Physikunterricht/ Atomphysik/ Periodensystem der Elemente

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Im Periodensystem der Elemente sind alle bekannten Elemente (oder alle Elemente bis zu einer bestimmten Ordnungszahl) abgebildet. Die Anordnung der Elemente, wie wir sie heute finden, ist dabei schon deutlich früher entstanden.

Eine Abbildung und geschichtliche Übersicht könnt ihr bei Wikijunior finden.

Letztendlich handelt es sich bei dem Periodensystem um eine Tabelle. Um ihre Struktur zu verstehen, muss man sich zunächst mit den Orbitalen befassen.

Orbitale sind Räume, in denen sich die Elektronen aufhalten. In der Schule werden sie häufig
auch als Schalen bezeichnet, wodurch die einfacher zu verstehen sind; diese Darstellung ist 
aber nicht ganz richtig. Orbitale sind zugleich die präziseste Angabe, die man zu dem 
Aufenthaltsort eines Elektrons in einem Atom machen kann: Innerhalb eines Orbitales gibt es nur 
Wahrscheinlichkeits aussagen (mehr dazu auch im Unterkapitel Atomaufbau beim Orbitalmodell). 

In dem Periodensystem sind senkrecht die Orbitale und waagereacht ihre Füllung angeordnet. In der ersten Zeile sind also Elemente, welche nur ein Orbital haben, in der zweiten Elemente mit zwei Orbitalen usw; während in der ersten Spalte Elemente sind, welche nur ein Elektron in dem äußersten Orbital haben, in der zweiten Spalte zwei und in der letzten Spalte alle Elektronenplätze belegt sind. Diese Belegung folgt der Formel 2n2 , da sich jedes Elektron (nach dem Pauli-Prinzip) in mindestens einer der vier Quantenzahlen s, l, m und n von den anderen unterscheiden muss.