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Grundwissen

Struktur des Periodensystems

Das Wichtigste auf einen Blick

  • Durch die Elemente des Periodensystems ist die Vielfalt an Leben und Technologie auf unserer Erde möglich.
  • Es gibt insgesamt 118 verschiedene Elemente mit unterschiedlichen Eigenschaften.
  • Die meisten Elemente sind Metalle.
  • Durch Verbindungen der Elemente entstehen unzählig viele verschiedene Stoffe unserer Umwelt.

Nichts ohne die Elemente des Periodensystems

Bild von adege auf Pixabay
Abb. 1 Leben durch die Elemente des Periodensystems

Stell dir vor aus dem Periodensystem würde es nur zwei Elemente geben. Nehmen wir Sauerstoff und Wasserstoff. Sauerstoff ist das Element mit dem größten Anteil an der Erdkruste. Ziehen wir noch das Universum hinzu, kommt Wasserstoff mit Abstand am häufigsten vor. Wie würde unsere Welt dann aussehen? Es würde den Sauerstoff und Wasserstoff als Gas geben. Es gäbe auch Wasser und ein einige weitere Stoffe. Wir selber würden nicht leben und auch sonst gäbe es nicht die Vielfalt an Lebewesen, Pflanzen und Dingen. Wir hätten auch nicht die Vielfalt an Technologien, die uns im Alltag begleiten. Unsere Welt, wie wir sie kennen, kann nur existieren, weil es noch viele weitere Elemente im Periodensystem gibt.

Vorkommen der Elemente

Insgesamt kommen 90 Elemente in der Natur vor. 28 weitere Elemente werden mit technischen Verfahren künstlich hergestellt. Alle Elemente haben gemeinsam, dass sie aus nur drei verschiedenen Bauteilen zusammengesetzt sind: Protonen, Neutronen und Elektronen. Nur weil die Anzahl dieser Bauteile sich unter den Elementen unterscheidet, haben alle 118 Elemente unterschiedliche Eigenschaften.

Eigenschaften der Elemente

CC-BY-NC 4.0 / Joachim Herz Stiftung; Hanne Rautenstrauch
Abb. 2 Links Eisen, rechts Eisenoxid. Eisen ist ein Element aus der Gruppe der Metalle.

Die meisten Elemente des Periodensystems sind Metalle: Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Basismetalle, Übergangsmetalle usw. Von allen Elementen sind nur zwei bei Raumtemperatur flüssig: Brom und Quecksilber. Alle anderen Elemente sind entweder fest oder gasförmig. In Gruppen, wie bei den Halogenen, haben die Elemente ähnliche Eigenschaften. In anderen Gruppen, wie bei den Chalkogenen, haben die Elemente vollkommen unterschiedliche Eigenschaften. Während in den Hauptgruppen die Elemente einer Gruppe die gleiche Anzahl an Valenzelektronen (Bindungselektronen) haben, ist das bei den Elementen der Nebengruppen anders. Meist haben diese Elemente zwei oder ein Valenzelektron(en).

Verbindungen der Elemente

Die Edelgase sind so edel, weil sie keine oder kaum Verbindungen mit anderen Elementen eingehen. Dafür gehen aber alle anderen Elemente des Periodensystems Verbindungen ein und das ist auch ein großer Vorteil. In unserer Welt gibt es nämlich weitaus mehr unterschiedliche Stoffe als die 118 Elemente. Es gibt unzählig viele Stoffe. Genauso viele Verbindungen der Elemente des Periodensystems gibt es, die diese Stoffe bilden. Interessant ist auch, dass manche Elemente, wie Chlor und Natrium, im elementaren Zustand sehr giftig und sehr reaktiv sein können. Gehen Chlor und Natrium aber eine Verbindung ein, reagieren sie zu unserem Speisesalz, welches harmlos und wenig reaktiv ist.

So wie das Periodensystem viel Interessantes mit sich trägt, gibt es einige verblüffende Geschichten über die einzelnen Gruppen und Elemente.