De zeven perioden van het periodiek systeem

De zeven perioden van het periodiek systeem Horizontaal wordt het periodiek systeem ingedeeld in 7 perioden. Deze indeling werd gedaan op basis van de 7 schillen uit het atoommodel van Bohr en op de 7 hoofdenergieniveaus uit het model van Sommerfeld. Het nummer van de periode komt overeen met het schilnummer van de buitenste bezette schil. De elektronen die zich op dit energieniveau bevinden, noemt men de valentie-elektronen. Het zijn deze elektronen die verantwoordelijk zijn voor het chemisch gedrag van stoffen.

Inhoud


Atoommodellen

Het atoommodel van Bohr

In een atoom bewegen de elektronen op bepaalde, vaste afstanden van de atoomkern. De elektronen bewegen zich als het ware over schillen, denkbeeldige banen die op een bepaalde afstand van de kern liggen. De schillen worden ook energieniveaus genoemd. Het schilnummer wordt afgekort met de letter n. Het schilnummer wordt ook vaak het hoofdkwantumgetal genoemd. De schillen worden benoemd met een letter.
  • Schil 1 is de K-schil met n=1
  • Schil 2 is de L-schil met n=2
  • Schil 3 is de M-schil met n=3
  • Schil 4 is de N-schil met n=4
  • Schil 5 is de O-schil met n=5
  • Schil 6 is de P-schil met n=6
  • Schil 7 is de Q-schil met n=7

Het atoommodel van Sommerfeld

De schillen van Bohr kunnen verder opgesplitst worden in maximaal 4 subschillen. Dit worden de s, p, d en f-schillen genoemd. De s-schil is de eerste subschil van een hoofdschil. Deze subschil ligt het dichtst bij de kern. De p-schil is de tweede, de d-schil de derde en de f-schil is de vierde subschil van een hoofdschil. Het aantal subschillen per hoofdschil hangt af van het type hoofdschil.
  • Een K-schil is slechts opgesplitst in één subschil (s)
  • Een L-schil is opgesplitst in twee subschillen (s en p)
  • Een M-schil is opgesplitst in drie subschillen (s, p en d)
  • Een N-schil is opgesplitst in de vier subschillen (s,p,d en f)
  • Ook de O-, P-, en Q-schil zijn opgesplitst in vier subschillen (s, p, d en f)

Wanneer een magnetisch veld wordt aangelegd, zullen de subniveaus zich nog verder opsplitsen in magnetische subniveaus. In afwezigheid van een magnetisch veld, komen de magnetische subniveaus niet tot uiting.
Bij aanwezigheid van een magnetisch veld zullen de subniveaus zich opsplitsen in volgende magnetische subniveaus
  • Een s-subniveau splitst zich niet op (dus één magnetisch subniveau)
  • Een p-subniveau splitst zich op in 3 magnetische subniveaus
  • Een d-subniveau splitst zich op in 5 magnetische subniveaus
  • Een f-subniveau spltst zich op in 7 magnetische subniveaus

Opvulling van de schillen

Het maximaal aantal elektronen dat zich kan bevinden op een hoofdschil n wordt bepaald door de formule 2n2. Deze formule kan echter maar worden toegepast tot de vierde hoofdschil. Voor schillen 5, 6 en 7 blijft het maximaal aantal elektronen 32, dit omdat een hoger aantal negatieve elektronen op eenzelfde baan zou zorgen voor een te grote afstoting tussen deze elektronen.
Deeltjes zijn steeds op zoek naar de hoogst mogelijke stabiliteit. Dit betekent dat de elektronen eerst de K-schil zullen opvullen (laagst in energie), vervolgens de L-schil enzoverder. De opvulling gebeurt dus van binnen naar buiten in het atoom.

Het maximaal aantal elektronen dat een subschil kan bevatten:
  • Een K-schil kan maximaal 2 elektronen bevatten. Een K-schil is enkel opgesplitst in een s-subschil, dus kan een s-subschil maximaal 2 elektronen bevatten.
  • Een L-schil kan maximaal 8 elektronen bevatten. Een L-schil bestaat uit een s- en een p-subschil. De s-subschil kan maximaal 2 elektronen bevatten, dus bevat de p-subschil maximaal 6 elektronen.
  • Een M-schil kan maximaal 18 elektronen bevatten. Een M-schil bestaat uit een s-, een p- en een d-subschil. De s-subschil kan maximaal 2 elektronen bevatten, een p-subschil kan maximaal 6 elektronen bevatten, dus bevat een d-subschil maximaal 10 elektronen.
  • Een N-schil kan maximaal 32 elektronen bevatten. Een N-schil bestaat uit een s-, p-, d- en f-subschil. Een s-subschil kan maximaal 2 elektronen bevatten, een p-subschil kan maximaal 6 elektronen bevatten, een d-subschil kan maximaal 10 elektronen bevatten, dus bevat een f-subschil maximaal 14 elektronen. Hetzelfde geldt voor de O-, P- en Q-schil.

