Bausteine der Chemie

Hallo zusammen,
da ich mich derzeit mit den immer wiederkehrenden Prinzipien der Naturgesetze auseinandersetze, möchte ich nun die Dinge prüfen anhand von konkreten Dingen, um das ganze mal in Sprache bringen zu können, die mit handfesten Dingen, die wir kennen zu tun hat. Darunter zählen z.B. Farben und Klänge, Chakrensysthem, DNA-Aufbau, Alchemie ect.. Nun bin ich aber etwas steckengeblieben bei dem Periodensysthem der Elemente, an das ich mich nur noch sehr wage aus dem Chemiunterricht erinnern kann. Dazu bitte ich um eure Hilfe, mir die Dinge mit möglichst eifachen Worten zu erklären.

Erstmal bin ich auf die Frage gestoßen, was überhaupt Elektronenkonfiguration bedeuten soll. Wer kann es mir auf ganz simple Art mal erklären, was es ist und wofür dieses überhaupt da ist, aber auch die Anodnung innerhalb des Periodensysthems. Es gibt dort 1 bis 5 Zahlen, die angegeben werden. Was hat es damit auf sich?

Eine andere Frage, die mir dazu noch einfällt ist: Warum steht Wasserstoff mit der Ordnungszahl 1 an erster Stelle und Helium mit der Ordnungszahlt 2 an 18. Stelle der ersten Periodenzeile. Nach welchen Kriterien wurde dieses Periodensysthem aufgebaut, denn schließlich steckt dahinter eine ganz bestimmte Ordnung? Das mit dem Atomgewicht ist mir schon einleuchtend, dass das leichteste Atomgewicht an oberster Stelle steht und das schwerste an letzter Stelle. Jedoch sind mit die ganz konkreten Zuordnungen nicht klar.

Liebe Grüße
Zeitreisende

http://de.wikipedia.org/wiki/Periodensystem_der_Ele...

Zitat:

Warum steht Wasserstoff mit der Ordnungszahl 1 an erster Stelle und Helium mit der Ordnungszahlt 2 an 18. Stelle der ersten Periodenzeile.

http://de.wikipedia.org/wiki/Gruppe_des_Periodensystems

Helium hat zwei Protonen im Kern (Ordnungszahl 2). Um nach außen elektrisch neutral zu sein, muss es zwei Elektronen in der Hülle haben. In die erste Schale der Hülle passen nur zwei Elektronen, dann ist die Schale voll. Eine volle Schale bedeutet, dass das Element keine Neigung zeigt, sich aus seiner Umgebung Elektronen zu holen, um die Schale vollständig aufzufüllen. Das heißt hier, dass Helium keine Verbindung mit anderen chemischen Elementen eingehen will. In der 18. Gruppe (Spalte) findest du nur Elemente deren Schalen vollständig aufgefüllt sind, und damit "chemisch inaktiv" sind. Diese Gruppe sind die Edelgase. Elemente, die einer Gruppe angehören, haben ähnliche chemische Eigenschaften, da ihnen in ihrer äußeren Schale die gleiche Anzahl Elektronen fehlen, um die Schale vollständig zu besetzen. Je mehr Elektronen in der äußeren Schale fehlen, desto reaktionsfreudiger ist ein chemisches Element. Man könnte sagen, desto "unausgeglichener" ist das Element. Bsp.:
Wasserstoff hat ein Proton im Kern (oder auch eine elektrisch positive Ladung). Um nach außen elektrisch neutral zu sein, muss Wasserstoff ein Elektron in seiner Hülle haben. In die erste Schale eines chemischen Elementes passen aber bekannterweise zwei Elektronen. Also ist noch Platz, den der Wasserstoff gern besetzen möchte. Wasserstoff ist also geeignet, mit anderen chemischen Elementen Verbindungen einzugehen. Dieses fehlende Elektron kann sich das Wasserstoff-Atom z.B. bei Elementen suchen, die gern ein Elektron abgeben möchten.
Dies ist nicht die ganze Wahrheit, zur Beantwortung deiner Frage müsste dies aber erst mal so reichen.

Zitat:

Erstmal bin ich auf die Frage gestoßen, was überhaupt Elektronenkonfiguration bedeuten soll.

http://de.wikipedia.org/wiki/Elektronenkonfiguration

Zitat:

Es gibt dort 1 bis 5 Zahlen, die angegeben werden. Was hat es damit auf sich?

Hier weiß ich nicht, was du genau meinst.
Wenn es die Quantenzahlen sind, dann hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenzahl

Hallo Stueps,
ersteinmal recht herzlichen Dank für deine Mühe. Ist mir jetzt ein bißchen peinlich, aber ich hatte unter dem Suchbegriff "Elektronenkonfiguration" nichts brauchbares gefunden gehabt. Auch einen passenden Wiki-Link hatte mir die Suchmaschine nicht angeboten. Um so mehr freut es mich, dass ich nun mit deiner Hilfe Erklärungen dafür habe.

