Periodensysteme

Übersicht

Periodensystem der Elemente nach …

  1. Elementfamilie
    • Metalle, Halbmetalle, Nichtmetalle
    • Elementfamilie / Gruppenname
  2. Elektrischem Widerstand
  3. Elektronegativität
    • Pauling
    • Allred / Rochow
    • Mulliken
  4. Gediegene Elemente
  5. Dichte
  6. Massenanteil in der Erde
    • Massenanteil in der Erdhülle
    • Massenanteil in der Erde (gesamt)
    • Massenanteil in den Ozeanen
  7. essenziellen Elementen
    • Bausteine des Menschen
    • Bausteine des Lebens
  8. Jahr der Entdeckung
  9. Wasserstoff rechts
    • Didaktisches PSE
    • elektrischem Widerstand
    • Dichte
  10. PSE Weblinks
Halbmetalle
Elementfamilie
Elektrischer Widerstand
EN: Pauling
EN: Allred / Rochow
EN: Mulliken
Periodensystem der gediegenen Elemente
Dichte
Massenanteil in der Erde
Massenanteil in der Erdhülle
Massenanteil in den Ozeanen
Bausteine des Menschen
Bausteine des Lebens
Jahr der Entdeckung

Periodensystem nach Elementfamilie

Doppel-PSE, DIN, weiss

Die Frage, welche Elemente zu den Halbmetallen zählen, lässt sich nicht eindeutig beantwortet. Das liegt daran, dass die Elemente im Grenzbereich unterschiedliche Modifikationen ausbilden, die sich dann als Metall, Nichtmetall oder als Halbmetall verhalten.
Das chemische Verhalten von Tenness (Ts) und Oganesson (Og) kann aufgrund der kurzen Halbwertszeit nicht untersucht werden, allenfalls Berechnungen werden durchgeführt. In der Darstellung unten wurde Og den Halbmetallen zugeordnet. Zum einen geschieht dies durch graphische Extrapolation, zum anderen ist kristallines Oganesson Berechnungen zufolge ein Halbleiter.
Halbleiter, die in u. a. Darstellung bei den Nichtmetallen aufgeführt sind: Kohlenstoff (Graphit, C), schwarzer Phosphor (P) und graues Selen (Se). Von den Metallen ist graues Zinn (Sn) ein Halbleiter.

Metalle, Nichtmetalle, Halbmetalle, DIN, weiss
PSE Elementfamilie, DIN, weiss

Periodensystem nach elektrischem Widerstand

PSE nach elektrischem Widerstand, 3:1, Hintergrund weiss, Nichtleiter in rot
PSE nach elektrischem Widerstand, DIN, Hintergrund weiss, Nichtleiter in rot
PSE nach elektrischem Widerstand + Atomradien/Dichte-PSE, 3:1, Hintergrund schwarz, Nichtleiter in rot
PSE nach elektrischem Widerstand, 3:1, Hintergrund weiss, Nichtleiter in blau

Periodensystem nach Elektronegativität

Pauling

PSE nach Elektronegativität (Pauling), DIN, weiss
PSE nach Elektronegativität (Pauling), 3:1, schwarz
PSE nach Elektronegativität (Pauling), 3:1, weiss

Allred / Rochow

PSE nach Elektronegativität (Allred / Rochow), 3:1
PSE nach Elektronegativität (Allred / Rochow), DIN

Mulliken

PSE nach Elektronegativität (Mulliken), DIN
Kurz-PSE nach Elektronegativität (Mulliken), DIN

Periodensystem der gediegenen Elemente

Periodensystem der gediegenen Elemente, DIN A4, weiss

Circa 30 Elemente sind bisher in der Natur in gediegener Form nachgewiesen worden, von etwa 10 gibt es  Vorkommen in geologisch relevantem Umfang. 


Periodensystem nach Dichte

Dichte-PSE, DIN A4, weiss
Dichte-PSE, DIN A4, schwarz

Im Periodensystem der Elemente steigt die Dichte, wenn auch nicht stetig, von oben nach unten und von den Seiten zur Mitte hin an und hat ein Maximum bei Osmium/Iridium von 22,65 g/cm³ (berücksichtigt man die künstlichen Transurane liegt theoretischen Berechnungen zufolge bei 108Hs [Eka-Osmium] ein Maximum von 41 g/cm³ vor). Lithium ist das Element mit der geringsten Dichte (0,53 g/cm³) unter den Feststoffen.

