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Science Today: 150 Jahre Periodensystem
9. März 2019 | Roy Schedler
Von der breiten Öffentlichkeit etwas unbemerkt hat Anfang März 2019 das Periodensystem der chemischen Elemente seinen 150. Geburtstag gefeiert. Das Periodensystem ist ein Ordnungssystem, in dem die heute bekannten 118 Elemente in einer chemisch – physikalisch sinnvollen Struktur angeordnet sind.
Dieses System ist insofern bemerkenswert, als der russische Chemiker Dmitri Mendelejew aus St. Petersburg die «Abhängigkeit der chemischen Elemente von ihrem Atomgewicht» eigentlich nicht erfand, sondern dass sich die Natur diese Ordnung selbst gegeben hat.
Von besonderem Wert ist Mendelejews Arbeit aber deswegen, weil er erkannte, dass diese Ordnung nach Atomgewicht nicht gänzlich aufging: Tellur zum Beispiel musste er nach Jod platzieren, obwohl Jod leichter ist. Bei der Lösung, die Mendelejew angeblich zuerst im Traum erschien, platzierte er die Elemente schliesslich wie Karten in einer Patience – inklusive freier Plätze, für die er die Entdeckung damals noch unbekannter Stoffe postulierte: Eka-Silicium etwa Eka-Aluminium oder Eka-Bor. Tatsächlich wiesen die später entdeckten Elemente Scandium, Gallium und Germanium die vorhergesagten Eigenschaften auf.
Und als 1894 das Edelgas Argon entdeckt wurde, verneinte Mendelejew zunächst dessen Existenz – weil es in seinem System dafür keine passende Lücke gab. Erst als die Gase Radon und Neon mit ähnlichen Eigenschaften entdeckt wurden, bekamen Edelgase ihren Platz – in einer eigenen Spalte.
Mittlerweile sind 118 Elemente bekannt. Aber auch 150 Jahre nach Mendelejews Entdeckung haben die Forscher die Suche nach neuen Elementen nicht aufgegeben. Die Suche ist allerdings sehr viel mühsamer geworden. Da sich die Protonen im Atomkern elektrisch abstossen, werden Elemente ab einer Ordnungszahl von 80 instabil – sie sind radioaktiv und zerfallen. Jenseits der Ordnungszahl 114 entdeckten die Forscher jedoch eine Insel der Stabilität.
Im Flerov Laboratory of Nuclear Reactions in Dubna entstand das bislang schwerste Element mit der Ordnungszahl 118: Organesson. Kern und Elektronen dieses superschweren Elementes verhalten sich anders als bei leichteren Elementen. Ob das Periodensystem noch weiter anwächst, ist also eine Frage der Zeit – und hängt wesentlich von den Fähigkeiten der Forschungslabore ab.
Weitere Informationen: www.heise.de