Das Periodensystem ist eine tabellarische Anzeige der chemischen Elemente, die auf der Grundlage von ihren Eigenschaften organisiert sind. Elemente werden in der Erhöhung der Atomnummer präsentiert. Während rechteckig, im allgemeinen Umriss werden Lücken in die Reihen oder Perioden eingeschlossen, um Elemente mit ähnlichen Eigenschaften zusammen, wie die Halogene und das edle Benzin, in Säulen oder Gruppen zu behalten, verschiedene rechteckige Gebiete oder Blöcke bildend. Weil das Periodensystem genau voraussagt, dass die Eigenschaften von verschiedenen Elementen und den Beziehungen zwischen Eigenschaften, sein Gebrauch innerhalb der Chemie weit verbreitet ist, ein nützliches Fachwerk zur Verfügung stellend, um chemisches Verhalten, sowie in anderen Wissenschaften zu analysieren.

Obwohl Vorgänger bestehen, wird der aktuelle Tisch allgemein Dmitri Mendeleev kreditiert, der ihn 1869 entwickelt hat, um periodische Tendenzen in den Eigenschaften der dann bekannten Elemente zu illustrieren; das Lay-Out ist raffiniert und erweitert worden, weil neue Elemente entdeckt worden sind und neue theoretische Modelle entwickelt, um chemisches Verhalten zu erklären. Die Präsentation von Mendeleev hat auch vorausgesagt, dass einige Eigenschaften von dann unbekannten Elementen angenommen haben, Lücken in seiner Einordnung zu schließen; diese Vorhersagen wurden richtig bewiesen, als jene Elemente entdeckt und gefunden wurden, Eigenschaften in der Nähe von den Vorhersagen zu haben.

Alle Elemente von Atomnummern 1 (Wasserstoff) zu 118 (ununoctium) sind isoliert worden. Dieser bestehen alle bis zu und einschließlich des Kaliforniums natürlich; der Rest ist nur in Laboratorien zusammen mit zahlreichen synthetischen Radionukliden natürlich vorkommender Elemente künstlich aufgebaut worden. Die Produktion von Elementen außer ununoctium, wird mit der Frage dessen verfolgt, wie das Periodensystem eventuell modifiziert werden muss, um diese Elemente anzupassen, die eine Sache der andauernden Debatte sind.

Geschichte

Vorherige Versuche von systemization

1789 hat Antoine Lavoisier eine Liste von 33 chemischen Elementen veröffentlicht. Obwohl Lavoisier die Elemente in Benzin, Metalle, Nichtmetalle und Erden gruppiert hat, haben Chemiker das folgende Jahrhundert ausgegeben, nach einem genaueren Klassifikationsschema suchend. 1829 hat Johann Wolfgang Döbereiner bemerkt, dass viele der Elemente in Triaden (Gruppen drei) gestützt auf ihren chemischen Eigenschaften gruppiert werden konnten. Lithium, Natrium, und Kalium wurde zum Beispiel zusammen als weiche, reaktive Metalle gruppiert. Döbereiner hat auch bemerkt, dass, wenn eingeordnet, durch das Atomgewicht, das zweite Mitglied jeder Triade grob der Durchschnitt des ersten und des dritten war. Das ist bekannt als das Gesetz von Triaden geworden. Deutscher Chemiker Leopold Gmelin hat mit diesem System gearbeitet, und vor 1843 hatte er zehn Triaden, drei Gruppen vier und eine Gruppe fünf identifiziert. Jean-Baptiste Dumas hat Arbeit veröffentlicht, 1857 Beziehungen zwischen verschiedenen Gruppen von Metallen beschreibend. Obwohl verschiedene Chemiker im Stande gewesen sind, Beziehungen zwischen kleinen Gruppen von Elementen zu identifizieren, mussten sie noch ein Schema bauen, das sie alle umfasst hat.