Deine Erklärung mit den Elektronen habe ich sehr gut verstanden. Bei den Elektronenkonfigurationen gibt es nicht 1-5 Zahlen, sondern 1-7 Zahlen, die wie ich mittlerweile bemerkt habe in der Spalte der Periode entsprechend zugeordnet werden. Da hatte ich wohl einen dicken Augenfehler beim Durchzählen gehabt :-(
Bsp: Brom hat im Feld der Elektrokonfigurationen die Zahlen wie folgt angeordnet: 2/8/18/7. Das entsprechen 4 Zahlen. Deshalb findet man Brom in der Spalte der Periode 4. Deshalb konnte ich das auch nicht recht verstehen. Ich werde mir aber anhand deiner Erklärung noch mal Gedanken machen, wann welche Zahl warum auftaucht. Wenn nicht, dann muß ich da noch einmal nachhaken.

Mit der Auseinandersetzung des PSe habe ich festgestellt, dass es insgesamt 117 Elemente gibt, obwohl die Ordnungszahl mit 118 endet. Es fehlt quasi das eine Element mit der Ordnungszahl 117, so vermute ich es. In der Alchemie spricht man davon, dass man einen Stoff oder "Stein der Weisen" sucht. Ich bringe das damit in Verbindung. Weißt du Näheres über das Fehlen des Elementes mit der Ordnungszahl 117?

Es gibt im PSE ganz bestimmte Aufteilungen auch in den sich ergebenen Zahlen beim Durchzählen. So ist mir z.B. aufgefallen, dass es 3 flüssige Stoffe, 12 gasförmige Stoffe und 102 feste Stoffe gibt, die somit ein mathematisches Verhältnis von 1:4:34 ergibt. Ein anderes Beispiel wären 27 künstliche Elemente und 90 natürliche Elemente. Alle diese Zahlen sind durch 3 teilbar, selbst wenn man dabei noch etwas mehr ins Detail gehen würde, wiederholt es sich dort. Mir scheint, dass es alles aufgeteilt ist wie ein 3-Prinzip, ebenso bei den 18 Gruppen.
Was ich aber noch wissen möchte, ist: Was hat es mit den künstlichen Stoffen auf sich? Sind das chemische Verbindungen, die künstlich erzeugt worden sind? Doch wie konnte das geschehen, wenn sie als Element für sich stehen? Oder warum werden einige Elemente den künstlichen Elementen zugeordnet?

Liebe Grüße
Zeitreisende

Zeitreisende schrieb in Beitrag Nr. 1503-3:

Mit der Auseinandersetzung des PSe habe ich festgestellt, dass es insgesamt 117 Elemente gibt, obwohl die Ordnungszahl mit 118 endet. Es fehlt quasi das eine Element mit der Ordnungszahl 117, so vermute ich es. In der Alchemie spricht man davon, dass man einen Stoff oder "Stein der Weisen" sucht. Ich bringe das damit in Verbindung. Weißt du Näheres über das Fehlen des Elementes mit der Ordnungszahl 117?

Hallo Zeitreisende,
auf die Schnelle:

Es gibt in der Natur Elemente, die auf natürliche Weise erschaffen wurden, und mehr oder weniger stabil sind. Darüber hinaus kann man heute auf künstliche Weise neue Elemente schaffen. Hier gibt es aber Probleme:
Aufgrund der vier Grundkräfte der Natur (hier insbesondere der schwachen Wechselwirkung) sind Atome mit bestimmten Ordnungszahlen nicht stabil (z.B. Promethium mit der Ordnungszahl 61). Sie zerfallen innerhalb kurzer Zeit zu anderen Elementen. D.h., der Atomkern bricht regelrecht auseinander, u. zwei neue Elemente entstehen. Es ist sehr schwierig, künstlich neue Elemente zu erzeugen. Und bei dem Element mit der Ordnungszahl 117 ist es offenbar so schwierig, dass es bis heut noch nicht gelungen ist. Ich nehme an, dass die Konfiguration der Bauteile dieses Elements so ungünstig ist, dass sich die Bauteile der Atome sich einfach nicht zu dem Element 117 zusammenfinden wollen.

Zitat:

Es gibt im PSE ganz bestimmte Aufteilungen auch in den sich ergebenen Zahlen beim Durchzählen. So ist mir z.B. aufgefallen, dass es 3 flüssige Stoffe, 12 gasförmige Stoffe und 102 feste Stoffe gibt, die somit ein mathematisches Verhältnis von 1:4:34 ergibt.

