Das Periodensystem ist eines der wichtigsten Werkzeuge in der Geschichte der Chemie. Es beschreibt die atomaren Eigenschaften jedes bekannten chemischen Elements in prägnanter Form, einschließlich der Ordnungszahl, der Atommasse und der Beziehungen zwischen den Elementen. Elemente mit ähnlichen chemischen Eigenschaften sind im Periodensystem in Spalten angeordnet.
Identifizierung
Das Periodensystem der Elemente beschreibt den atomaren Aufbau aller Elemente, die der Menschheit bekannt sind. Durch einen Blick auf das Periodensystem kann man beispielsweise herausfinden, wie viele Elektronen das Element hat und wie viel es wiegt. Jedes Element hat seinen eigenen separaten Satz solcher Daten; keine zwei Elemente sind gleich. Wenn also jemand unsicher ist, welche Materie er hat, kann er sich die atomare Struktur des Materials ansehen und mit der vergleichen Informationen im Periodensystem und identifizieren Sie das Material, indem Sie es dem Element in der Tabelle mit demselben zuordnen Daten.
Familien und Perioden der Elemente
Die Elemente im Periodensystem sind in bestimmte Familien und Perioden (vertikale und horizontale Reihen) gruppiert. Die Elemente in jeder Familie oder Periode haben ähnliche oder unterschiedliche Eigenschaften. Die Tabelle ist somit eine schnelle Referenz, welche Elemente sich chemisch gleich verhalten oder welche ähnliche Gewichte oder Atomstrukturen aufweisen können.
Eigenschaftsbasierte Experimente
Die im Periodensystem enthaltenen Informationen (wie das Atomgewicht und welche Elemente ähnlich sind) lassen die Wissenschaftler wissen, wie die Elemente atomar zusammengesetzt sind und wie sie sich verhalten. Sobald Wissenschaftler diese Daten verstehen, können sie sie in Experimenten anwenden. Diese Experimente können so einfach sein wie die Kombination von Wasserstoff und Sauerstoff, um Wasser herzustellen, oder sie können so dramatisch sein wie die Herstellung einer Wasserstoffbombe.
Klassifizierung der Elemente
Das Periodensystem kann verwendet werden, um die von der Menschheit bereits entdeckte Materie zu identifizieren. Wenn jedoch neue Materie entdeckt wird, kann die atomare Struktur der neuen Materie mit den Elementen in der Tabelle verglichen werden, um das neue Material zu klassifizieren. Wissenschaftler können die Daten in der Tabelle verwenden, um durch diesen Vergleich herauszufinden, wie sich die neue Materie verhalten könnte oder welchen Elementen die neue Materie ähnlich sein könnte.
Historische Perspektive
Wissenschaftler können die Informationen im Periodensystem verwenden, um zu wissen, wann auf Elemente in irgendeiner Weise eingewirkt wurde. Wenn Wissenschaftler zum Beispiel wissen, dass die Grundform eines Elements eine bestimmte Anzahl von Neutronen hat, dann wissen sie, dass etwas haben muss dem Element passiert, wenn ein Isotop (ein Atom mit der gleichen Anzahl von Protonen, aber einer anderen Anzahl von Neutronen als das Basiselement) ist entdeckt. Sie wissen vielleicht nicht genau, was die Isotopenbildung verursacht hat, aber sie können mit Sicherheit wissen, dass etwas passiert ist. Dies gibt eine historische Perspektive.