Deutscher Chemiker August Kekulé hatte 1858 bemerkt, dass Kohlenstoff eine Tendenz hat, mit anderen Elementen in einem Verhältnis ein bis vier zu verpfänden. Methan hat zum Beispiel ein Kohlenstoff-Atom und vier Wasserstoffatome. Dieses Konzept ist schließlich bekannt als Valenz geworden. 1864 hat deutscher Mitchemiker Julius Lothar Meyer einen Tisch der 49 bekannten durch die Valenz eingeordneten Elemente veröffentlicht. Der Tisch hat offenbart, dass Elemente mit ähnlichen Eigenschaften häufig dieselbe Valenz geteilt haben.

Englischer Chemiker John Newlands hat eine Reihe von Papieren 1864 und 1865 erzeugt, der seine eigene Klassifikation der Elemente beschrieben hat: Er hat bemerkt, dass, wenn verzeichnet, in der Größenordnung von der Erhöhung des Atomgewichts ähnliche physische und chemische Eigenschaften an Zwischenräumen acht wiedergekehrt sind, den er mit den Oktaven der Musik verglichen hat. Dieses Gesetz von Oktaven wurde jedoch von seinen Zeitgenossen verspottet, und die Chemische Gesellschaft hat sich geweigert, seine Arbeit zu veröffentlichen. Dennoch ist Newlands im Stande gewesen, einen Atomtisch zu entwerfen und ihn zu verwenden, um die Existenz von fehlenden Elementen wie Germanium vorauszusagen. Die Chemische Gesellschaft hat nur die Bedeutung seiner Entdeckungen ungefähr fünf Jahre anerkannt, nachdem sie Mendeleev geglaubt haben.

Der Tisch von Mendeleev

Der russische Chemie-Professor Dmitri Ivanovich Mendeleev und deutsche Chemiker Julius Lothar Meyer haben unabhängig ihre Periodensysteme 1869 und 1870 beziehungsweise veröffentlicht. Sie beide haben ihre Tische auf eine ähnliche Weise gebaut: Durch die Auflistung der Elemente hintereinander oder Säule in der Größenordnung vom Atomgewicht und das Starten einer neuen Reihe oder Säule, als die Eigenschaften der Elemente begonnen haben sich zu wiederholen. Der Erfolg des Tisches von Mendeleev ist aus zwei Entscheidungen gekommen, die er getroffen hat: Das erste sollte Lücken im Tisch verlassen, als es geschienen ist, dass das entsprechende Element noch nicht entdeckt worden war. Mendeleev war nicht der erste Chemiker, um so zu tun, aber er war erst, um als das Verwenden der Tendenzen in seinem Periodensystem anerkannt zu werden, um die Eigenschaften von denjenigen fehlende Elemente, wie Gallium und Germanium vorauszusagen. Die zweite Entscheidung war, gelegentlich die Ordnung zu ignorieren, die durch die Atomgewichte angedeutet ist und angrenzende Elemente, wie Kobalt und Nickel zu schalten, sie in chemische Familien besser einzuteilen. Mit der Entwicklung von Theorien des Atombaus ist es offenbar geworden, dass Mendeleev die Elemente in der Größenordnung von der Erhöhung der Atomnummer verzeichnet hatte.

Weitere Entwicklung

In den Jahren im Anschluss an die Veröffentlichung des Periodensystems von Mendeleev wurden die Lücken, die er identifiziert hat, geschlossen, weil Chemiker zusätzliche natürlich vorkommende Elemente entdeckt haben. Es wird häufig festgestellt, dass das letzte natürlich vorkommende zu entdeckende Element Franzium (verwiesen auf durch Mendeleev als Eka-Cäsium) 1939 war. Jedoch wurde Plutonium, erzeugt synthetisch 1940, in Spur-Mengen als ein natürlich vorkommendes primordiales Element 1971 identifiziert.

