.
Nichtmetalle
Sauerstoff, Kohlenstoff, Schwefel und Chlor sind Beispiele für nichtmetallische Elemente. Die häufigsten Eigenschaften von Metallen sind wie folgt:
- stumpfe
- Isolatoren, d.h., Metalle sind schlechte Leiter von Wärme und Elektrizität
- schwach und spröde (sie brechen leicht oder zerbrechen)
- Sie haben eine geringe Dichte im Vergleich zu Metallen
Einige Nichtmetalle, wie Sauerstoff und Chlor, sind Gase bei Raumtemperatur, Brom ist eine Flüssigkeit bei Raumtemperatur und Kohlenstoff (Abbildung 8) und Schwefel sind Feststoffe bei Raumtemperatur.
Metalloide
Metalloide sind Elemente mit metallischen und nichtmetallischen Eigenschaften. Silizium ist ein Beispiel für Metalloide (Abbildung 9).
Elektronenaffinität
Es ist eine Fähigkeit, ein Elektron zu akzeptieren. Es kann anhand der Elementgruppen bekannt sein. Edelgase haben eine Elektronenaffinität nahe Null, während Halogene hohe Elektronenaffinitäten aufweisen.
Elektronegativität
Es ist ein Maß für die Fähigkeit, eine chemische Bindung zu bilden.
Eigenschaften der Elemente entlang des Periodensystems
Wenn wir uns in einem Periodensystem von links nach rechts bewegen, beobachten wir Folgendes (Abbildung 6):
- Der Atomradius nimmt ab
- Die Ionisationsenergie nimmt zu
- Die Elektronenaffinität nimmt im Allgemeinen zu (mit Ausnahme der Edelgaselektronenaffinität nahe Null)
- Die Elektronegativität nimmt zu
Wenn wir uns jedoch von oben nach unten bewegen, sehen wir Folgendes (Abbildung 10):
- Der Atomradius nimmt zu
- Die Ionisationsenergie nimmt ab
- Die Elektronenaffinität nimmt im Allgemeinen ab, wenn
- Elektronegativität nimmt ab
Die meisten chemischen Symbole für Elemente im Periodensystem basieren auf ihren Namen, einige scheinen jedoch keine Beziehung zu ihren Namen zu haben. Einige der Beispiele sind wie folgt:
- Natrium – Natrium (Na): Der lateinische Name von Natrium, ‚Natrium‘, leitet sich vom griechischen ’nítron‘ (ein Name für Natriumcarbonat) ab
- Kalium – Kalium (K): „Kalium“ ist der lateinische Name von Kalium und leitet sich von der arabischen Bedeutung „kalzinierte Asche“ (die Asche aus verbranntem Pflanzenmaterial) ab.
- Eisen – Ferrum (Fe): Der lateinische Name von Eisen, „Ferrum“, gibt ihm das Symbol Fe.
- Silber – Argentum (Ag): Der lateinische Name für Silber, ‚argentum‘, stammt ursprünglich aus einer indogermanischen Sprache und bezieht sich wahrscheinlich auf den Glanz des Metalls
- Gold – Aurum (Au): Der lateinische Name für Gold war ‚aurum‘, was ‚gelb‘ bedeutet, abgeleitet vom Wort ‚Aurora‘ (‚Morgenröte‘).