Jetzt ist es offiziell: Die Internationale Union für reine und angewandte Chemie (IUPAC) hat vier neue Elemente in das Periodensystem aufgenommen. Mit den superschweren und nur im Labor erzeugbaren Atomen der Elemente 113, 115, 117 und 118 ist nun die bisher letzte und unterste Reihe in der chemischen Elemente-Tafel vollständig gefüllt. Die Entdecker der neuen Atomsorten dürfen nun Namen für diese vier Neuzugänge vorschlagen.
Alle uns bekannten chemischen Elemente lassen sich anhand ihrer Grundmerkmale in ein großes System einordnen – das Periodensystem. Wo ein Element darin steht, wird durch die Zahl seiner Atombausteine bestimmt, aber auch durch die Zahl der Elektronen in der äußeren Hülle. Umgekehrt verrät die Position, wie und mit wem ein Atom in einer chemischen Reaktion reagieren wird. Auch wenn bei einigen exotischen Elementen noch Fragen zur Position offen bleiben, liefert das Periodensystem eine wichtige Grundlage zum Verständnis der Chemie.
Von der Entdeckung zur Anerkennung
Dabei ist das Periodensystem aber keineswegs abgeschlossen oder vollständig: Mit Hilfe von Teilchenbeschleunigern und den Kollisionen schwerer Atome gelingt es Chemikern, immer neue, superschwere Elemente zu erzeugen. Diese sind zwar extrem kurzlebig und finden sich nicht in der Natur, aber sie liefern wertvolle Informationen über die Grundeigenschaften der Materie und vielleicht sogar eine Inseln der Stabilität unter diesen kurzlebigen Atomen.
Ob und wann ein neues Element seinen Platz im Periodensystem findet, bestimmt die International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) nach eingehender Prüfung der von den Laboren eingereichten Daten. „Eine besondere Schwierigkeit bei der Anerkennung dieser neuen Elemente ist die Tatsache, dass sie in bisher unbekannte Isotope leichterer Elemente zerfallen, die zunächst ebenfalls eindeutig bestimmt werden müssen“, erklärt Paul Karol vom Prüfungskomitee der IUPAC.
Siebte Periode ist voll
Für die Elemente 113, 115, 117 und 118 hat das Prüfungsgremium nun die Bedingungen für erfüllt erklärt. Diese vier gehören damit fortan offiziell zum Periodensystem der Elemente und vervollständigen die siebte und vorerst unterste Periode in der Elemente-Tafel. Innerhalb einer Reihe, oder fachsprachlich Periode, steigt die Atomzahl jeweils von links nach rechts um eins pro Element. Zudem besitzen alle Elemente einer Periode die gleiche Anzahl von Elektronenorbitalen.
„Die Gemeinschaft der Chemiker ist froh, dass ihre kostbare Tafel nun endlich bis in die siebte Reihe vollendet ist“, sagt Jan Reedijk, Präsident der Abteilung für anorganische Chemie der IUPAC. Doch Chemiker fahnden bereits nach superschweren Elementen jenseits der siebten Periode. „Es gibt bereits ein paar Laboratorien, die versuchen, die Elemente 119 und 120 zu erzeugen“, berichtete Karol gegenüber dem Magazin Livescience. „Bis jetzt aber ohne Erfolg.“
Jetzt bekommen sie richtige Namen
Die vier nun anerkannten neuen Elemente tragen bisher noch vorläufige Bezeichnungen, die nur eine lateinische Umschreibung ihrer Atomzahlen sind. So steht Ununtrium (Uut) beispielsweise für das von Wissenschaftlern am japanischen RIKEN-Forschungsinstitut entdeckte Element 113. Das Element Ununpentium (115) wurde 2006 im russischen Kernforschungszentrum Dubna von einem internationalen Team erzeugt und identifiziert.
2010 gelang einem russisch-amerikanischen Team auch der Nachweis des noch schwereren Elements, Ununseptium (117), wenig später folgte Ununoctium (118). Die jeweiligen Entdecker dieser Elemente haben nun das Recht, offizielle Namen und Symbole für diese neuen Mitglieder des Periodensystems vorzuschlagen.
(IUPAC, 06.01.2016 – NPO)