Mit der Entwicklung des modernen Quants mechanische Theorien von Elektronkonfigurationen innerhalb von Atomen ist es offenbar geworden, dass jede Reihe (oder Periode) im Tisch der Füllung einer Quant-Schale von Elektronen entsprochen hat. Im ursprünglichen Tisch von Mendeleev war jede Periode dieselbe Länge. Jedoch, weil größere Atome mehr Elektronsubschalen haben, haben moderne Tische progressiv längere Perioden weiter unten der Tisch.

Die Produktion von verschiedenen transuranic Elementen hat das Periodensystem bedeutsam, den ersten von diesen ausgebreitet, Neptunium, synthetisiert 1939 seiend. Weil viele der transuranic Elemente hoch nicht stabil sind und schnell verfallen, sind sie schwierig, um zu entdecken und wenn erzeugt, zu charakterisieren, und es hat Meinungsverschiedenheiten bezüglich der Annahme von konkurrierenden Entdeckungsansprüchen auf einige Elemente gegeben, unabhängige Rezension verlangend, zu bestimmen, welche Partei Vorrang und folglich das Namengeben von Rechten hat. Das am meisten kürzlich genannte Element ist copernicium (Nummer 112), genannt am 19. Februar 2010; die am meisten kürzlich akzeptierten Entdeckungen sind ununquadium (114) und ununhexium (116), beide haben am 1. Juni 2011 akzeptiert. 2010 hat eine gemeinsame Russland-US-Kollaboration an Dubna, Moskauer Oblast, Russland, behauptet, sechs Atome von ununseptium synthetisiert zu haben, es die am meisten kürzlich geforderte Entdeckung machend.

Inhalt

Alle Versionen des Periodensystems schließen nur chemische Elemente, nicht Mischungen, Zusammensetzungen oder subatomare Partikeln ein, und jedes Isotop eines gegebenen Elements wird in derselben Zelle vertreten. Im Standardperiodensystem werden die Elemente in der Größenordnung von der Erhöhung der Atomnummer (die Zahl von Protonen im Kern eines Atoms) verzeichnet. Eine neue Reihe (Periode) wird angefangen, wenn eine neue Schale sein erstes Elektron hat. Säulen (Gruppen) werden durch die Elektronkonfiguration des Atoms bestimmt; Elemente mit derselben Zahl von Elektronen in einem besonderen Subschale-Fall in dieselben Säulen (z.B sind Sauerstoff und Selen in derselben Säule, weil sie beide 4 Elektronen in der äußersten P-Subschale haben). Die Perioden sind weiter unten im Periodensystem länger, und die Gruppen werden länger rechts (obwohl die alkalischen Metalle, die größte Gruppe, auf dem weiten verlassen sind, und die alkalischen Erdmetalle, eine andere große Gruppe, neben den alkalischen Metallen sind). Im Allgemeinen fallen Elemente mit ähnlichen chemischen Eigenschaften in dieselbe Gruppe im Periodensystem, obwohl im F-Block, und zu etwas Rücksicht im D-Block die Elemente in derselben Periode dazu neigen, ähnliche Eigenschaften ebenso zu haben. So ist es relativ leicht, die chemischen Eigenschaften eines Elements vorauszusagen, wenn man die Eigenschaften der Elemente darum weiß.

Bezüglich 2012 enthält das Periodensystem 118 ratifizierte chemische Elemente. Dieser Elemente, 114 sind von der Internationalen Vereinigung der Reinen und Angewandten Chemie (IUPAC) anerkannt worden, und 112 sind offiziell genannt worden. 98 von diesen kommen natürlich vor, von denen 84 primordial sind. Die anderen 14 Elemente kommen nur in Zerfall-Ketten von primordialen Elementen vor. Alle Elemente vom Einsteinium bis copernicium, während man natürlich im Weltall nicht vorkommt, sind durch den IUPAC offiziell anerkannt worden, der als wird synthetisiert, während Elemente 113 bis 118 wie verlautet in Laboratorien synthetisiert worden sind und zurzeit nur durch ihre systematischen Elementnamen bekannt sind, die von ihren Atomnummern gestützt sind. Kein Element, das schwerer ist als Einsteinium (Element 99), ist jemals in makroskopischen Mengen in seiner reinen Form beobachtet worden.

