Interaktives Periodensystem der Elemente

Das Periodensystem der Elemente: So liest du es

Das Periodensystem (kurz PSE), das auf den russischen Chemiker Mendelejew zurückgeht, der 1869 die erste Fassung veröffentlichte (fast zeitgleich mit dem Deutschen Lothar Meyer), ordnet die 118 bekannten chemischen Elemente nach steigender Ordnungszahl, also nach der Zahl der Protonen im Atomkern. Die 7 Zeilen sind die Perioden: Mit einer Ausnahme (Palladium) entspricht die Nummer der Periode der Zahl der besetzten Elektronenschalen. Die 18 Spalten sind die Gruppen: In den Gruppen 1, 2 und 13 bis 18 (den Hauptgruppen, außer Helium) haben Elemente derselben Spalte gleich viele Außenelektronen und verhalten sich deshalb chemisch ähnlich (Lithium, Natrium und Kalium reagieren alle heftig mit Wasser). Die beiden abgesetzten Zeilen unter der Tabelle, Lanthanoide und Actinoide, gehören zu den Perioden 6 und 7; sie stehen darunter, damit das Periodensystem übersichtlich bleibt. Die Farben dieses Tools unterscheiden zehn Elementgruppen: Alkalimetalle, Erdalkalimetalle, Übergangsmetalle, andere Metalle, Halbmetalle, Nichtmetalle, Halogene, Edelgase, Lanthanoide und Actinoide.

Was der Steckbrief eines Elements zeigt

Ein Klick auf ein Kästchen zeigt Ordnungszahl, Symbol, Atommasse in atomaren Masseneinheiten (derselbe Wert in g/mol ist die molare Masse für Chemie-Rechnungen), Elementgruppe, Periode, Gruppe und Block (s, p, d oder f). Dazu kommt die Elektronenkonfiguration, zum Beispiel [Ar] 3d⁶ 4s² für Eisen, und die Zahl der Elektronen auf jeder Schale, als Schalenmodell gezeichnet. Danach folgen Zustand bei 20 °C, Schmelz- und Siedepunkt, Dichte, Elektronegativität nach Pauling, Van-der-Waals-Radius, erste Ionisierungsenergie, die üblichen Oxidationsstufen und das Entdeckungsjahr („Altertum“ für Elemente, die schon immer bekannt sind, wie Gold, Eisen oder Kupfer). Ist ein Wert unbekannt, etwa bei den schwersten im Labor erzeugten Elementen, steht dort ein Strich statt einer erfundenen Zahl.

Fest, flüssig oder gasförmig: der Aggregatzustand jedes Elements je nach Temperatur

Wähle „Zustand bei Temperatur“: Der Regler reicht vom absoluten Nullpunkt (0 K, also −273,15 °C) bis 6000 K, und Schnelltasten springen zu anschaulichen Werten (flüssiger Stickstoff bei −196 °C, Schmelzen von Eis bei 0 °C, Sieden von Wasser bei 100 °C, 1000 °C und 3000 °C). Du kannst zwischen °C und K wechseln. Jedes Kästchen wird eingefärbt, je nachdem ob das Element bei normalem Luftdruck fest, flüssig oder gasförmig ist, und ein Zähler zeigt, wie viele Elemente in jedem Zustand sind. So sieht man, dass bei 20 °C nur zwei der gemessenen Elemente flüssig sind (Quecksilber und Brom), elf gasförmig und alle anderen fest, und dass Gallium und Caesium knapp über Raumtemperatur schmelzen. Die Zustände werden aus den gemessenen Schmelz- und Siedepunkten berechnet. Von den schwersten Elementen wurden nur wenige Atome erzeugt, Messungen gibt es keine: In der Nähe der Raumtemperatur zeigt das Periodensystem den theoretisch vorhergesagten Zustand (im Steckbrief mit „(vorhergesagt)“ markiert; Copernicium wäre zum Beispiel flüssig), weiter weg von 20 °C erscheinen sie schraffiert, ohne Daten.

Periodensystem zum Ausdrucken: PDF oder PNG, farbig oder schwarz-weiß

Der Druckbereich erstellt ein A4-Poster im Querformat mit allen 118 Elementen. Du wählst farbig (ein Farbton pro Elementgruppe, mit Legende) oder schwarz-weiß (drei Grautöne für Metalle, Halbmetalle und Nichtmetalle, spart Tinte). Du entscheidest, ob Elementnamen und Atommassen angezeigt werden, und kannst leere Kästchen wählen, in denen nur die Ordnungszahl steht: ideal als Arbeitsblatt zum Ausfüllen oder für eine Lernkontrolle. Die Schaltfläche PNG lädt ein hochauflösendes Bild herunter; die Schaltfläche Drucken öffnet das Druckfenster deines Browsers, in dem du einfach „Als PDF speichern“ wählst, um das Periodensystem als PDF zu erhalten. Die Elementnamen gibt es in 15 Sprachen: Stelle die Sprache der Website um, und du bekommst ein Poster auf Englisch, Französisch, Spanisch, Türkisch, Arabisch, Chinesisch und in neun weiteren Sprachen.

Elementsymbole lernen mit dem Quiz

Die Elementsymbole sicher zu kennen (Na für Natrium, Fe für Eisen, Au für Gold, Pb für Blei) ist der erste Schritt im Chemieunterricht der Mittelstufe. Das Quiz bietet Runden mit 10 Fragen zu den ersten 20, 36, 54 oder allen 118 Elementen, in deinem Tempo. Bei „Symbol zu Name“ und „Name zu Symbol“ wählst du aus vier Antworten; bei „Im Periodensystem finden“ bekommst du einen Namen und klickst auf das passende Kästchen, so übst du, jedes Element seiner Gruppe zuzuordnen. Punktestand und Serie richtiger Antworten werden während des Spiels angezeigt, und dein Bestwert für jeden Fragetyp und jeden Elementbereich bleibt auf deinem Gerät gespeichert. Tipp: Fang mit den ersten 20 an, erweitere dann und nutze den Steckbrief, um zu verstehen, warum manche Symbole aus dem Lateinischen kommen (Fe von ferrum, Ag von argentum, Au von aurum, Pb von plumbum, Hg von hydrargyrum).