Periodiek systeem der elementen

Hoe je het periodiek systeem leest

Elk vakje bevat vier gegevens. Het kleine getal in de hoek is het atoomnummer: het aantal protonen in de kern, en dat is precies wat een element tot dat element maakt. Verander het en je hebt een ander element. De grote letters zijn het chemisch symbool, een internationale afkorting die in elke taal hetzelfde is, al zijn er verschillende afgeleid van het Latijn in plaats van het Nederlands: Fe voor ijzer komt van ferrum, Au voor goud van aurum, Pb voor lood van plumbum. Daaronder staat de naam van het element, en daaronder de atoommassa in unified atomic mass units.

De opstelling zelf draagt informatie. Lees je een rij van links naar rechts, dan loopt het atoomnummer telkens met één op en veranderen de eigenschappen geleidelijk: metalen links maken plaats voor niet-metalen rechts. Lees je een kolom van boven naar beneden, dan vind je elementen die zich hetzelfde gedragen, omdat ze evenveel elektronen in hun buitenste schil hebben.

Hoe de elementen zijn ingedeeld

De tabel legt drie ordeningsprincipes over elkaar heen.

• Periodes zijn de zeven horizontale rijen. Het periodenummer geeft aan hoeveel elektronenschillen het atoom heeft: alles in periode 3 heeft drie schillen.
• Groepen zijn de achttien verticale kolommen. Elementen in dezelfde groep hebben evenveel buitenste elektronen en dus dezelfde chemie: groep 1 zijn de alkalimetalen, groep 17 de halogenen en groep 18 de edelgassen.
• Blokken zijn de gebieden die genoemd zijn naar het orbitaal dat wordt opgevuld: s, p, d en f. Het s-blok is de linkerkolommen, het p-blok de zes rechterkolommen, het d-blok de tien middelste kolommen en het f-blok de twee rijen die eronder staan.

Waarom er twee losse rijen onderaan staan

Het f-blok hoort eigenlijk thuis in de opening tussen groep 2 en 3 van periode 6 en 7, maar op die plek zou de tabel 32 kolommen breed worden, te breed voor een boekpagina of een klaslokaalmuur. Daarom wordt het eruit geknipt en onderaan geparkeerd, met de plaatshouders "57–71" en "89–103" op de oorspronkelijke plek.

Zet de tabel hierboven op de weergave met 32 kolommen om het f-blok terug op zijn plaats te zien.

Een korte geschiedenis

Rond 1860 kenden scheikundigen zo'n zestig elementen en vermoedden ze dat er een patroon achter zat, maar niemand had dat patroon sluitend gekregen. Dmitri Mendelejev publiceerde zijn versie in 1869, en wat haar liet werken was een gedurfde zet: waar het patroon een element eiste dat nog niemand had gezien, liet hij een gat open en voorspelde hoe dat element zou zijn — massa, dichtheid en de kleur van zijn oxide inbegrepen.

Gallium volgde in 1875, scandium in 1879 en germanium in 1886, en alle drie kwamen ze overeen met de voorspelling. De gaten hadden de tabel toetsbaar gemaakt, en de tabel doorstond de toets. Mendelejev ordende op atoomgewicht, wat in een paar hardnekkige gevallen misging; Henry Moseley loste dat in 1913 op door aan te tonen dat het echte ordeningsprincipe de kernlading is, ofwel het atoomnummer.