Keine Elemente vorige 118 sind bezüglich 2012 synthetisiert worden.

In gedruckten oder anderen formell präsentierten Periodensystemen wird jedes Element eine formatierte Zelle zur Verfügung gestellt, die gewöhnlich einige der grundlegenden Eigenschaften des Elements zur Verfügung stellt. Atomnummer, Element-Symbol und Name werden fast immer, und Atomgewichte, Dichten, das Schmelzen und die Siedepunkte, Kristallstruktur eingeschlossen, weil ein Festkörper, Ursprung, Elektronkonfiguration, Elektronegativität abgekürzt hat, und allgemeinste Wertigkeitszahlen häufig ebenso eingeschlossen werden.

Definitionsgemäß hat jedes chemische Element eine einzigartige Atomnummer, die die Zahl von Protonen in seinem Kern vertritt, aber die meisten Elemente haben sich unterscheidende Zahlen von Neutronen unter verschiedenen Atomen; diese werden Isotope genannt. Zum Beispiel haben alle Atome von Kohlenstoff sechs Protone und haben gewöhnlich sechs Neutronen ebenso, aber ungefähr 1 % hat sieben Neutronen, und ein sehr kleiner Betrag hat acht Neutronen; so hat Kohlenstoff drei verschiedene natürlich vorkommende Isotope. Isotope werden im Periodensystem nie getrennt; sie werden immer zusammen unter einem einzelnen Element gruppiert. Elemente ohne stabile Isotope haben die Atommassen ihrer stabilsten in Parenthesen verzeichneten Isotope.

Organisation

Im modernen Periodensystem werden die Elemente progressiv in jeder Periode vom linken bis direkt in der Folge ihrer Atomnummern mit einer neuen nach einem edlen Benzin angefangenen Reihe gelegt. Das erste Element in der folgenden Reihe ist immer ein alkalisches Metall mit einer Atomnummer ein größerer als dieses des edlen Benzins (z.B, nachdem Krypton, ein edles Benzin mit der Atomnummer 36, eine neue Reihe mit Rubidium, einem alkalischen Metall mit der Atomnummer 37 angefangen wird). Keine Lücken bestehen zurzeit, weil alle Elemente zwischen Wasserstoff und ununoctium (Element 118) entdeckt worden sind. Da die Elemente sequenced durch die Atomnummer sind, werden Sätze von Elementen manchmal durch Begriffe solcher als "durch" (z.B durch Eisen), "darüber hinaus" (z.B außer Uran), oder "von... bis" (z.B vom Lanthan bis Lutetium) angegeben. Die Begriffe "Licht" und "schwer" werden manchmal auch informell gebraucht, um Verhältnisatomnummern (nicht Dichten), als in "leichter anzuzeigen, als Kohlenstoff" oder "schwerer als Leitung", obwohl technisch das Gewicht oder die Masse von Atomen eines Elements (ihre Atomgewichte oder Atommassen) monotonically mit ihren Atomnummern nicht immer vergrößern. Zum Beispiel ist Tellur, Element 52, durchschnittlich schwerer als Jod, Element 53.

Wasserstoff und Helium werden häufig in verschiedene Plätze gelegt, als ihre Elektronkonfigurationen anzeigen würden; Wasserstoff wird gewöhnlich über Lithium in Übereinstimmung mit seiner Elektronkonfiguration gelegt, aber wird manchmal über dem Fluor oder sogar Kohlenstoff gelegt, weil es sich auch ähnlich ihnen benimmt. Helium wird fast immer über Neon gelegt, weil sie chemisch sehr ähnlich sind.

