Det periodiske system - naturens legoklodser

Af Jesper S. 01-12-2022
Det periodiske system - naturens legoklodser

Hvad er det periodiske system?

Det periodiske system er en oversigt over alle de grundstoffer, der opbygger molekyler i verden. Der findes 94 naturligt forekommende og 24 kunstigt fremstillet, hvilket giver 118 i alt. Det periodiske system der anvendes i dag er en videreudvikling af Dmitrij Mendelejevs periodiske system fra 1869, og er inddelt i 18 hovedgrupper og 7 perioder. Det periodiske system fortæller om grundstoffernes atomnummer, atommasse og grundstoffets tilstandsform, det vil sige om det er flydende, fast form eller en væske. 

 

I dette indlæg kan du få viden om hvordan du bruger og aflæser det periodiske system, samt forskellen på atomnummer og atommasse. Til slut er der en FAQ med de oftest stillede spørgsmål om det periodiske system.

 

Grundstoffernes opbygning

Alle grundstoffer er opbygget af atomer. Et atom består af en atomkerne og elektroner uden om denne kerne, fordelt i op til 7 skaller. Atomkernen indeholder protoner og neutroner, der kaldes kernepartikler.  

Rækkefølgen af grundstoffer i det periodiske system, er ordnet efter antallet af protoner i atomkernen. Antallet af protoner i kernen angives i det periodiske system som atomnummeret, og starter med brint der er det første grundstof i det periodiske system, og som har en proton i kernen. Herefter følger de øvrige grundstoffer med stigende atomnummer. 

Her kan du se en oversigt over det periodiske system. Det periodiske system læses fra venstre mod højre, således at atomnummeret gradvis stiger. Det betyder, at jo længere nede i systemet du befinder dig, jo flere protoner har grundstoffet, og jo tungere er atomkernen. Derfor kan du direkte se, at guld må veje mere end jern, da der er flere protoner i en guldkerne (79), end i en jernkerne (26).

 

Hvor mange hovedgrupper og perioder er der i det periodiske system?

Det periodiske system er inddelt i 18 hovedgrupper og 7 perioder. En del skoler og bøger, bruger stadig den noget ældre opbygning af systemet med 8 hovedgrupper. Du kan læse om de forskellige versioner af det periodiske system her. 

Hovedgrupperne læses lodret, og alle grundstoffer i en hovedgruppe har kemiske fællestræk. Dette er oftest grundstoffernes kemiske egenskaber, samt antallet af elektroner i yderste skal. Vandret læses perioderne hvor hver periode repræsenterer en elektronskal, hvori der kan være en vis mængde elektroner. Antallet af elektroner i elektronskallerne kan beregnes efter formlen e = 2n2, hvor n angiver skal-nummeret og e er antallet af elektroner. Det betyder at et grundstof i eksempelvis 3. periode med 3 skaller, har følgende fordeling:

1. skal = 2
2. skal = 8
3. skal = 18             

Den yderste skal er dog aldrig helt fyldt op med elektroner, bortset fra dem i hovedgruppe 18. Disse gasformige grundstoffer har 8 elektroner i den yderste skal, og kaldes for ædelgasser. Med 8 elektroner i yderste skal, opfylder disse grundstoffer oktetregelen. Der er dog en undtagelse med grundstof nummer to - ædelgassen helium. Denne har kun to elektroner i yderste skal, og opfylder dubletreglen

Når man kalder det en regel, er det fordi alle de øvrige grundstoffer vil forsøge at opnå 8 elektroner i den yderste skal. 


Grundstofferne i kemiske reaktioner

Da kun grundstoffer i 18. hovedgruppe opfylder dublet- eller oktetreglen, vil de øvrige grundstoffer forsøge at få dette. Det gør de ved enten at dele eller optage elektroner fra hinanden. Dette kaldes kemiske bindinger, og opnås når grundstofferne laver kemiske reaktioner med hinanden. De kemiske reaktioner er grunden til at man får energi fra maden vi spiser, eller planterne laver fotosyntese (lav link til artikel med fotosyntese). Grundstoffer fra f.eks. hovedgruppe 1, vil forsøge at dele elektroner med nærmest et hvilket som helst andet grundstof for at opfylde dublet- eller oktetreglen. Dette kan eksempelvis ske ved at dele med et grundstof i 17. hovedgruppe, der netop mangler én elektron i yderste skal for at ligne nærmeste ædelgas i 18. hovedgruppe. På denne måde kan du med det periodiske system forudsige hvilke grundstoffer, der vil lave kemiske reaktioner med hinanden. 
 

