Wenn man die chemischen Elemente nach ihren Atomgewichten ordnet,
so bemerkt man, daß sich dann eine kontinuierliche Änderung der meisten
chemischen und physikalischen Eigenschaften ergibt, entweder durchweg
ansteigend oder absteigend oder aber auch vom Ansteigen übergehend in
Absteigen und umgekehrt. Endlich tritt jedoch bei einer nur sehr kleinen
Zunahme des Atomgewichts eine plötzliche Änderung der Eigenschaften ein,
ein Zurückschlagen, so daß nunmehr wieder Ähnlichkeit mit dem Anfangs
element vorhanden ist; die Änderung der Eigenschaften geht also periodisch
vor sich.
Die Zahl der Elemente, die zu einer Periode gehören, beträgt entweder
8 oder 19. Mendelejeff hat nach diesen Gesichtspunkten sein natürliches
periodisches System der Elemente aufgestellt, in dem jedoch noch einige
Lücken Vorkommen, was aber selbstverständlich erscheint, da uns noch nicht
alle existierenden Elemente bekannt sind.
Der Wasserstoff, dessen Atomgewicht das kleinste aller bekannten Ele
mente ist und deshalb zu 1 angesetzt wird, läßt sich nicht ohne weiteres in
das natürliche System einreihen. Es kommt dies vielleicht daher, daß noch
eine ganze Reihe von leichteren Elementen existiert, die wir aber nicht kennen,
und mit denen der Wasserstoff eine besondere Periode bildet.
Nach dem Vorausgeschickten müssen in der tabellarischen Anordnung
der Elemente (vgl. S. 85) fortschreitende Ähnlichkeiten auftreten, sowohl im
Sinne der Gruppen als auch der Perioden. Die einzelnen Perioden sind in
der Tabelle durch horizontale Striche voneinander getrennt.
Nicht immer verlaufen die chemischen Eigenschaften dem Gang der
Atomgewichte parallel. So folgt das Kalium (Atomgew. 39.1) auf das
schwerere Argon (Atomgew. 39.9); ein geringerer Sprung findet bei Nickel
(Atomgew. 58.7) und Kobalt (Atomgew. 59.0) statt.
Nach den neueren Anschauungen der Physik unterliegt es keinem
Zweifel, daß die Folge der Atomgewichte im periodischen System nicht das
Wesentliche ist. Es liegt hier lediglich ein Parallelismus mit der weit wich
tigeren Ordnungsziffer der Elemente vor, die physikalisch durch die Kern
ladungszahl der Elemente streng definiert ist. Wasserstoff hat dabei die
Kernladung 1, Helium 2, Lithium 3 usw. Bei dieser Auffassung tritt an
Stelle des Atomgewichts — da das Atom in der modernen Physik als ein
positiv geladener Zentralkern aufgefaßt wird, um den negative Elektronen
gesetzmäßig rotieren — als charakteristisches Merkmal die Kernladung der
Atome. Die Eigenschaften der Elemente erweisen sich dementsprechend als
periodische Funktionen ihrer Kernladung, nicht der Atomgewichte. Die
Reihenfolge der 92 Elemente zwischen Wasserstoff und Uran ist damit so
genau bestimmt, daß dabei auch die Lücken in unseren Kenntnissen deutlich
hervortreten. Sie betreffen die Ordnungsnummern
43, Atomgewicht: 97—101
61, „ 145—149
75, „ 185—190
85, „ 211—221
87, „ 223—225.