Die Bedeutung von Atomnummern zur Organisation des Periodensystems wurde nicht geschätzt, bis die Existenz und Eigenschaften von Protonen und Neutronen verstanden geworden sind. Die Periodensysteme von Mendeleev haben stattdessen Atomgewichte, Information verwendet, die zur schönen Präzision in seiner Zeit bestimmbar ist, die ganz gut in den meisten Fällen gearbeitet hat, um einer stark prophetischen Präsentation viel besser als jede andere umfassende Beschreibung der dann möglichen Eigenschaften der chemischen Elemente zu geben. Der Ersatz von Atomnummern, einmal verstanden, hat eine endgültige, auf die ganze Zahl gegründete Folge für die Elemente, noch verwendet heute gegeben, gerade als neue synthetische Elemente erzeugt und studiert werden.

Periodische Tendenzen

Die primäre Determinante chemischer Eigenschaften eines Elements ist seine Elektronkonfiguration, besonders die Wertigkeitsschale-Elektronen. Zum Beispiel werden irgendwelche Atome mit vier Wertigkeitselektronen, die p orbitals besetzen, etwas Ähnlichkeit ausstellen. Der Typ von Augenhöhlen-, in denen die äußersten Elektronen des Atoms wohnen, bestimmt den "Block", dem er gehört. Die Zahl von Wertigkeitsschale-Elektronen bestimmt die Familie oder Gruppe, der das Element gehört.

Die Gesamtzahl von Elektronschalen, die ein Atom hat, bestimmt die Periode, der es gehört. Jede Schale wird in verschiedene Subschalen geteilt, die als Atomnummer-Zunahmen grob die Ordnung ausgefüllt werden, die im Tisch in der Nähe gezeichnet ist (gemäß dem Grundsatz von Aufbau; sieh Tisch unten). Folglich die Struktur des Periodensystems. Da die äußersten Elektronen chemische Eigenschaften bestimmen, werden diejenigen mit derselben Zahl von Wertigkeitselektronen allgemein zusammen gruppiert.

Durch eine Gruppe vom leichtesten Element bis schwerstes Element fortschreitend, sind die Außenschale-Elektronen (diejenigen, die am meisten sogleich für die Teilnahme in chemischen Reaktionen zugänglich sind), alle in demselben Typ von Augenhöhlen-, mit einer ähnlichen Gestalt, aber mit der zunehmend höheren Energie und durchschnittlichen Entfernung vom Kern. Zum Beispiel, die Außenschale (oder "Wertigkeit") Elektronen der ersten Gruppe, die durch Wasserstoff angeführt ist, haben alle ein Elektron in einem s Augenhöhlen-. In Wasserstoff, dass s Augenhöhlen-im niedrigstmöglichen Energiestaat jedes Atoms, die erste Schale Augenhöhlen-(und vertreten durch die Position von Wasserstoff in der ersten Periode des Tisches) ist. Im Franzium, dem schwersten Element der Gruppe, ist das Außenschale-Elektron in der siebenten Schale Augenhöhlen-bedeutsam weiter durchschnittlich vom Kern als jene Elektronen, die alle Schalen darunter in der Energie füllen. Als ein anderes Beispiel haben sowohl Kohlenstoff als auch Leitung vier Elektronen in ihrer Außenschale orbitals.

Bemerken Sie, dass als Atomnummer (d. h., Anklage auf dem Atomkern) Zunahmen, das zu größerer Drehungsbahn-Kopplung zwischen dem Kern und den Elektronen führt, die Gültigkeit des Quants mechanisches Augenhöhlenannäherungsmodell reduzierend, das jeden als atomar Augenhöhlen-als eine getrennte Entität betrachtet.