Metaller og ikke-metaller i det periodiske system

I det periodiske system kan du se en rød linje der adskiller grundstofferne, og løber som en trappe ned gennem systemet. Denne linje afgrænser metaller fra ikke-metaller. En god huskeregel er, at metallerne står under den røde linje da de ”synker til bunds”, mens ikke-metallerne flyder ovenpå. Både lanthaniderne og actiniderne, der står i bunden af det periodiske system, er metaller der tilhører 2. hovedgruppe. Da lanthaniderne og actiniderne indeholder mange grundstoffer, vil man ofte se dem som adskilte rækker under de øvrige grundstoffer. Det er for at spare plads, så det periodiske system ikke bliver for bredt. 

 

Radioaktive grundstoffer

Atomkernen i de tunge grundstoffer, bliver let ustabil da der er mange kernepartikler i atomkernen. Derfor kan kernen let gå i stykker. Når det sker siger man at grundstoffet er radioaktivt, og kernen er henfaldet. Dette er markeret som et piktogram med 3 sorte blade i cirkelform i det periodiske system. Grundstofferne med atomnummer over 84 er, sammen med grundstofferne 43 og 61, alle radioaktive.

 

Grundstofnummer og grundstofmasse

Atomets masse er summen af kernepartiklerne protoner og neutroner, og måles i enheden unit der forkortes U. I det periodiske system er atommassen et kommatal, der stå øverst til højre ved hvert grundstof. Årsagen til at det er et kommatal og ikke et helt tal er, at atommassen beregnes som et gennemsnit af de grundstof varianter der findes i naturen. Disse varianter kaldes isotoper, som du kan læse mere om her. Variationen i grundstofferne består i antallet af neutroner, der er forskellig i hver variant. Med nedenstående regneeksempel, bruges grundstof nummer 6 til at vise hvordan atommassen beregnes:

Der findes 3 naturlige isotoper af kulstof, hvor fordelingen er 98,892% C12 med massen 12,00000 U og 1,108% C13 med massen 13,00335 U og C14 med massen 14,0032 U. Kulstof 14 isotopen er dog så sjælden, at den er uden betydning i beregningen og derfor udelades. 

Idet den samlede mængde af kulstof er 100%, beregnes andelen af hver isotop på følgende måde:

((98,892/100) x 12,00000 U) + ((1,108/100) x 13,000335 U = 12,011 U

 

Når der bruges 1 decimal afrundes til 12,0 U, og det er dette tal man kan se i det periodiske system ved grundstof nummer 6 - kulstof. Alle atommasser i det periodiske system er beregnet ud fra fremgangsmåde som vist ovenfor.

 

Dmitrij Mendelejev og grundstofferne

Opstillingen af det periodiske system er blevet forbundet med Dmitrij Mendelejev. Men før ham havde flere naturfilosoffer forsøgt, at opstille en samlet oversigt over de grundstoffer der blev opdaget i naturen. Det tog det næsten 100 år fra de første typer periodiske systemer blev fremstillet, til det system videnskaben bruger i dag. At Mendelejevs system blev fundamentet for det moderne periodiske system, skyldes primært to ting – 1. han efterlader huller i systemet til de grundstoffer der endnu ikke var opdaget, og 2. han inddelte stofferne i kemiske familier.

Det periodiske system er universelt, og bruges overalt i verden af forskere, eksempelvis i Kina, Amerika, Indien og Danmark. Alle skoler har i naturfagslokalet et periodisk system hængende, der ofte bruges til at tale om et molekyles sammensætning eller et bestemt grundstofs kemiske egenskaber.

 

Fakta om det periodiske system

Hvad er det periodiske system

Det periodiske system er en oversigt over alle grundstofferne, der opbygger universets stof. Der findes for nuværende 118 grundstoffer – 94 naturlige og 24 kunstige. Der tilføjes jævnligt nye kunstige, når disse fremstilles.

 

Hvor mange hovedgrupper findes der i det periodiske system?

Der er opstillet 18 hovedgrupper i det periodiske system. En del grundbøger anvender dog stadig et periodisk system med 8 hovedgrupper. Det rigtige er at anvende 18-gruppe systemet, da 8-gruppe systemet ikke tager højde for de grundstoffer, der udviser variation af antallet af elektroner i yderste skal.

