Perioden
1. Einleitung
Unter einer Periode versteht man in der Chemie eine horizontale Zeile des Periodensystems der Elemente. Die Perioden-Nummer 1 bis 7 entspricht der Hauptquantenzahl (n) des jeweiligen Elektronenorbitals. Die oft noch angegebenen Perioden-Buchstaben K bis Q bezeichnen die jeweils äußerste Schale des Elements im Schalenmodell des Atoms. Die Hauptquantenzahl gibt den Abstand des betreffenden Orbitals vom Atomkern sowie die Energie der auf diesem Orbital bzw. in dieser Schale befindlichen Elektronen an. Je größer dieser Wert für n ist, desto höher ist der Energiegehalt und das Elektronenorbital bzw. die Elektronenschale. Näheres zu den zugrundeliegenden Atommodellen erfährst du im Kapitel Mikrokosmos.
2. Übersicht
Innerhalb einer Periode steigt die Kernladungs- (= Ordnungs-)zahl von links nach rechts an. Bis auf die erste Periode, die nur die Elemente Wasserstoff und Helium enthält, umfasst jede Periode acht Hauptgruppenelemente. Ab der 4. Periode (einschließlich) kommen jeweils zehn Nebengruppenelemente hinzu. Die 6. Periode enthält zusätzlich 14 Lanthanoide, die 7. Periode 14 Actinoide. Die nachfolgende Tabelle gibt eine Übersicht der Perioden sowie deren zugehörige Schale im PSE:
Periode oder Hauptquantenzahl
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Bezeichnung der äußersten Elektronenschale
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1. Periode
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K
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2. Periode
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L
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3. Periode
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M
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4. Periode
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N
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5.Periode
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O
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6. Periode
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P
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7. Periode
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Q
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3. Faustregeln
Wie bei den Gruppen des Periodensystems, sind auch innerhalb der Perioden Tendenzen in den Kenngrößen des PSE auszumachen:
Effektive Kernladung
Innerhalb einer Zeile steigt die effektive Kernladung, wenn wir uns im PSE nach rechts bewegen.
Ionen- und Atomradien
Alkalimetalle stellen die größten Elemente des PSE dar, wogegen der Atomradius der Edelgase im Vergleich klein ist. Somit kann gesagt werden, dass der Radius innerhalb der Perioden von links nach rechts kleiner wird. Hier spielt die steigende Anzahl der Protonen (von links nach rechts) eine Rolle, die eine stärkere Anziehung der Elektronen in der Schale bewirken und somit das Atom "kompakter" machen. Innerhalb einer Gruppe steigt der Atomradius von oben nach unten aufgrund der Besetzung äußerer Orbitale. Für den Ionenradius gilt, dass Kationen kleiner (weniger Elektronen) und Anionen größer sind, als ihre jeweiligen Atome. Das liegt daran, dass hier bei gleichbleibender Protonenanzahl entweder Elektronen in der Valenzschale fehlen (Kation), was zu einem positiven Ladungsüberschuss und einer Kompression der Hülle führt, oder Elektronen hinzukommen (Anion), wodurch ein negativer Ladungsüberschuss zu einer Ausdehnung der Elektronenhülle führt.
Ionisierungsenergie
Elemente links im PSE (Metalle) neigen mehr dazu, ein Kation zu bilden als Elemente weiter rechts davon (Halogene, Edelgase, …). Die Ionisierungsenergie steigt deshalb von links nach rechts innerhalb einer Periode und sinkt von oben nach unten innerhalb einer Gruppe.
Elektronenaffinität
Elemente, die rechts in den Perioden stehen, sind sehr elektronegativ und neigen somit dazu, Anionen zu bilden (also ein oder mehrere weitere Elektronen aufzunehmen).
