Periodensystem der Elemente

Das Periodensystem liefert eine eindeutig messbare Struktur für alle bekannten chemischen Elemente, weil es die Atome nach steigender Ordnungszahl ordnet und dadurch wiederkehrende Eigenschaften sichtbar macht. Die heutige Form geht zurück auf Dmitri Mendelejew, der 1869 erstmals ein systematisches Ordnungsschema veröffentlichte. Mendelejew sagte anhand seiner Struktur mehrere bis dahin unbekannte Elemente korrekt voraus, was die wissenschaftliche Relevanz des Systems klar belegt.

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Das Periodensystem der Elemente

Die Geschichte der Elemententdeckungen zeigt einen klaren wissenschaftlichen Fortschritt, da die Anzahl bekannter Elemente von etwa 13 in der Antike auf 118 Elemente im Jahr 2023 gestiegen ist. Antike Kulturen kannten Gold, Silber, Kupfer, Eisen, Zinn, Blei, Quecksilber und Schwefel. Zwischen 1600 und 1900 entdeckten Forscher über 60 neue Elemente mithilfe besserer Trennmethoden. Im 20. Jahrhundert folgten künstlich erzeugte Elemente, die durch Kernreaktionen entstanden und deren Existenz experimentell bestätigt wurde.

Bedeutung des Periodensystems für Wissenschaft und Industrie

Das Periodensystem ermöglicht vergleichbare Aussagen über Reaktivität, Atomradien, Elektronegativität und Bindungstypen. Chemiker verwenden diese Daten, um Reaktionen vorherzusagen, neue Materialien zu planen und industrielle Prozesse zu optimieren. Die Tabelle bildet damit ein Werkzeug, das weltweit in Forschung, Industrie und Bildung unverzichtbar ist.

Die Elementtabelle

Hinweis: Werte sind Näherungswerte (quellenabhängig). Bei künstlichen, kurzlebigen Elementen sind thermische Größen häufig nicht direkt messbar (daher „n/a“ oder Schätzwert).

Eigenschaften: Z, Symbol, Element, Atomradius (pm), 1. Ionisationsenergie (eV), Aggregatzustand (20–25 °C), Schmelzpunkt (°C), Siedepunkt (°C), Elektronenkonfiguration

