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Aufbauprinzip des Periodensystems

Energetische Reihenfolge

Bei der Aufklärung der Anordnung der Elemente im Periodensystem zeigte es sich, dass die Anordnung der Elemente mit der Verteilung der Elektronen in den Elementen im Zusammenhang steht. Ausgehend vom Wasserstoff, wird von Element zu Element die Kernladungszahl um eins erhöt und der Elektronenhülle ein Elektron hinzugefügt. Dieses besetzt das jeweils energetisch niedrigsten freie Orbital.

Die Besetzung der Orbitale eines Atoms folgt deren energetischer Reihenfolge. Orbitale einer Unterschale sind energetisch gleichwertig. Aber Orbitale einer Schale mit unterschiedlichen Unterschalen unterscheiden sich. Die energetische Reihenfolge stimmt somit nicht mit der der Quantenzahlen überein.

Abb.1
Merkschema

Energetische Reihenfolge der Quantengrundzustände der Atome: Zuerst werden die Unterschalen voll besetzt, bevor mit einer neue Unterschale begonnen wird.

Die Orbitalbesetzung kann durch das entsprechende Merkschema (Abb. 1) verdeutlicht werden.

Das Schema gilt nur grob, weil der Abstand der Energieniveaus auch von der Zahl der vorhandenen Elektronen abhängt. Bei bestimmten Elektronenzahlen ist seine Gültigkeit so weit eingeschränkt, dass sich die Reihenfolge einzelner Niveaus umkehren kann.

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