Das stimmt so nicht. Jedes Element kann gasförmig, flüssig und fest sein.
Du gehst von Zimmertemperatur und normalem Luftdruck aus. Das Element Cäsium z.B. ist bei Zimmertemperatur fest, nimmst du es aber in die Hand, beginnt es zu schmelzen wie Schokolade.

Zitat:

Ein anderes Beispiel wären 27 künstliche Elemente und 90 natürliche Elemente. Alle diese Zahlen sind durch 3 teilbar, selbst wenn man dabei noch etwas mehr ins Detail gehen würde, wiederholt es sich dort. Mir scheint, dass es alles aufgeteilt ist wie ein 3-Prinzip, ebenso bei den 18 Gruppen.

Dazu kann ich nichts sagen. Ich denke, dass man aber vielleicht noch mehr künstliche Elemente erzeugen kann. Denn haut das schon nicht mehr ganz so hin. Menschen neigen dazu, nach Mustern zu suchen.
Vielleicht kannst ja bei Gelegenheit mal alle Sachen, die dir bei diesem Thema aufgefallen sind, reinstellen.
Wenn du eine Ordnung hinter allem vermutest, stimme ich dir zu. Genau diese Ordnung ergründen Wissenschaftler wie auch Theologen usw. Ich bin vom Periodensystem immer wieder fasziniert - eben der Ordnung wegen.
Achso: Wenn du nach dem Stein der Weisen suchst, hilft dir vielleicht das weiter:

http://de.wikipedia.org/wiki/Erweitertes_Periodensystem

http://de.wikipedia.org/wiki/Insel_der_Stabilit%C3%A4t

http://de.wikipedia.org/wiki/Magische_Zahl_(Physik)

(den letzten Link musst du komplett kopieren, denn landest gleich auf der richtigen Seite, ansonsten auf der verlinkten Seite "Physik" anklicken)

Zitat:

Was ich aber noch wissen möchte, ist: Was hat es mit den künstlichen Stoffen auf sich? Sind das chemische Verbindungen, die künstlich erzeugt worden sind?

Nein, es sind keine Verbindungen, sondern Elemente, die künstlich erzeugt worden sind. Verbindungen (Moleküle) bauen sich aus Elementen auf. Dies dürfte deine Frage:

Zitat:

Doch wie konnte das geschehen, wenn sie als Element für sich stehen?

beantworten.

Zitat:

Oder warum werden einige Elemente den künstlichen Elementen zugeordnet?

Eben weil sie auf der Erde heute nicht vorkommen, und künstlich erzeugt werden.

Hallo Stueps,
das mit den Eigenschften von fest, flüssig und gasförmig habe ich erstmal nur stumpf aus der Tabelle entnommen. Es ist natürlich klar, dass sich die Eigenschaften bei unterschiedlichen Temperaturen verändern. Tun das alle Elemente? Oder gibt es Elemente, die ihre Eigenschaften durchweg beibehalten.

Ich bin gerade dabei mein geistiges Prinzip der Natur, das ich im Kopf habe in eine verständliche Sprache umzusetzen. Wie soll einer verstehen können, wenn ich sage, dass die Oktave der Musik im Aufbau nach einem Prinzip identisch ist mit der DNA oder mit Farben oder Optik und Lichtbrechung ect. Ich kann natürlich auch sagen, dass die Zahl 42 ist plus/minus 3, mal/geteilt 3 und Potenz/Wurzel 3 ist (so wie beim Mann etwas übrig ist und bei der Frau etwas fehlt - schmunzel). Damit kann kein Mensch etwas anfangen. Doch denke ich auch, dass das noch eine Weile dauern wird.

Was ich dir aber sagen kann, ist dass 2 Zahlen eine sehr wichtige Rolle spielen, die 7 und die 6, aber auch 4 1/3, die ineinander verwoben sind. Schauen wir mal auf die Zeit. Es gibt z.b. 7 Tage die Woche, 12 Monate im Jahr. Doch innerhalb der 12 Monate gibt es 13 Monde, die aber nicht ganz vollständig sind. Ebenso die Wochen im Jahr. Ich glaube, dass dort ein Tag übrig ist, es sei denn, es ist gerade Schaltjahr. Aber alle 4 Jahre wird ein Tag hinzugefügt. Das enpricht 0,25 Tage im Jahr, die hinzugefügt werden müssen. 4 1/3 - Wochen hat der Monat. Dunkelheit und Helligkeit verändern sich ebenfalls gleichmäßig im Jahr nach vorne und nach hinten innerhalb von 6 Monaten im Wechsel. In all diesen Dingen gibt es gleichmäßige Verschiebungen und Dinge, die übrig bleiben oder eingefügt werden. (Prinzip Mann-Frau)

