Geschichte des Periodensystems

Das Periodensystem ist ein Modell, das alle bekannten chemischen Elemente gruppiert und einige ihrer Eigenschaften darstellt. Derzeit enthält das Periodensystem 118 chemische Elemente.

Entwicklung des Periodensystems

Das heute bekannte Periodensystemmodell wurde von dem russischen Chemiker vorgeschlagen Dmitri Mendelejew (1834-1907), im Jahr 1869.

Der grundlegende Zweck der Erstellung einer Tabelle bestand darin, die Klassifizierung, Organisation und Gruppierung chemischer Elemente nach ihren Eigenschaften zu erleichtern.

Viele Wissenschaftler versuchten bereits, diese Informationen zu organisieren, und daher wurden viele frühere Modelle vorgestellt.

Aus dem antiken Griechenland kamen die ersten Versuche, die bekannten Elemente zu organisieren. empedokles war ein griechischer Philosoph, der von der Existenz von vier „Elementen“ sprach: Wasser, Feuer, Erde und Luft.

Nach hinten, Aristoteles machte die erste Organisation dieser Elemente und verband sie mit einigen "Eigenschaften" wie nass, trocken, heiß und kalt.

Antoine Lavoisier (1743-1794) stellte fest, dass durch die Elektrolyse, das Wasser zerfällt in Wasserstoff und Sauerstoff. Er ordnete dann die gefundenen Stoffe in Elementarstoffe ein, weil er sie nicht in einfachere Stoffe unterteilen konnte.

Er identifizierte einige der ersten chemischen Elemente und stellte 1789 eine Liste von 33 Elementen zusammen, die in Gruppen unterteilt waren. von einfachen, metallischen, nichtmetallischen und erdigen Stoffen, konnte jedoch keine Eigenschaft feststellen, die differenziert.

Johann W. Döbereiner (1780-1849) war einer der ersten, der eine Ordnung zur Organisation der chemischen Elemente beobachtete. Da bis zum frühen 19. Jahrhundert ungefähre atomare Massenwerte für einige Elemente festgelegt waren, organisierte er Gruppen von drei Elementen mit ähnlichen Eigenschaften.

Dreiklänge
Döbereiner Triaden

Das von Döbereiner vorgeschlagene Klassifikationsmodell erregte damals viel Aufmerksamkeit in der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Er schlug eine Organisation vor, die auf Triaden basiert, dh Elemente wurden nach ihren ähnlichen Eigenschaften in Trios gruppiert.

DAS Atommasse des zentralen Elements war der Durchschnitt der Massen der anderen beiden Elemente. Natrium hatte beispielsweise einen ungefähren Massenwert, der dem Durchschnitt der Massen von Lithium und Kalium entsprach. Viele Elemente konnten jedoch nicht auf diese Weise gruppiert werden.

Alexandre-Emile B. von Chancourtois (1820-1886), französischer Geologe, organisierte 16 chemische Elemente in aufsteigender Reihenfolge der Atommasse. Dafür wurde ein Modell verwendet, das als Tellurische Schraube bekannt ist.

In dem von Chancourtois vorgeschlagenen Modell werden Informationen an der Basis in einer Zylinderform verteilt, die Elemente mit ähnlichen Eigenschaften vertikal ausrichtet.

Modell mit Tellurschraube
Modell mit Tellurschraube

John Newlands (1837-1898) spielte ebenfalls eine Schlüsselrolle. Er schuf das Oktavengesetz für chemische Elemente.

Seine Beobachtungen zeigten, dass sich bei der Anordnung der Elemente in aufsteigender Reihenfolge der Atommasse für alle acht Elemente die Eigenschaften wiederholten, wodurch eine periodische Beziehung hergestellt wurde.

Newlands Oktaven
Newlands-Tabelle

Die Arbeit von Newlands war noch immer eingeschränkt, da dieses Gesetz sogar für Kalzium galt. Sein Denken war jedoch ein Vorläufer von Mendelejews Ideen.

Julius Lothar Meyer (1830-1895), hauptsächlich basierend auf den physikalischen Eigenschaften der Elemente, machte eine neue Verteilung nach Atommassen.

Er beobachtete, dass zwischen aufeinanderfolgenden Elementen der Massenunterschied konstant war und schloss daraus, dass es eine Beziehung zwischen der Atommasse und den Eigenschaften einer Gruppe gibt.

Durch die von Meyer vorgeschlagene Studie konnte die Existenz einer Periodizität, also des Auftretens ähnlicher Eigenschaften in regelmäßigen Abständen, nachgewiesen werden.

Dmitri Mendelejew (1834-1907) hatte er 1869 in Russland die gleiche Idee wie Meyer, der in Deutschland studierte. Genauer organisierte er ein Periodensystem, in dem die 63 bekannten chemischen Elemente nach ihren Atommassen in Spalten angeordnet waren.

Periodensystem von Mendeleev. vorgeschlagen
Periodensystem von Mendeleev. vorgeschlagen

Außerdem ließ es in der Tabelle Leerstellen für noch nicht bekannte Elemente. Mendeleev konnte anhand der von ihm konstruierten Sequenz einige Informationen zu den fehlenden Elementen beschreiben.

