Periodiek systeem

Het periodiek systeem der elementen is een tabel met daarin een systematische weergave van alle scheikundige elementen. Op deze manier kunnen de chemische en fysische eigenschappen van de elementen in kaart worden gebracht. In deze tabel, ook de tabel van Mendelejev genoemd, die een lange geschiedenis kent, staan alle bekende elementen op volgorde van atoomnummer zodanig ingedeeld dat de elementen uit dezelfde periode naast elkaar staan en elementen uit dezelfde groep boven elkaar. Tevens staan de elementen die tot hetzelfde blok en dezelfde reeks behoren bij elkaar in de buurt.

Periodiek systeem der elementen

1 Ia

18 0

1

1 H

2 IIa

13 IIIa

14 IVa

15 Va

16 VIa

17 VIIa

2 He

2

3 Li

4 Be

5 B

6 C

7 N

8 O

9 F

10 Ne

3

11 Na

12 Mg

3 IIIb

4 IVb

5 Vb

6 VIb

7 VIIb

8 VIIIb

9 VIIIb

10 VIIIb

11 Ib

12 IIb

13 Al

14 Si

15 P

16 S

17 Cl

18 Ar

4

19 K

20 Ca

21 Sc

22 Ti

23 V

24 Cr

25 Mn

26 Fe

27 Co

28 Ni

29 Cu

30 Zn

31 Ga

32 Ge

33 As

34 Se

35 Br

36 Kr

5

37 Rb

38 Sr

39 Y

40 Zr

41 Nb

42 Mo

(43) Tc

44 Ru

45 Rh

46 Pd

47 Ag

48 Cd

49 In

50 Sn

51 Sb

52 Te

53 I

54 Xe

6

55 Cs

56 Ba

*

72 Hf

73 Ta

74 W

75 Re

76 Os

77 Ir

78 Pt

79 Au

80 Hg

81 Tl

82 Pb

83 Bi

84 Po

85 At

86 Rn

7

87 Fr

88 Ra

**

(104) Rf

(105) Db

(106) Sg

(107) Bh

(108) Hs

(109) Mt

(110) Ds

(111) Rg

(112) Cn

(113) Uut

(114) Uuq

(115) Uup

(116) Uuh

(117) Uus

(118) Uuo

*Lanthaniden

57 La

58 Ce

59 Pr

60 Nd

(61) Pm

62 Sm

63 Eu

64 Gd

65 Tb

66 Dy

67 Ho

68 Er

69 Tm

70 Yb

71 Lu

**Actiniden

89 Ac

90 Th

91 Pa

92 U

(93) Np

(94) Pu

(95) Am

(96) Cm

(97) Bk

(98) Cf

(99) Es

(100) Fm

(101) Md

(102) No

(103) Lr

Chemische reeksen van het Periodiek Systeem

Alkalimetalen	Aardalkalimetalen	Overgangsmetalen	Hoofdgroepmetalen	Metalloïden
Niet-metalen	Halogenen	Edelgassen	Lanthaniden	Actiniden

(..) = dit element komt van nature niet (meer) op aarde voor. Alle elementen met hogere atoomnummers dan 112, Copernicium (Cn), zijn (nog) niet geratificeerd door het IUPAC.

Elementen die niet in de natuur voorkomen

Er is een aantal elementen dat niet in de natuur voorkomt. Dit zijn technetium (₄₃Tc) en promethium (₆₁Pm) en alle elementen met een atoomnummer hoger dan uranium (₉₂U), de zogenaamde transurane elementen. Deze elementen kunnen alleen door middel van kernreacties synthetisch vervaardigd worden.

De elementen die in de tabel in het wit zijn weergegeven en waarvan de namen beginnen met 'unun-' zijn elementen waarvoor nog geen naam is vastgesteld door de IUPAC. Voor sommige van deze elementen is al een synthesemethode bedacht en/of bevestigd, voor anderen nog niet. Omdat de IUPAC nog geen naam aan deze elementen heeft gegeven, krijgen deze elementen een voorlopige naam. Een naam als ununtrium (₁₁₃Uut) betekent niets anders dan dat dit element het atoomnummer 113 heeft: un-un-tri is Latijn voor één-één-drie.

