2 Atome und ihre Bausteine

2 A t o m e u n d i h r e B a u s t e i n e
2 . 5 D a s P e r i o d e n s y s t e m I I
Seinen Ursprung hat das Periodensystem in einer von Johann W. Döbereiner
(1780–1849) 1829 gemachten Einteilung, in der er die damals bekannten Elemente zu
chemisch ähnlichen Gruppen zusammenfasste. Dimitrij I. Mendelejew (1834–1907)
und Julius Lothar Meyer (1830–1895) führten schliesslich die Ordnungszahl ein, um
Unregelmässigkeiten in der Elementabfolge auszugleichen, die aufgrund der Anordnung
nach Massen bzw. nach den chemischen Eigenschaften entstanden waren (z.B.
Ar/K; Co/Ni; Te/I).
Mit der Erkenntnis, dass ein Atom aus Atomen mit gleicher Protonenzahl
besteht, erhielt die Ordnungszahl ihre eigentliche Bedeutung. Das Periodensystem
wurde damit zu einem unentbehrlichen Hilfsmittel für die Wissenschaft, das es erlaubt,
zahlreiche Aussagen über die Elemente zu machen.
Beispiele:
– Fluor (Reinelement)
Symbol: F
Protonenzahl (Ordnungszahl, Kernladungszahl): Z = 9
Atommasse: m A (F) = 18,99840 u bzw. 3,156 · 10 –23 g
Nukleonenzahl 4 : A = 19
Neutronenzahl: N(n) = 19 – 9 = 10
Molare Masse: M(F) = 18,99840 g/mol
– Kohlenstoff
Symbol: C
Protonenzahl: Z = 6
Atommasse: m A (C) = 12,01115 u bzw. 1,995 · 10 –23 g
Die Massen- und Neutronenzahl für die verschiedenen (stabilen) Nuklide
erhält man aus der Isotopentafel (Abschnitt 2.3; Abb. 2.13)
12 6 C-Nuklid: 6 p + und 6 n
13 6 C-Nuklid: 6 p + und 7 n
Molare Masse: M(C) = 12,011 g/mol
In vielen Periodensystemen sind ausserdem noch weiter Angaben über die
Elemente zu finden, wie Schmelztemperatur (t m ), Siedetemperatur (t b ); Dichte (ρ);
Aggregatzustand (s, l, g); Nichtmetall; Metall; Halbmetall; Radioaktivität etc.
4 Lagern sich Atombausteine zu einem Atom zusammen, so geht dabei etwas Masse in Form von Energie verloren (Massendefekt).
Mit Ausnahme von Beryllium haben alle Reinelemente Atommassen, die deshalb ein wenig unterhalb einer
ganzen Zahl liegen. Diese ganze Zahl entspricht der Nukleonenzahl.
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