Mendelejews Werk war bisher das vollständigste, da es die Elemente nach ihren Eigenschaften organisierte, gesammelt als große Menge an Informationen auf einfache Weise und stellte fest, dass neue Elemente entdeckt wurden, sodass Leerzeichen zum Einfügen in die Tabelle.

Bis dahin war nichts über die Verfassung der Atome, aber die von Meyer-Mendeleiev vorgeschlagene Organisation führte zu zahlreichen Untersuchungen, um die Periodizität der Elemente zu rechtfertigen und bildet die Grundlage des aktuellen Periodensystems.

Henry Moseley (1887-1915) machte 1913 wichtige Entdeckungen und begründete das Konzept der Ordnungszahl. Mit der Entwicklung von Studien zur Erklärung der Struktur von Atomen wurde ein neuer Schritt in der Organisation chemischer Elemente getan.

Aus seinen Experimenten ordnete er jedem Element ganze Zahlen zu und später stellte sich heraus, dass es der Anzahl von entspricht Protonen im Atomkern.

Moseley ordnete die von Mendeleiev vorgeschlagene Tabelle nach den Ordnungszahlen um, beseitigte einige Fehler in der vorherigen Tabelle und begründete das Konzept der Periodizität wie folgt:

Viele physikalische und chemische Eigenschaften von Elementen variieren periodisch in der Reihenfolge der Ordnungszahlen.

Tatsächlich trugen alle vorgeschlagenen Modelle in gewisser Weise zu den Entdeckungen über chemische Elemente und ihre Klassifikationen bei.

Darüber hinaus waren sie von grundlegender Bedeutung für das aktuelle Modell des Periodensystems, das 118 chemische Elemente.

Vollständiges und aktualisiertes Periodensystem

Das Periodensystem erhält diesen Namen in Bezug auf die Periodizität, dh die Elemente sind so organisiert, dass sich ihre Eigenschaften regelmäßig wiederholen.

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  • Chemische Elemente
  • Periodische Eigenschaften

Übungen zum Periodensystem

1) Stellen Sie die Korrespondenz zwischen den Wissenschaftlern in Spalte I und die Beiträge jedes einzelnen zur Organisation der chemischen Elemente im Periodensystem in Spalte II her.

Spalte I Spalte II
a) Aristoteles 1) Ihr Plan sah nicht die Möglichkeit vor, dass andere chemische Elemente entdeckt werden.
b) Antoine Lavoisier 2) Organisierte die chemischen Elemente nach ihrer Ordnungszahl.
c) Johann Döbereiner 3) Organisierte die „Elemente“: Feuer, Wasser, Erde und Luft und verband sie mit „Eigenschaften“.
d) John Newlands 4) Identifizierte einige der ersten chemischen Elemente.
e) Dmitri Mendelejew 5) Leere Stellen im Periodensystem für Elemente, die entdeckt werden könnten.
f) Henry Moseley 6) Er beobachtete, dass bestimmte Gruppen von drei Elementen ähnliche Eigenschaften hatten.

Antworten:

1-d; 2-f; 3-a; 4-b; 5-e; 6-c.

Die Arbeit von Newlands sah die Möglichkeit der Entdeckung anderer chemischer Elemente nicht voraus, da sie auf der Organisation der zuvor bekannten chemischen Elemente beruhte. Es war Mendelejew, der weiter dachte und diese Möglichkeit beobachtete.

Nach Moseleys Arbeit wurden die chemischen Elemente nach Ordnungszahlen geordnet und wir kamen zum aktuellen Periodensystem.

Im antiken Griechenland begannen die ersten Versuche, die Elemente zu organisieren, mit Aristoteles, aber die Wissenschaftler glaubten damals, dass es nur Luft, Feuer, Erde und Wasser gab.

Lavoisier entdeckte die ersten chemischen Elemente, etwa bei der Zersetzung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff.

Döbereiner schlug eine der ersten in Triaden gruppierten chemischen Elemente vor.

2) Als die chemischen Elemente entdeckt wurden, untersuchten Wissenschaftler ihre Eigenschaften und fanden bei einigen von ihnen gewisse Ähnlichkeiten in den Eigenschaften. Diese Tatsache veranlasste sie, über eine Möglichkeit nachzudenken, die Elemente nach diesen Eigenschaften zu organisieren.

Bitte klassifizieren Sie die folgenden Aussagen als wahr oder falsch:

2.1 Die bekannten chemischen Elemente sind nach ihren Eigenschaften im Periodensystem geordnet.
2.2 Das aktuelle Periodensystem enthält 118 chemische Elemente.
2.3 Das aktuelle Periodensystem ist in aufsteigender Reihenfolge der Atommasse geordnet.

Antwort: V, V, F.

Das Periodensystem gruppiert die Elemente der 118 bekannten chemischen Elemente, einige natürliche und einige künstliche, nach ihren Eigenschaften und in aufsteigender Ordnung der Ordnungszahl.

Prüfen Sie die Fragen zur Aufnahmeprüfung mit einer kommentierten Auflösung in Übungen zum Periodensystem und unveröffentlichte Fragen zum Thema in Übungen zur Organisation des Periodensystems.

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