PSE einfach erklärt
Das Periodensystem der Elemente (PSE) ist eine Tabelle zur Ordnung und Darstellung chemischer Elemente. In der Chemie hilft dir das PSE sehr, einen schnellen Überblick über bestimmte Eigenschaften von Elementen zu bekommen.
Wenn du dir ein PSE zur Hand nimmst, siehst du zunächst sehr viele Kästchen, die sogenannten Elementkarten. Sie enthalten jeweils Informationen über ein Element. Die Elemente im PSE sind außerdem nach ihren bestimmten Eigenschaften in Ordnungszahlen, Perioden und Gruppen gegliedert.
Aber sehen wir uns einmal an, wie dir die einzelnen Teile deines PSEs bei Aufgaben in der Chemie helfen können.
Elementkarte
Das Erste, was du in deinem PSE sehen kannst, sind die einzelnen Elemente. Jedes Element hat sein eigenes Kästchen. Das ist die Elementkarte. Auf ihr findest du die wichtigsten Informationen über jedes Element.
Meistens kannst du folgende Informationen über ein Element im PSE ablesen:
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Elementsymbol – die Buchstaben in der Mitte der Elementkarte verraten dir den Namen des Elements. Sauerstoff hat zum Beispiel das Elementsymbol „O″.
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Atommasse – rechts oben findest du die Atommasse. Sie besteht aus dem Gewicht der Protonen und Neutronen im Kern des Atoms.
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Elektronegativität
– Die Zahl rechts unten zeigt dir die Elektronegativität, also wie stark der Kern eines Atoms die Elektronen in einer chemischen Bindung anzieht.
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Aggregatzustand – den Aggregatzustand eines Elements kannst du auch aus dem PSE herauslesen. Meist findest du dazu eine Farbmarkierung oder links unten auf der Elementkarte einen farbigen Punkt. Er zeigt dir den Aggregatzustand eines Elements, also ob es bei Standardbedingungen fest, flüssig oder gasförmig ist. In unserem Beispiel steht rot für gasförmig, schwarz für fest und blau für flüssig.
- Ordnungszahl – sie kannst du links oben auf der Elementkarte finden und sie nummeriert die Elemente unter anderem von eins bis 118.
Was du durch die Ordnungszahl alles über ein Element erfährst, zeigen wir dir jetzt.
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Ordnungszahl
Jedes Element hat seine eigene Nummer, die Ordnungszahl. Wenn du dir dein PSE ansiehst, steigt diese Zahl von Element zu Element um den Wert eins. Die Reihenfolge verläuft dabei von links nach rechts. Bist du am rechten Rand angekommen, findest du die nächsthöhere Ordnungszahl in der nächsten Zeile ganz links.
Aber die Ordnungszahl gibt noch etwas anderes als die Reihenfolge der Elemente an. Sie zeigt auch, wie viele Protonen und Elektronen sich in einem Atom befinden. Protonen sind positiv geladene Teilchen, die du im Atomkern finden kannst. Elektronen sind negativ geladen und sitzen in den Schalen von Atomen.
Sieh dir zum Beispiel die Ordnungszahl von Wasserstoff (H) an. Sie beträgt eins. Das bedeutet, dass ein Wasserstoffatom ein Proton und ein Elektron besitzt. Ein Atom hat also unter Standardbedingungen immer genau gleich viele Protonen wie Elektronen. Deswegen sind solche Atome immer elektrisch neutral. Sie sind also weder positiv noch negativ geladen.
Atome, die eine gleiche Ordnungszahl haben, gehören also zum gleichen chemischen Element. Wenn du jetzt zum Beispiel ein Atom mit seiner Protonenanzahl vorliegen hast, kannst du direkt am PSE ablesen, um welches chemische Element es sich handelt.
Schon gewusst? Weil die Ordnungszahl auch die Anzahl von Protonen im Atomkern angibt, sprichst du auch von der Kernladungszahl.
Perioden
Sehen wir uns zuerst einmal die Perioden an. Es gibt sieben Perioden und du zählst sie von oben nach unten. Aber was sagen die einzelnen Perioden aus?
Jedes Atom hat eine bestimmte Anzahl von Elektronen. Diese Elektronen befinden sich in Schalen um den Atomkern. Von diesen Schalen kann jede allerdings nur eine bestimmte Anzahl von Elektronen aufnehmen. Ist diese Anzahl erreicht, ist die Schale voll. Weitere Elektronen lagern sich in einer neuen Schale ab, sie bildet sich um die vorherige herum.