diagonaalregeldiagonaalregel
De energie van een elektron wordt bijna volledig bepaald door het hoofdkwantumgetal n en het nevenkwantumgetal l. De energie stijgt sterk bij toenemende n-waarde en het stijgt lichtjes bij toenemende l-waarde. Als gevolg hiervan zou je kunnen stellen dat men bij het schikken van elektronen over de energieniveaus, eerst het eerste energieniveau opvult, dan het tweede, vervolgens het derde, enzoverder en dat men in eenzelfde energieniveau eerst het s-orbitaal opvult, daarna het p-orbitaal, daarna het d-orbitaal en ten slotte het f-orbitaal. Dit blijkt niet zo te zijn. Vanaf een zeker energieniveau stelt men vast dat de orbitalen elkaar overlappen zodat het mogelijk is dat een subniveau van een lager hoofdniveau een hogere energie-inhoud heeft dan een subniveau van een hoger hoofdniveau. De volgorde van opvulling van de subniveaus kan eenvoudig onthouden worden via de zogenaamde diagonaalregel.

Stabiliteitsregels

Enkele elektronenconfiguraties geven een extra energetische stabiliteit en worden dan ook bij voorkeur gevolgd door de elektronen van de buitenste energieniveaus. Volgens afnemend belang zijn dit:
  • de edelgasconfiguratie: ns2 np6(octet)(een zeer stabiele configuratie)
  • een volledig bezet subniveau: een toestand d10 is stabieler dan een toestand d9
  • een halfbezet subniveau: een toestand d5 is stabieler dan een toestand d4 of d6

Enkele voorbeelden:
  • 42Mo: [36Kr] 5s1 4d5 twee halfbezette subniveaus i.p.v [36Kr] 5s2 4d4
  • 43Tc: [36Kr] 5s2 4d5 een volledig bezet en een halfbezet subniveau
  • 46Pd: [36Kr] 4d10 volzet subniveau i.p.v. [36Kr] 5s2 4d8

De zeven perioden


Periode 1

De eerste periode bestaat uit slechts uit 2 elementen, men noemt deze periode daarom ook de voorperiode.
1(K): bij volledige opvulling: 1s2
H heeft slechts 1 elektron op subschil 1 van hoofdschil 1 slechts 1 elektron. He heeft twee elektronen op dit niveau.
  • H: 1s1
  • He: 1s2

Periode 2 en 3

Deze zijn ook nog relatief klein (door het ontbreken van d- en f-orbitalen) en worden daarom de korte perioden genoemd. Beide perioden bevatten 8 elementen. Bij de eerste twee elementen van beide perioden bevinden de valentie-elektronen zich op de buitenste s-subschil. Bij de andere elementen bevinden er zich ook valentie-elektronen op de buitenste p-schil.
2(L): bij volledige opvulling: 1s22s22p6

s-elementen
  • Li: 1s22s1
  • Be: 1s22s2
p-elementen
  • B: 1s22s22p1
  • C: 1s22s22p2
  • N: 1s22s22p3
  • O: 1s22s22p4
  • F: 1s22s22p5
  • Ne: 1s22s22p6

3(M): bij volledige opvulling: 1s22s22p63s23p6
s-elementen
  • Na: 1s22s22p63s1
  • Mg: 1s22s22p63s2
p-elementen
  • Al: 1s22s22p63s23p1
  • Si: 1s22s22p63s23p2
  • P: 1s22s22p63s23p3
  • S: 1s22s22p63s23p4
  • Cl: 1s22s22p63s23p5
  • Ar: 1s22s22p63s23p6

Periode 4 en 5

Deze perioden bevatten beiden 18 elementen en worden de lange perioden genoemd. De valentie-elektronen van de eerste twee elementen van deze perioden bevinden zich op de buitenste s-subschil. Voor de 10 volgende elementen zitten er ook valentie-elektronen op d-subschil van de onderliggende hoofdschil. En de laatste zes elementen van beide perioden hebben ook valentie-elektronen op de buitenste p-subschil.

4(N): bij volledige opvulling: 1s22s22p63s23p64s23d104p6
s-elementen
  • K: 1s22s22p63s23p64s1
  • Ca: 1s22s22p63s23p64s2
d-elementen
  • Sc: 1s22s22p63s23p64s23d1
  • Ti: 1s22s22p63s23p64s23d2
  • V: 1s22s22p63s23p64s23d3
  • Cr: 1s22s22p63s23p64s13d5
  • Mn: 1s22s22p63s23p64s23d5
  • Fe: 1s22s22p63s23p64s23d6
  • Co: 1s22s22p63s23p64s23d7
  • Ni: 1s22s22p63s23p64s23d8
  • Cu: 1s22s22p63s23p64s13d10
  • Zn: 1s22s22p63s23p64s23d10
p-elementen
  • Ga: 1s22s22p63s23p64s23d104p1
  • Ge: 1s22s22p63s23p64s23d104p2
  • As: 1s22s22p63s23p64s23d104p3
  • Se: 1s22s22p63s23p64s23d104p4
  • Br: 1s22s22p63s23p64s23d104p5
  • Kr: 1s22s22p63s23p64s23d104p6