Gruppen

Eine Gruppe oder Familie sind eine vertikale Säule im Periodensystem. Gruppen werden als die wichtigste Methode betrachtet, die Elemente zu klassifizieren. In einigen Gruppen haben die Elemente sehr ähnliche Eigenschaften und stellen eine klare Tendenz in Eigenschaften unten die Gruppe aus. Unter dem internationalen Namengeben-System werden die Gruppen numerisch 1 bis 18 vom links der grösste Teil der Säule (die alkalischen Metalle) nach rechts der grösste Teil der Säule (das edle Benzin) gezählt. Die älteren Namengeben-Systeme haben sich ein bisschen zwischen Europa unterschieden, und Amerika (zeigt der in dieser Abteilung gezeigte Tisch das alte amerikanische Namengeben-System).

Einigen dieser Gruppen sind triviale (unsystematische) Namen, wie die alkalischen Metalle, die alkalischen Erdmetalle, die Halogene, pnictogens, chalcogens, und das edle Benzin gegeben worden. Jedoch haben einige andere Gruppen, wie Gruppe 7, keine trivialen Namen und werden auf einfach durch ihre Gruppenzahlen verwiesen, da sie weniger Ähnlichkeiten und/oder vertikale Tendenzen zeigen.

Mechanische Theorien des modernen Quants des Atombaus erklären Gruppentendenzen durch das Vorschlagen, dass Elemente innerhalb derselben Gruppe allgemein dieselben Elektronkonfigurationen in ihrer Wertigkeitsschale haben, die der wichtigste Faktor in der Erklärung ihrer ähnlichen Eigenschaften ist.

Elemente in derselben Gruppe zeigen Muster im Atomradius, der Ionisationsenergie und der Elektronegativität. Von oben bis unten in einer Gruppe, den Atomradien der Element-Zunahme. Da es mehr gefüllte Energieniveaus gibt, werden Wertigkeitselektronen weiter vom Kern gefunden. Von der Spitze hat jedes aufeinander folgende Element eine niedrigere Ionisationsenergie, weil es leichter ist, ein Elektron zu entfernen, da die Atome weniger dicht gebunden werden. Ähnlich hat eine Gruppe eine Spitze, um Abnahme in der Elektronegativität wegen einer zunehmenden Entfernung zwischen Wertigkeitselektronen und dem Kern zu ergründen.

Perioden

Eine Periode ist eine horizontale Reihe im Periodensystem. Obwohl Gruppen die allgemeinste Weise sind, Elemente zu klassifizieren, gibt es Gebiete, wo horizontale Tendenzen bedeutender sind als vertikale Gruppentendenzen wie der F-Block, wo der lanthanides und actinides zwei wesentliche horizontale Reihen von Elementen bilden.

Elemente in derselben Periode zeigen Tendenzen in Atomradius, Ionisationsenergie, Elektronsympathie und Elektronegativität. Wenn er sich verlassen zu direkt über eine Periode bewegt, nimmt Atomradius gewöhnlich ab. Das kommt vor, weil jedes aufeinander folgende Element ein zusätzliches Proton und Elektron hat, das das Elektron veranlasst, näher am Kern gezogen zu werden. Diese Abnahme im Atomradius verursacht auch die Ionisationsenergie zuzunehmen, wenn sie sich vom linken bis direkt über eine Periode bewegt. Je dichter bestimmt ein Element ist, desto mehr Energie erforderlich ist, ein Elektron zu entfernen. Elektronegativität nimmt auf dieselbe Weise wie Ionisationsenergie wegen des Ziehens zu, das auf die Elektronen durch den Kern ausgeübt ist. Elektronsympathie zeigt auch eine geringe Tendenz über eine Periode. Metalle (verlassen Seite einer Periode) haben allgemein eine niedrigere Elektronsympathie als Nichtmetalle (richtige Seite einer Periode) mit Ausnahme vom edlen Benzin.