Dabei kann jede Schale unterschiedlich viele Elektronen aufnehmen. In die erste passen zum Beispiel nur zwei, in die zweite schon acht Elektronen. Wie viele Schalen sich um den Kern eines Atoms befinden, sagt dir die Periode.
Sehen wir uns die erste Periode an. Sie sagt dir, dass alle Atome, die sich in dieser Zeile befinden, nur eine Schale besitzen. Du findest hier die Elemente Wasserstoff (H) und Helium (He). An ihrer Ordnungszahl im PSE kannst du ablesen, dass Wasserstoff ein Elektron und Helium zwei Elektronen besitzt. In der ersten Schale des Wasserstoffatoms ist also einer von zwei Plätzen mit einem Elektron besetzt. Beim Heliumatom ist die erste Schale mit zwei Elektronen voll besetzt.
Betrachtest du jetzt Lithium (Li), kannst du die Ordnungszahl drei ablesen. Lithium besitzt also drei Elektronen. Weil in die erste Schale nur zwei Elektronen passen, muss das dritte Elektron in eine zweite Schale. Weil es also zwei Schalen besitzt, befindet sich Lithium in der zweiten Periode.
Gruppen
Sieh dir jetzt die Spalten in deinem PSE an. Sie stellen die Elementgruppen dar und du zählst sie von links nach rechts. In diesen Gruppen sind Elemente mit ähnlichen chemischen Eigenschaften zusammengefasst. Das bedeutet, dass sie sich in Versuchen ähnlich verhalten.
Die insgesamt 18 Gruppen unterscheidest du in acht Hauptgruppen und zehn Nebengruppen. Dabei haben die einzelnen Gruppen wieder eigene Gemeinsamkeiten und Eigenschaften.
Periodensystem Hauptgruppen
Falls du mehr über die Hauptgruppen des PSEs wissen möchtest, schau gerne in unserem Video vorbei! Dort erfährst du alles, was du darüber wissen musst.
PSE — häufigste Fragen
(ausklappen)
PSE — häufigste Fragen
(ausklappen)-
Warum heißt das Periodensystem Periodensystem?Das Periodensystem heißt Periodensystem, weil sich bestimmte Eigenschaften der Elemente in regelmäßigen Abständen, also „periodisch“, wiederholen. Diese Wiederholung zeigt sich, wenn man die Elemente nach steigender Ordnungszahl ordnet. Die waagerechten Zeilen heißen deshalb Perioden.
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Was sagt die Massenzahl im Periodensystem der Elemente aus?Im Periodensystem steht meistens nicht die Massenzahl, sondern die Atommasse (relative Atommasse). Die Massenzahl gehört zu einem bestimmten Atomtyp (Isotop) und gibt die Anzahl von Protonen und Neutronen im Atomkern an. Die Atommasse ist dagegen ein Mittelwert und hat oft Dezimalstellen.
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Wo steht die molare Masse im Periodensystem?Die molare Masse steht im Periodensystem meist bei der Atommasse (relative Atommasse) in der Elementkarte. Diese Zahl hat oft Dezimalstellen und entspricht zahlenmäßig der molaren Masse in
, nur mit anderer Einheit. Beim Element Sauerstoff liegt dieser Wert zum Beispiel bei etwa 16.
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Wer hat das Periodensystem der Elemente erfunden?Das Periodensystem der Elemente wird meist Dmitri Mendelejew zugeschrieben, der 1869 eine systematische Ordnung der Elemente veröffentlichte. Mendelejew ließ dabei bewusst Lücken für noch unbekannte Elemente und sagte deren Eigenschaften voraus. Unabhängig davon entwickelte auch Julius Lothar Meyer zur gleichen Zeit eine ähnliche Anordnung.
Periodensystem verstehen
Das PSE gehört zum Periodensystem und ist eine wichtige Übersicht über alle chemischen Elemente. Du ordnest Elemente nach ihrer Stelle in der Tabelle und vergleichst ihre Gruppen, Perioden und Eigenschaften. So wird klar, wie Atome aufgebaut sind und warum Elemente in einer Gruppe oft Ähnlichkeiten haben. Weitere Videos dazu findest du in unserem Chemiebereich.