Z	Symbol	Element	Atomradius (pm)	1. Ionisationsenergie (eV)	Aggregatzustand	Schmelzpunkt (°C)	Siedepunkt (°C)	Elektronenkonfiguration
1	H	Wasserstoff	53	13.598	Gas	-259.1	-252.9	1s¹
2	He	Helium	31	24.587	Gas	n/a	-268.9	1s²
3	Li	Lithium	167	5.392	Fest	180.5	1342	[He] 2s¹
4	Be	Beryllium	112	9.322	Fest	1287	2470	[He] 2s²
5	B	Bor	87	8.298	Fest	2076	~4000 (subl.)	[He] 2s² 2p¹
6	C	Kohlenstoff	67	11.260	Fest	~3550 (Graphit)	~4827 (subl.)	[He] 2s² 2p²
7	N	Stickstoff	56	14.534	Gas	-210.1	-195.8	[He] 2s² 2p³
8	O	Sauerstoff	48	13.618	Gas	-218.4	-183.0	[He] 2s² 2p⁴
9	F	Fluor	42	17.422	Gas	-219.6	-188.1	[He] 2s² 2p⁵
10	Ne	Neon	38	21.565	Gas	-248.6	-246.1	1s² 2s² 2p⁶
11	Na	Natrium	190	5.139	Fest	97.8	883	[Ne] 3s¹
12	Mg	Magnesium	145	7.646	Fest	650	1091	[Ne] 3s²
13	Al	Aluminium	118	5.986	Fest	660	2467	[Ne] 3s² 3p¹
14	Si	Silicium	111	8.151	Fest	1414	2900	[Ne] 3s² 3p²
15	P	Phosphor	98	10.486	Fest (weiß/rot)	44.2 (weiß)	~280 (subl.)	[Ne] 3s² 3p³
16	S	Schwefel	88	10.360	Fest	115.2	444.6	[Ne] 3s² 3p⁴
17	Cl	Chlor	79	12.968	Gas	-101.5	-34.0	[Ne] 3s² 3p⁵
18	Ar	Argon	71	15.760	Gas	-189.3	-185.8	3s² 3p⁶
19	K	Kalium	243	4.341	Fest	63.5	759	[Ar] 4s¹
20	Ca	Calcium	197	6.113	Fest	842	1484	[Ar] 4s²
21	Sc	Scandium	184	6.561	Fest	1541	2836	[Ar] 3d¹ 4s²
22	Ti	Titan	147	6.828	Fest	1668	3287	[Ar] 3d² 4s²
23	V	Vanadium	134	6.746	Fest	1910	3407	[Ar] 3d³ 4s²
24	Cr	Chrom	128	6.766	Fest	1907	2672	[Ar] 3d⁵ 4s¹
25	Mn	Mangan	127	7.434	Fest	1246	2095	[Ar] 3d⁵ 4s²
26	Fe	Eisen	126	7.902	Fest	1538	2862	[Ar] 3d⁶ 4s²
27	Co	Kobalt	125	7.881	Fest	1495	2927	[Ar] 3d⁷ 4s²
28	Ni	Nickel	124	7.639	Fest	1455	2732	[Ar] 3d⁸ 4s²
29	Cu	Kupfer	128	7.726	Fest	1084	2562	[Ar] 3d¹⁰ 4s¹
30	Zn	Zink	134	9.394	Fest	419.5	907	[Ar] 3d¹⁰ 4s²
31	Ga	Gallium	122	5.999	Fest (schmilzt nahe RT)	29.8	2403	[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p¹
32	Ge	Germanium	122	7.899	Fest	938.3	2833	[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p²
33	As	Arsen	119	9.788	Fest (subl.)	~817	~613 (subl.)	[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³
34	Se	Selen	120	9.752	Fest	221	685	[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁴
35	Br	Brom	120	11.813	Flüssig	-7.2	58.8	[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵
36	Kr	Krypton	88	14.000	Gas	-157.4	-153.4	[Kr] 4s² 4p⁶
37	Rb	Rubidium	248	4.177	Fest	39.3	688	[Kr] 5s¹
38	Sr	Strontium	215	5.694	Fest	777	1382	[Kr] 5s²
39	Y	Yttrium	180	6.217	Fest	1526	3337	[Kr] 4d¹ 5s²
40	Zr	Zirkonium	160	6.844	Fest	1855	4409	[Kr] 4d² 5s²
41	Nb	Niob	146	6.758	Fest	2477	4744	[Kr] 4d⁴ 5s¹
42	Mo	Molybdän	139	7.092	Fest	2623	4612	[Kr] 4d⁵ 5s¹
43	Tc	Technetium	136	7.280	Fest (radioaktiv)	~2157	~4265	[Kr] 4d⁵ 5s² (geschätzt)
44	Ru	Ruthenium	134	7.360	Fest	2334	4150	[Kr] 4d⁷ 5s¹
45	Rh	Rhodium	135	7.459	Fest	1964	3695	[Kr] 4d⁸ 5s¹
46	Pd	Palladium	137	8.336	Fest	1555	2963	[Kr] 4d¹⁰
47	Ag	Silber	144	7.576	Fest	961.8	2162	[Kr] 4d¹⁰ 5s¹