Blöcke

Wegen der Wichtigkeit von der äußersten Elektronschale werden die verschiedenen Gebiete des Periodensystems manchmal Periodensystem-Blöcke genannt, die gemäß der Subschale genannt sind, in der das "letzte" Elektron wohnt. Der S-Block umfasst die ersten zwei Gruppen (alkalische Metalle und alkalische Erdmetalle) sowie Wasserstoff und Helium. Der P-Block umfasst die letzten sechs Gruppen, die Gruppen 13 bis 18 in IUPAC sind (3A durch 8A im Amerikaner) und, unter anderen, allen metalloids enthält. Der D-Block umfasst Gruppen 3 bis 12 in IUPAC (oder 3B durch 8B in der amerikanischen Gruppe numerierend) und enthält alle Übergang-Metalle. Der F-Block, der gewöhnlich unter dem Rest des Periodensystems ausgeglichen ist, umfasst den lanthanides und actinides.

Schwankungen

In Präsentationen des Periodensystems werden der lanthanides und der actinides gewöhnlich als zwei zusätzliche Reihen unter dem Hauptkörper des Tisches, mit Platzhaltern oder ein ausgewähltes einzelnes Element jeder Reihe (entweder Lanthan oder Lutetium, und entweder Actinium oder Lawrencium, beziehungsweise) gezeigt in einer einzelnen Zelle des Haupttisches, zwischen Barium und Hafnium, und Radium und Rutherfordium beziehungsweise gezeigt. Diese Tagung ist völlig eine Sache der Ästhetik und Formatierungsnützlichkeit; ein selten verwendetes breit formatiertes Periodensystem fügt den lanthanide und die actinide Reihe in ihren richtigen Plätzen, als Teile der sechsten und siebenten Reihen des Tisches (Perioden) ein.

Viele Präsentationen des Periodensystems zeigen eine dunkle Diagonale-Linie des Stufe-Schritts entlang dem metalloids, mit Metallen links von der Linie und Nichtmetallen nach rechts. Verschiedene andere Gruppierungen der chemischen Elemente werden manchmal auch auf einem Periodensystem, wie Übergang-Metalle, Postübergang-Metalle und metalloids hervorgehoben. Andere informelle Gruppierungen der Elemente, bestehen wie die Platin-Gruppe und die edlen Metalle, aber werden in Periodensystemen selten gerichtet.

Alternativen

Während das ikonische Format, das oben präsentiert ist, weit verwendet wird, bestehen andere alternative Periodensysteme, einschließlich nicht nur verschiedene rechteckige Formate, sondern auch kreisförmige oder zylindrische Versionen, in denen die Reihen (Perioden) von einer in einen anderen ohne die willkürlichen an den Rändern der üblichen gedruckten oder Schirm-formatierten Versionen erforderlichen Brechungen fließen. Alternative Periodensysteme werden häufig entwickelt, um verschiedene Chemikalie oder physikalische Eigenschaften der Elemente hervorzuheben oder zu betonen, die nicht als offenbar in traditionellen Periodensystemen sind. Einige Tische haben zum Ziel, sowohl das Nukleon als auch die elektronische Struktur von Atomen zu betonen. Das kann durch das Ändern der Raumbeziehung oder Darstellung getan werden, die jedes Element in Bezug auf ein anderes Element im Tisch hat.

Ein allgemeines abwechselndes Lay-Out ist das Verlassene Schritt-Periodensystem von Charles Janet, das Elemente gemäß der Augenhöhlenfüllung organisiert. Die moderne Version, die als das ADOMAH Periodensystem bekannt ist, hilft mit dem Schreiben von Elektronkonfigurationen; der Tisch wird 90  vom traditionellen Periodensystem mit dem S-Block orientiert, der zum Ende nach dem edlen Benzin bewegt ist.

Ein anderes der allgemeinsten alternativen Lay-Outs ist das Periodensystem von Theodor Benfey, wo Elemente in einer Spirale mit Wasserstoff am Zentrum eingeordnet werden und äußer, mit den Übergang-Metallen, lanthanides, und actinides als Halbinseln schnell zu wachsen.

