Periodensystem-Wissenstest
Einige Elemente existieren nur für Bruchteile einer Sekunde im Labor.
Dieser Wissenstest zum Periodensystem konzentriert sich auf die Geschichten hinter den Elementen – warum die Symbole so aussehen, wer was benannt hat und welche Elemente sich ungewöhnlich verhalten.
Wusstest du schon?
- Helium wurde zunächst auf der Sonne entdeckt, bevor es auf der Erde gefunden wurde. 1868 sahen Astronomen, die während einer Sonnenfinsternis das Sonnenlicht untersuchten, eine Farbe, die mit keinem bekannten Element übereinstimmte. Sie benannten es nach Helios, dem griechischen Wort für die Sonne, und es wurde erst 1895 auf unserem Planeten nachgewiesen.
- Aluminium ist das häufigste Metall in der Erdkruste, doch Mitte des neunzehnten Jahrhunderts war es schwieriger herzustellen als Gold. Eine kleine Pyramide daraus wurde 1884 zur Bekrönung des Washington Monument gewählt. Zwei Jahre später wurde ein billiges Verfahren erfunden und der Preis brach zusammen.
- Technetium, Element 43, war das erste künstlich hergestellte Element. Es wurde 1937 in einem Metallstück identifiziert, das in einem amerikanischen Beschleuniger bombardiert und zur Untersuchung nach Italien geschickt worden war. Sein Name stammt vom griechischen Wort für „künstlich“.
Wie das Periodensystem zusammengestellt wurde
Mitte des neunzehnten Jahrhunderts kannten Chemiker etwa sechzig Elemente und hatten bemerkt, dass einige sich wie verwandte verhielten. 1869 ordnete der russische Chemiker Dmitri Mendelejew die bekannten Elemente nach Gewicht und stellte fest, dass sich ihre Eigenschaften in regelmäßigen Abständen wiederholten. Seine Tabelle funktionierte so gut, dass sie bald akzeptiert wurde, obwohl noch niemand verstand, warum das Muster existierte. Er verschob sogar einige Elemente, deren gemessene Gewichte nicht passten, und vertraute dem Muster mehr als den Daten.
Warum das Muster funktioniert
Die Erklärung kam im zwanzigsten Jahrhundert. 1913 zeigte der englische Physiker Henry Moseley, dass jedes Element eine feste Anzahl positiver Ladungen in seinem Atomkern hat – seine Ordnungszahl – und dass diese Zahl, nicht das Gewicht, die wahre Reihenfolge bestimmt. Später kamen durch die Arbeit an Elektronen die sich wiederholenden Eigenschaften erklärt: Elemente in der gleichen Spalte haben die gleiche Anordnung äußerer Elektronen, die bestimmt, wie sie mit anderen Atomen reagieren.
Metalle und der Rest
Etwa drei Viertel der Elemente sind Metalle. Sie füllen die linke und mittlere Seite der Tabelle, während Nichtmetalle wie Kohlenstoff, Sauerstoff und die Gase der Luft auf der rechten Seite sitzen. Die äußerste rechte Spalte enthält Gase, die fast nie mit etwas reagieren. Nur etwa neunzig Elemente kommen natürlich auf der Erde vor; Wasserstoff und Helium, die beiden leichtesten, machen fast die ganze gewöhnliche Materie im Universum aus.
Von Menschen hergestellte Elemente
Die schwersten Elemente existieren nicht in der Natur. Sie entstehen atom- oder zu wenigen Atomen gleichzeitig, indem man eine Art von Atomkern auf einen anderen in einem Teilchenbeschleuniger abfeuert, und die meisten zerfallen fast sofort. Vier solcher Elemente erhielten 2016 offizielle Namen, wodurch die siebte Reihe vervollständigt wurde und die Gesamtzahl auf 118 stieg. Eines von ihnen, Nihonium, war das erste Element, das in Asien entdeckt wurde.