5(O): bij volledige opvulling: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d105p6
s-elementen
  • Rb: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s1
  • Sr: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s2
d-elementen
  • Y: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d1
  • Zr: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d2
  • Nb: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d3
  • Mo: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s14d5
  • Tc: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d5
  • Ru: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d6
  • Rh: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d7
  • Pd: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d8
  • Ag:1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s14d10
  • Cd:1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d10
p-elementen
  • In: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d105p1
  • Sn: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d105p2
  • Sb: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d105p3
  • Te: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d105p4
  • I: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p35s24d105p5
  • Xe: 1s22s22p63s23p5[4s23d104p65s24d105p6

Periode 6 en 7

Dit zijn de langste perioden en worden daarom de extra lange perioden genoemd. Deze perioden bevatten ook de lanthaniden (periode 6) en de actiniden (periode 7). In deze perioden vinden we achtereenvolgens 2 elementen met valentie-elektronen in de buitenste s-subschil, dan één element met een bijkomend valentie-elektron in de onderliggende d-subschil. Dan hebben we 14 elementen met verdere opvulling met valentie-elektronen in de f-subschil van de (n-2)-hoofdschil. Vervolgens zijn er 10 elementen met opvulling van de onderliggende d-subschil en tenslotte 6 elementen met opvulling van de buitenste p-suborbitalen.

6(P): bij volledige opvulling: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p6
s-elementen
  • Cs: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s1
  • Ba: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s2
d-element
  • La: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s15d[S]1[/SUP]
f-elementen
  • Ce: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f2
  • Pr: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f3
  • Nd: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f4
  • Pm: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f5
  • Sm: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f6
  • Eu: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f7
  • Gd: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f8
  • Tb: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f9
  • Dy: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f10
  • Ho: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f11
  • Er: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f12
  • Tm: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f13
  • Yb:1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f14
d-elementen
  • Lu: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d1
  • Hf: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d2
  • Ta: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d3
  • W: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d4
  • Re: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d5
  • Os: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d6
  • Ir: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d7
  • Pt: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d8
  • Au: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d9
  • Hg: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d10
p-elementen
  • Tl: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d105p1
  • Pb: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d105p2
  • Bi: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d105p3
  • Po: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d105p4
  • At: 1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d105p5
  • Rn:1s22s22p63s23p6[4s23d104p65s24d105p6
7(Q): bij volledige opvulling: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6
s-elementen
  • Fr: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p6[B]7s1
  • Ra: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s2
d-element
Ac:
  • 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s26d1
f-elementen
  • Th: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f2
  • Pa: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f3
  • U: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f4
  • Np: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f5
  • Pu: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f6
  • Am: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f7
  • Cm: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f8
  • Bk: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f9
  • Cf: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f10
  • Es: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f11
  • Fm: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f12
  • Md: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f13
  • No: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f14
d-elementen
  • Lr: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d1
  • Rf: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d2
  • Db: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d3
  • Sg: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d4
  • Bh: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d5
  • Hs: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d6
  • Mt: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d7
  • Ds: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d8
  • Rg: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d9
  • Uub: 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d10[/B]
© 2020 Guust2016, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Elektronenconfiguratie: De mantel van het atoomElektronenconfiguratie: De mantel van het atoomBohr verklaarde met zijn atoommodel in 1913 dat elektronen in de buitenste elektronenschil de chemische eigenschappen va…
Het atoommodel van BohrHet atoommodel van BohrNiels Bohr leverde een inmense bijdrage aan de natuurkunde. In 1913 kwam hij met een theorie voor het atoommodel, waarin…
Binden zonder edelgasconfiguratieBinden zonder edelgasconfiguratieWanneer atomen bindingen vormen met andere atomen, doen ze dit om de stabiele edelgasconfiguratie te verkrijgen. De edel…
Hoe zijn atomen opgebouwd?Als we met een molecuulmodel een molecuul nabootsen, zien de atomen eruit als massieve bolletjes. Lange tijd werd gedach…

Gedemineraliseerd water makenGedemineraliseerd water makenLeidingwater wordt zelden gebruikt in laboratoria.De mineralen aanwezig in leidingwater kunnen chemische reacties immers…
Aggregatietoestanden en intermoleculaire krachtenAggregatietoestanden en intermoleculaire krachtenDe aggregatietoestand van een stof (vast, vloeibaar of gasvormig) staat in direct verband met de intermoleculaire kracht…
Bronnen en referenties

Reageer op het artikel "De zeven perioden van het periodiek systeem"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Guust2016
Gepubliceerd: 16-03-2020
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Scheikunde
Bronnen en referenties: 1
Schrijf mee!