Dreidimensionale Periodensysteme bestehen ebenso wie das Periodensystem von Paul Giguere, das vier Werbetafeln, jeder hat, einen Block mit Elementen auf der Vorderseite und zurück vertretend. Wasserstoff und Helium werden weggelassen.

Zukünftige Entwicklungen

Obwohl alle Elemente bis zu ununoctium entdeckt worden sind, haben nur die ersten 108 und copernicium chemische Eigenschaften gewusst. Die anderen Elemente können sich verschieden davon benehmen, was durch die Extrapolation wegen relativistischer Effekten vorausgesagt würde; zum Beispiel ist ununquadium vorausgesagt worden, um ein edles Benzin zu sein, wenn auch er zurzeit in die Kohlenstoff-Gruppe gelegt wird.

Es ist unklar, ob neue Elemente das Muster des aktuellen Periodensystems als Periode 8 fortsetzen, oder weitere Anpassungen oder Anpassungen verlangen werden. Seaborg hat die achte Periode erwartet, die einen Zwei-Elemente-S-Block für Elemente 119 und 120, einen G-Block für die folgenden 18 Elemente und 30 zusätzlichen Elemente einschließt, die den Strom f-, d-, und die P-Blöcke fortsetzen. Auf der anderen Seite haben einige Physiker wie Pekka Pyykkö theoretisiert, dass diese zusätzlichen Elemente der Regel von Madelung nicht folgen, die voraussagt, wie Elektronschalen gefüllt werden, und so das Äußere des gegenwärtigen Periodensystems betreffen.

Richard Feynman hat bemerkt, dass wörtlich die Interpretation der relativistischen Gleichung von Dirac Probleme mit dem Elektron orbitals an Z> 137 hat, darauf hinweisend, dass neutrale Atome außer untriseptium nicht bestehen können, und dass ein Periodensystem, das auf dem Elektron orbitals gestützt ist, an diesem Punkt zusammenbricht. Eine strengere Analyse berechnet die Grenze, um Z  173 zu sein.

Berechnungen vom Modell von Bohr

Das Modell von Bohr hat Probleme für Atome mit der Atomnummer, die größer ist als 137, weil die Geschwindigkeit eines Elektrons in 1s Elektron Augenhöhlen-, v, durch gegeben wird

:

wo Z die Atomnummer ist, ist c die Geschwindigkeit des Lichtes, und α ist die unveränderliche Feinstruktur. Unter diesem Modell würde jedes Element mit dem Z, der größer ist als 137, 1s Elektronen verlangen, schneller zu reisen, als die Geschwindigkeit des Lichtes. So müssen relativistische Modelle für Z> 137 verwendet werden.

Berechnungen von der Gleichung von Dirac

Die relativistische Gleichung von Dirac hat auch Probleme für Z> 137, weil die Boden-Zustandenergie ist

:

wo M die Rest-Masse des Elektrons ist. Für Z> 137 ist die Welle-Funktion des Boden-Staates von Dirac Schwingungs-, und es gibt keine Lücke zwischen den positiven und negativen Energiespektren, ein dem Paradox von Klein ähnliches Drehbuch schaffend. Genauere Berechnungen einschließlich der begrenzten Größe des Kerns zeigen an, dass die Bindungsenergie zweimal die Energie eines Elektrons ruhig an Z> Z  173 überschreitet; hier, freie innerste Augenhöhlenursachen der Kern, um ein Elektron aus dem Vakuum zu ziehen, einen Positron im Prozess ausstrahlend.

Siehe auch

Bibliografie

Außenverbindungen

• Interaktives Periodensystem
• Videoperiodensystem
• WebElements
• IUPAC Periodensystem
• 118 Elemente: Das Periodensystem von von Brady Haran gemachten Videos, Martyn Poliakoff und andere (Universität Nottinghams) zeigend
• Ein Katalog von verschiedenen Formen des Periodensystems
• Das Periodensystem auf mehr als 200 Sprachen, einschließlich toter Sprachen