48	Cd	Cadmium	151	8.995	Fest	321.1	767	[Kr] 4d¹⁰ 5s²
49	In	Indium	167	5.786	Fest	156.6	2072	[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p¹
50	Sn	Zinn	145	7.344	Fest	231.9	2602	[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p²
51	Sb	Antimon	140	8.634	Fest	630.6	1587	[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³
52	Te	Tellur	138	9.009	Fest	449.5	988	[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴
53	I	Iod	133	10.451	Fest (subl.)	113.7 (subl.)	184.3 (subl.)	[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁵
54	Xe	Xenon	108	12.129	Gas	-111.8	-108.1	[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁶
55	Cs	Cäsium	265	3.894	Fest	28.5	671	[Xe] 6s¹
56	Ba	Barium	215	5.211	Fest	727	1897	[Xe] 6s²
57	La	Lanth	195	5.577	Fest	920	3464	[Xe] 5d¹ 6s² (La)
58	Ce	Cer	185	5.538	Fest	798	3426	[Xe] 4f¹ 5d¹ 6s²
59	Pr	Praseodym	185	5.473	Fest	931	3290	[Xe] 4f³ 6s²
60	Nd	Neodym	181	5.525	Fest	1021	3074	[Xe] 4f⁴ 6s²
61	Pm	Promethium	~180	5.582	Fest (radioaktiv)	~1100 (geschätzt)	n/a	[Xe] 4f⁵ 6s² (geschätzt)
62	Sm	Samarium	180	5.643	Fest	1072	1794	[Xe] 4f⁶ 6s²
63	Eu	Europium	199	5.670	Fest	822	1527	[Xe] 4f⁷ 6s²
64	Gd	Gadolinium	180	6.150	Fest	1312	3273	[Xe] 4f⁷ 5d¹ 6s²
65	Tb	Terbium	177	5.864	Fest	1356	3230	[Xe] 4f⁹ 6s²
66	Dy	Dysprosium	172	5.938	Fest	1412	2567	[Xe] 4f¹⁰ 6s²
67	Ho	Holmium	176	6.021	Fest	1474	2700	[Xe] 4f¹¹ 6s²
68	Er	Erbium	175	6.107	Fest	1529	2868	[Xe] 4f¹² 6s²
69	Tm	Thulium	173	6.184	Fest	1545	1950	[Xe] 4f¹³ 6s²
70	Yb	Ytterbium	169	6.254	Fest	824	1196	[Xe] 4f¹⁴ 6s²
71	Lu	Lutetium	172	5.425	Fest	1663	3402	[Xe] 4f¹⁴ 5d¹ 6s²
72	Hf	Hafnium	159	6.825	Fest	2233	4603	[Xe] 4f¹⁴ 5d² 6s²
73	Ta	Tantal	146	7.549	Fest	3017	5458	[Xe] 4f¹⁴ 5d³ 6s²
74	W	Wolfram	139	7.864	Fest	3422	5555	[Xe] 4f¹⁴ 5d⁴ 6s²
75	Re	Rhenium	137	7.833	Fest	3186	5627	[Xe] 4f¹⁴ 5d⁵ 6s²
76	Os	Osmium	135	8.438	Fest	3033	5012	[Xe] 4f¹⁴ 5d⁶ 6s²
77	Ir	Iridium	136	9.101	Fest	2446	4130	[Xe] 4f¹⁴ 5d⁷ 6s²
78	Pt	Platin	139	9.0	Fest	1768.3	3825	[Xe] 4f¹⁴ 5d⁹ 6s¹
79	Au	Gold	144	9.225	Fest	1064.2	2856	[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s¹
80	Hg	Quecksilber	150	10.438	Flüssig	-38.83	356.73	[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s²
81	Tl	Thallium	170	6.108	Fest	304	1473	[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p¹
82	Pb	Blei	175	7.417	Fest	327.5	1749	[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p²
83	Bi	Bismut	160	7.285	Fest	271.5	1564	[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p³
84	Po	Polonium	168	8.417	Fest (radioaktiv)	254	962	[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁴
85	At	Astat	~150	9.317	Fest (radioaktiv)	~302 (geschätzt)	~337 (geschätzt)	[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵
86	Rn	Radon	120	10.748	Gas (radioaktiv)	-71.0	-61.8	[Rn] 7s² 7p⁶
87	Fr	Francium	~260	4.072	Fest (radioaktiv)	~27 (geschätzt)	~677 (geschätzt)	[Rn] 7s¹