 

Hvor mange perioder er der i det periodiske system?

Der er 7 perioder i det periodiske system. Disse perioder aflæses vandret i det periodiske system. Perioderne angiver, hvor mange elektronskaller et grundstof har omkring grundstoffets kerne.

 

Hvordan finder man elektroner i det periodiske system

Antallet af elektroner for hvert grundstof i det periodiske system, ses oftest som en lodret række af tal ved hvert grundstof i det periodiske system.

 

Hvad er grundstof nummer 2?

Grundstof nummer 2 er Helium (He). Helium er en ædelgas, da den har yderste skal af elektroner fyldt op. Helium er desuden en gas, der vejer mindre end luft og kan f.eks. bruges i balloner.

 

Hvordan er det periodiske system opbygget?

Det periodiske system er opbygget i hovedgrupper, der aflæses lodret i systemet, og perioder der aflæses vandret. Perioderne fortæller, hvor mange elektronskaller grundstoffet har.

 

Hvem opfandt det periodiske system?

Dmitrij Mendelejev er forbundet med det periodiske system der bruges i dag. Han opstillede systemet i 1869, på baggrund af tidligere naturfilosoffers arbejde.

 

Hvad svarer et atoms nummer til i det periodiske system?

Atomnummeret svarer til antallet af protoner i grundstoffets kerne. Dvs. grundstof nummer 1 (Hydrogen/brint) har 1 proton i kernen, mens grundstof nummer 14 har 14 protoner i kernen.

 

Hvad betyder tallene i det periodiske system?

Afhængig af, hvilket periodisk system der anvendes, findes der forskellige mængder information. I det periodiske system, der er linket til i dette indlæg, viser tallet øverst til venstre atommassen, tallet nederst til venstre atomnummeret og rækken af tal i kolonnen til højre viser fordelingen af elektroner i elektronskallerne.

 

Hvad er en periode i det periodiske system?

Elektronerne rundt om grundstoffets kerne inddeles i elektronskaller. Disse skaller er grundlaget for inddelingen af perioder. Det betyder at grundstoffer i første periode har 1 skal, grundstoffer i 2 periode har 2 skaller osv.

 

Hvorfor hedder det, det periodiske system?

Det periodiske system kaldes for det periodiske system, fordi grundstofferne er inddelt i 7 perioder, der henviser til antallet af elektronskaller grundstoffet har omkring atomkernen. 

 

Hvor er metallerne placeret i det periodiske system?

Metallerne i det periodiske system findes under den streg, der går gennem det periodiske system, startende under hydrogen til 12. hovedgruppe og trinvis ned under Bor, Silicium, Arsen, Tellur og Astat. Over denne streg findes ikke-metallerne. Alle metallerne har fast form, bortset fra kviksølv (Hg), der som det eneste metal er flydende ved stuetemperatur. 

Mød forfatteren:

Billede af Jesper S.

Hej og velkommen til min underviserprofil

Mit navn er Jesper og jeg har en baggrund som biolog, laborant og skolelærer bag mig. Min tilgang til undervisning og lektiehjælp, er at møde eleven i øjenhøjde så min hjælp bliver relevant og nærværende for eleven. Jeg har altid interesseret mig for naturvidenskab o...

Læs mere om Jesper S.

Søger du privat lektiehjælp?

  • GoTutor er Nr. 1 på Trustpilot

  • Mange års erfaring og en del af Egmont

  • Trænede og uddannede undervisere

  • Fast lav pris og fair vilkår


Eller kontakt os på: info@gotutor.dk

Du vil måske også synes om

Atomer - en verden af partikler
Atomer - en verden af partikler

Atomerne er de mindste enheder der opbygger stof i universet. Gennem undersøgelse af stoffets form o...

Jesper S. 05-12-2022
Dårlig trivsel: Se tegnene hos barnet
Dårlig trivsel: Se tegnene hos barnet

Lige som voksne, så kan et barn gå igennem en periode, hvor det er i dårlig trivsel. Børn siger det...

Stress: Giv dit barn en roligere hverdag
Stress: Giv dit barn en roligere hverdag

De senere år er der sket en stigning i antallet af børn og unge med symptomer på stress i Danmark. V...

Lad os tale sammen

Vi er klar til at svare på dine spørgsmål.
Ring til os på:

71 99 71 90