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Das Periodensystem

  • G. Jander
  • H. Spandau
  • Jürgen Fenner
  • Jochen Jander
  • Harald Siegers

Zusammenfassung

Wir haben am Anfang des Abschnitts über den Aufbau der Elektronenhülle der Atome betont, daß diese verantwortlich sei für die chemischen Eigenschaften der Elemente. Wir können nun noch einen Schritt weitergehen und sagen: Es sind in erster Linie die äußeren Elektronen, d. h. die Elektronen, die jeweils das höchste Energieniveau besetzen, die die chemischen Eigenschaften bestimmen (Valenzelektronen). Die inneren Elektronen befinden sich nämlich auf vollbesetzten Niveaus, die sehr symmetrisch aufgebaut und deshalb nur sehr schwer angreifbar sind. Wenn diese Aussage stimmt, dann müßten Elemente, die sich nur in den Hauptquantenzahlen unterscheiden, sehr ähnliche Eigenschaften haben und man könnte sie zu Gruppen zusammenfassen. Abb. 2-1 zeigt eine solche Anordnung, die man als das Periodensystem der Elemente (PSE) bezeichnet. Jede Reihe von links nach rechts gelesen ist eine Periode und jede Reihe von oben nach unten gelesen eine Gruppe. Wenn wir die Symbole für die Anordnung der Elektronen der äußeren Orbitale durch die zugehörigen Elemente ersetzen, so erkennen wir, daß tatsächlich innerhalb der Gruppen sehr große chemische und physikalische Ähnlichkeiten auftreten. So ist z. B. die Gruppe mit der Konfiguration n s1 die Gruppe der Alkalimetalle Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium und Francium. Alle diese Metalle sind sehr weich, haben niedrige Schmelzpunkte und reagieren heftig mit Wasser. Wir werden auf die Verwandtschaften innerhalb dieser und der anderen Gruppen bei der Besprechung der Elemente und ihrer Verbindungen noch ausführlich zurückkommen Die Bezeichnungsweise der Gruppen ist in der Literatur sehr unterschiedlich. Wir wollen uns die Einteilung in Haupt-und Nebengruppen zu eigen machen. Hauptgruppen sind dabei alle Gruppen, die in Abb. 2-1 mit dem Index a bezeichnet sind. Mit dem Index b sind die Nebengruppen bezeichnet, also die Gruppen, die sich zwischen die zweite und dritte Hauptgruppe (Gruppe II a und III a ) schieben (Aufbau der d-Niveaus). Die Elemente mit der Elektronenkonfiguration n d1 werden als dritte Nebengruppe (Gruppe III b ) bezeichnet, da sie außer dem d-Elektron noch die beiden s-Elektronen als Valenzelektronen besitzen. In der achten Nebengruppe (Gruppe VIII b ) werden die untereinander recht ähnlichen Gruppen zusammengefaßt, die mit dem Eisen, dem Kobalt und dem Nickel beginnen. Die Elemente der ersten und zweiten Nebengruppe haben bereits vollbesetzte d-Niveaus, so daß hier als Valenzelektronen meist nur die äußeren s-Elektronen herangezogen werden (vgl. Abb. 2-1a).

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Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1973

Authors and Affiliations

  • G. Jander
  • H. Spandau
  • Jürgen Fenner
    • 1
  • Jochen Jander
    • 2
  • Harald Siegers
    • 3
  1. 1.Max-Planck-Institutes für Festkörperforschung in StuttgartStuttgartDeutschland
  2. 2.Universität HeidelbergHeidelbergDeutschland
  3. 3.Felix Schoeller jr. Feinpapierfabrik Burg GreteschOsnabrückDeutschland

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