88	Ra	Radium	215	5.278	Fest (radioaktiv)	700	1737	[Rn] 7s²
89	Ac	Actinium	~195	5.17	Fest (radioaktiv)	~1050 (geschätzt)	~3200 (geschätzt)	[Rn] 6d¹ 7s²
90	Th	Thorium	179	6.306	Fest (radioaktiv)	1750	4820	[Rn] 6d² 7s²
91	Pa	Protactinium	~~160	5.89	Fest (radioaktiv)	~1840	~4000	[Rn] 5f² 6d¹ 7s²
92	U	Uran	156	6.194	Fest (radioaktiv)	1132	4131	[Rn] 5f³ 6d¹ 7s²
93	Np	Neptunium	~155	6.265	Fest (radioaktiv)	644 (allotrop)	3900 (geschätzt)	[Rn] 5f⁴ 6d¹ 7s²
94	Pu	Plutonium	~175	6.026	Fest (radioaktiv)	~640 (α-Phase)	~3200 (geschätzt)	[Rn] 5f⁶ 7s²
95	Am	Americium	~173	5.986	Fest (radioaktiv)	1176	~2607	[Rn] 5f⁷ 7s²
96	Cm	Curium	~173	6.019	Fest (radioaktiv)	1340	~3100	[Rn] 5f⁷ 6d¹ 7s²
97	Bk	Berkelium	~170	6.197	Fest (radioaktiv)	~986	n/a	[Rn] 5f⁹ 7s² (geschätzt)
98	Cf	Californium	~170	6.281	Fest (radioaktiv)	~900 (geschätzt)	n/a	[Rn] 5f¹⁰ 7s² (geschätzt)
99	Es	Einsteinium	~170	~6.4	Fest (radioaktiv)	~860 (geschätzt)	n/a	[Rn] 5f¹¹ 7s² (geschätzt)
100	Fm	Fermium	~170	~6.5	Fest (radioaktiv)	~1527 (sehr unsicher)	n/a	[Rn] 5f¹² 7s² (geschätzt)
101	Md	Mendelevium	n/a	~6.6	Fest (radioaktiv)	n/a	n/a	[Rn] 5f¹³ 7s² (geschätzt)
102	No	Nobelium	n/a	~6.7	Fest (radioaktiv)	n/a	n/a	[Rn] 5f¹⁴ 7s² (geschätzt)
103	Lr	Lawrencium	n/a	~4.9	Fest (radioaktiv)	n/a	n/a	[Rn] 5f¹⁴ 7s² 7p¹ (diskutiert)
104	Rf	Rutherfordium	n/a	~6.9	Fest (synthetisch)	n/a	n/a	[Rn] 5f¹⁴ 6d² 7s² (geschätzt)
105	Db	Dubnium	n/a	~7.0	Fest (synthetisch)	n/a	n/a	[Rn] 5f¹⁴ 6d³ 7s² (geschätzt)
106	Sg	Seaborgium	n/a	~7.2	Fest (synthetisch)	n/a	n/a	[Rn] 5f¹⁴ 6d⁴ 7s² (geschätzt)
107	Bh	Bohrium	n/a	~7.3	Fest (synthetisch)	n/a	n/a	[Rn] 5f¹⁴ 6d⁵ 7s² (geschätzt)
108	Hs	Hassium	n/a	~7.4	Fest (synthetisch)	n/a	n/a	[Rn] 5f¹⁴ 6d⁶ 7s² (geschätzt)
109	Mt	Meitnerium	n/a	~7.5	Fest (synthetisch)	n/a	n/a	geschätzt
110	Ds	Darmstadtium	n/a	~7.5	Fest (synthetisch)	n/a	n/a	geschätzt
111	Rg	Roentgenium	n/a	~7.6	Fest (synthetisch)	n/a	n/a	geschätzt
112	Cn	Copernicium	n/a	~9.3	Gas/Flüssig (Instabil)	~-20 (geschätzt)	~80 (geschätzt)	[Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² (geschätzt)
113	Nh	Nihonium	n/a	n/a	Fest (synthetisch)	n/a	n/a	geschätzt
114	Fl	Flerovium	n/a	n/a	Fest (synthetisch)	n/a	n/a	geschätzt
115	Mc	Moscovium	n/a	n/a	Fest (synthetisch)	n/a	n/a	geschätzt
116	Lv	Livermorium	n/a	n/a	Fest (synthetisch)	n/a	n/a	geschätzt
117	Ts	Tenness	n/a	n/a	Fest (synthetisch)	n/a	n/a	geschätzt
118	Og	Oganesson	n/a	n/a	Gas (theor.)	n/a	n/a	[Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p⁶ (theor.)

Legende: „n/a“ = nicht verfügbar / nicht sicher messbar. Die in dieser Tabelle verwendeten thermischen Werte sind in °C. Elektronenkonfigurationen stehen in eckigen Klammern für den nächstkleineren Edelgas-Kern (z. B. [Ne], [Ar], [Kr], [Xe], [Rn]).

Quellen-Empfehlung für exakte Werte: NIST Chemistry WebBook, CRC Handbook of Chemistry and Physics, IUPAC Datenbanken.