Gase haben gegenüber Flüssigkeiten eine um etwa den Faktor 1000 verringerte Dichte; Grund ist der weitaus größere Abstand der Moleküle bzw. Atome untereinander. Die Dichte von Luft beträgt 1,2928 g/L bei 293 K; unter den bei Raumtemperatur gasförmig vorliegenden Elementen haben nur H2, He, Ne und (in geringem Maße) N2 geringere Dichten. Wasserstoff ist mit einer Dichte von 0,084 g/L das leichteste Element. Das schwerste gasförmige Element ist Radon (9,23 g/L).

Dichte-PSE, Langbahn, 3:1, schwarz
Kugel-PSE nach Dichte, Langbahn, 3.5 : 1, Hintergrund: Milchstraße (ESO)

Periodensystem nach Massenanteil in der Erde

PSE nach Massenanteil in der Erdhülle, 3:1, schwarz, Abbildung: Die Erde, aufgenommen von Apollo 17 (1972, NASA)
PSE Massenanteil in der Erdhülle, 3 : 1, weiss
PSE Massenanteil in der Erdhülle, DIN, weiss
PSE Massenanteil in der Erdhülle, mit Elementnamen, DIN, weiss. Inverser Farbcode: häufige Elemente in rot

Periodensystem nach Massenanteil in der Erdhülle. Zur Erdhülle zählen die Lithosphäre (Erdkruste und oberster Erdmantel) bis in 16 km Tiefe plus Hydrosphäre (fließende und stehende Gewässer) plus Atmosphäre (Lufthülle) plus Biosphäre (Fauna und Flora).
Die beiden häufigsten Elemente – Sauerstoff und Silicium – tragen 75.2 % zur Masse der Erdhülle bei. Zusammen mit Al, Fe, Ca, Na, K und Mg kommen diese 8 Elemente auf 97.65 %.

Betrachtet man den Massenanteil der gesamten Erde, so bilden wieder wenige Elemente den Löwenanteil. 4 Elemente (O, Fe, Si, Mg) stellen 94.1 % der Erdmasse von 5.9722 ⋅ 1024 kg. Die 3 Elemente, die in der Häufigkeit folgen (Ni, Ca, Al) kommen zusammen auf 4.8 %. Für die restlichen Elemente verbleiben 1.1 %.

Ozeane bestehen zu 85 % aus Sauerstoff und 11 % Wasserstoff; reines Wasser enthält 16 von 18 Masseneinheiten Sauerstoff (89 %) und 2/18 Wasserstoff (11 %). Von den restlichen 4 % entfallen 3 % auf Cl und Na. 4 Elemente verursachen also 99 % der Masse der Ozeane. Für die restlichen Elemente verbleiben 1 %, wovon Mg, S, Ca und K zusammen 0.3 % bilden.

Im Weltall nimmt Wasserstoff mit 90 Atom-% die 1. Stelle ein, gefolgt von Helium (9 Atom-%). Für die übrigen Elemente bleibt 1 Atom-%.
Zur Häufigkeit der Elemente in verschiedenen Systemen siehe Liste der Häufigkeiten chemischer Elemente.

PSE Massenanteil in der Erde (gesamt!), mit Elementnamen, DIN, weiss. Inverser Farbcode: häufige Elemente in rot
PSE Massenanteil in den Ozeanen, mit Elementnamen, DIN, weiss. Inverser Farbcode: häufige Elemente in rot

Periodensystem der essenziellen Elemente

Zwei Periodensysteme nach biologischer Relevanz. Das erste PSE (unten links), „Bausteine des Menschen“, berücksichtigt nur die Bedeutung für den Menschen. Das zweite PSE (unten rechts) berücksichtigt die Bedeutung für alle (untersuchten) biologischen Spezies.
Beide PSE enthalten die Daten für den Anteil im Menschen (70 kg), nur die Farbgebung ist unterschiedlich. Der Artikel (PDF) in der Zeit (34, Grafik, 8. Juli 2010, DIE ZEIT, No. 28) ist kostenlos zugänglich, wenn man die Werbung akzeptiert.


Periodensystem nach Jahr der Entdeckung

PSE nach Jahr der Entdeckung, 3:1, weiss

Periodensystem mit Wasserstoff rechts

Periodensysteme, bei denen Wasserstoff auf der rechten Seite, bei den Nichtmetallen, eingeordnet wird.

Didaktik-PSE, Langbahn, 3:1, schwarz
PSE nach Dichte, Langbahn, 3:1, Wasserstoff rechts
PSE nach elektrischem Widerstand, 3:1, Wasserstoff rechts

PSE DIN A4 Laminiert bei Amazon

Fluck / Heumann
2017

Amazon

Wolfenthal
2021

Amazon

Klett
2008

Amazon

Blume
2019

Amazon