Verdeling van de elektronen

Er zijn 7 elektronenschillen en deze worden aangeduid met de letters K, L, M, N, O, P, Q . Elke schil is onderverdeeld in verschillende subschillen, die naargelang de toename van het aantal elektronen in deze volgorde worden gevuld. De subschillen worden aangegeven door een letter uit de reeks s(harp), p(rincipal), d(iffuse), f(undamental), g, h, i, j, k, ... (de termen komen van de atoomspectra). De indeling in elektronenschillen is van groot belang voor de chemische eigenschappen van een element.

Dit geheel wordt meestal verduidelijkt met een tabel:

Subschillen:	s	p	d	f	g
Elektronen	2 (2*1)	6 (2*3)	10 (2*5)	14 (2*7)	18 (2*9)
Schillen
K	1s
L	2s	2p
M	3s	3p	3d
N	4s	4p	4d	4f
O	5s	5p	5d	5f	5g
P	6s	6p	6d	6f	6g
Q	7s	7p	7d	7f	7g

Einde van het periodiek systeem

Elementen met een atoomnummer hoger dan 82 (lood) vervallen door radioactieve processen tot elementen met lagere atoomnummers. Bismuth, uraan (U) en thorium (Th) hebben echter bijzonder langlevende isotopen en komen daardoor nog op aarde voor. Ook elementen die tijdens het radioactieve verval als tussenstappen optreden komen in kleine hoeveelheden op aarde voor. Elementen met hogere atoomnummers dan 92 (uraan) worden in de natuur niet aangetroffen. Misschien hebben ze ooit wel bestaan, maar aangezien hun halfwaardetijden allemaal veel korter zijn dan de leeftijd van de aarde zijn ze allang vervallen. Ze kunnen synthetisch vervaardigd worden, maar als het elementnummer boven 98 komt, Californium, Cf, dan wordt dat steeds moeilijker, de elementen worden steeds minder stabiel. Of de 5g-subschil (met 18 banen) ooit helemaal gevuld zal kunnen worden met elektronen is daardoor nog een open vraag.

Op theoretische gronden vermoedt men dat nog zwaardere atoomkernen stabiel kunnen zijn. Het is echter praktisch onmogelijk ze te maken.

Structuur in het periodiek systeem

Wat betreft de structuur van het periodiek systeem: men onderscheidt groepen (verticaal) en perioden (horizontaal). Doordat de buitenste elektronen de chemische eigenschappen bepalen, hebben elementen in eenzelfde groep overeenkomende chemische eigenschappen, hoewel ze een heel andere massa kunnen hebben. Aangrenzende elementen binnen een periode hebben een vergelijkbare massa, maar verschillende eigenschappen.

Periode

Een voorbeeld van een periode: vlakbij het element stikstof in de tweede periode van het schema liggen koolstof en zuurstof. Hoewel ze in massa overeenkomen - ze verschillen slechts enkele atomaire eenheden (A.E.) - verschillen hun eigenschappen aanzienlijk. Bijvoorbeeld, zuurstof met zijn twee atomen in een molecuul is een gas dat brandbaarheid bevordert; stikstof met zijn eveneens twee atomen is een gas dat brandbaarheid juist niet bevordert, en koolstof is een vaste stof die zelf verbrand kan worden.

Groep

Een voorbeeld van een groep is uit de op één-na-laatste groep in het schema: de halogenen zijn fluor, chloor, broom, jodium en astaat. Hoewel ze binnen hun groep een enorm verschil in massa vertonen, bezitten zij sterk overeenkomende eigenschappen: ze zijn alle zeer sterke oxidatoren (dat wil onder andere zeggen dat ze zich graag verbinden met metalen, waarbij metalide zouten gevormd worden). Van boven naar beneden in de kolom veranderen de fysische eigenschappen geleidelijk: fluor en chloor zijn gassen, terwijl broom een vloeistof met een laag kookpunt is. Jodium is een vaste stof. Alle vier zijn gekleurd maar de kleur wordt intenser naar beneden toe in de kolom. Astaat, het vijfde element in de groep, heeft alleen maar zeer kortlevende radioactieve isotopen en komt op aarde nauwelijks voor (de totale hoeveelheid op aarde is minder dan 30 gram); de eigenschappen ervan zijn slecht tot niet bekend.

Zie ook

• Ezelsbruggetjes voor de eerste twintig elementen

Externe links

• Overzichtelijk Periodiek Systeem der Elementen
• Periodic Table of Videos - een video over elk element
• Dynamisch Periodiek Systeem

Wikibooks

Wikibooks heeft een studieboek over dit onderwerp: Periodiek systeem.

Mediabestanden

Zie de categorie Periodic table van Wikimedia Commons voor meer mediabestanden.