Schauen wir mal auf die Oktave in Form von Klaviertasten:
Wir haben die Töne: c,d,e,f,g,a,h,c
Wir haben insgesmant 8 Töne, wobei der Ton c eigentlich schon wieder der nächsten Oktave zugeschrieben werden kann und wiederum auch nicht. Wenn ich in Moll-tönen denke, so laufe ich rückwärz, nehme dort das letzte c mit und lasse das erste c weg. beide C`s stehen in Abhängigkeit.
aber für eine ganze Oktavenfolge sind es insgesamt in Wahrheit 7, wobei wiederum zwische den Tönen e und f nur ein halber Tonsprung erfolgt, ebenso zwischen h und c. Das bedeutet, dass insgesamt innerhalb der 7 Töne ganze 6 Tonspünge erfolgen.
Dann gibt es noch die schwarzen Tasten auf dem Klavier. Diese Töne überwinden untereinander eine bzw. 1 1/2 Spünge, wenn man die Haupttöne ausläßt. Je nach Moll-Tonleiter oder Dur-Tonleiter gibt es dort die Verschiebungen nach oben oder nach unten.
Die schwarzen Tasten innerhalb einer Oktave und die 7 Tasten der Haupttonleiter ergeben zusammen 12 Tasten einer ganzen Oktave.

Aber ich gebe zu, dass ich dort noch nicht zum Ende gekommen bin. Ich muß mich auch noch einmal genauer mit Musik beschäftigen.

Ich bin gerade dabei, dieses Prinzip auf den DNA-Stang in seiner einfachen Darstellung zu übertragen. mit der Oktave läßt es sich am leichtesten erklären und vorstellen, um dieses Prinzip überall wiederfinden zu können. Doch wie überall gibt es die Verschachtelungen, die nach 6, 6,5 und 7 ein volles Prinzip in einer Abfolge darstellen. Diese Abfolge kann man im Großen und im Kleinen in seinen Gegensätzen (Polaritäten) so lange wiederholen, bis es eine passende "Andockstelle" gibt, die alles in einen unendlichen Kreislauf bringen können. Somit hat man ein Unendlichkeitsprinzip erkannt, dass dennoch begrenzt ist, wie z.b. symbolhaft die liegende 8 - ein in sich geschlossenes Prinzip, aber unendlich. Es vereingt und trennt die Gegensätze gleichzeitig, weil sie in stetiger Wechselwirkung zueinander stehen. Und genau dieses Prinzip kann man m.E. nach auf alles anwenden. Deshalb ist auch Nullpunktenergie (freie Energie) möglich, weil die Gegensätze im Gelichgewicht stehen und sich gegenseitig wieder aufheben, also am Ende "Null" sind.

Liebe Grüße
Zeitreisende

Zeitreisende schrieb in Beitrag Nr. 1503-5:

Hallo Stueps,
das mit den Eigenschften von fest, flüssig und gasförmig habe ich erstmal nur stumpf aus der Tabelle entnommen. Es ist natürlich klar, dass sich die Eigenschaften bei unterschiedlichen Temperaturen verändern. Tun das alle Elemente? Oder gibt es Elemente, die ihre Eigenschaften durchweg beibehalten.

Meises WIssens nach ist das eine EIgenschaft von allen Elementen. Bei Wasserstoff und Helium kann man sagen, dass sie erst kurz über dem absoluten Nullpunkt flüssig werden. Helium hat knapp über dem absoluten Nullpunkt total verrückte Eigenschaften. Es kann als einziger Stoff bei normalem Druck nicht fest werden. Es wird "suprafluid", und bekommt noch andere seltsame Eigenschaften.

Hier ein kleines Video:

http://www.youtube.com/watch?v=YKjFPpuK-Jo&feat...

Noch verrückter sind die Eigenschaften des "Bose-Einstein-Kondensats".

Zitat:

Wie soll einer verstehen können, wenn ich sage, dass die Oktave der Musik im Aufbau nach einem Prinzip identisch ist mit der DNA oder mit Farben oder Optik und Lichtbrechung ect.

Hmmm, identisch würde ich vielleicht nicht sagen. Es würde mich aber nicht wundern, wenn du Gemeinsamkeiten entdeckst. Die Oktaven in der Musik haben viel mit Mathematik zu tun. Erst Töne, die in eine bestimmte (mathematische) Ordnung gebracht werden, empfinden wir als angenehme Musik.

Zitat:

In all diesen Dingen gibt es gleichmäßige Verschiebungen und Dinge, die übrig bleiben oder eingefügt werden. (Prinzip Mann-Frau)

Du bist also auf der Suche nach der "höchsten Ordnung", die alles bestimmt, wenn ich das richtig verstehe.
Vielleicht solltest du dich dann wirklich auf grundlegende Prizipien wie z.B. die Mathematik konzentrieren. Will sagen: Die ständige Ab - und Zunahme der Tag-Nacht-Rythmen sind spezifische Dinge, die nur auf der Erde zutreffen, während die "Ordnung der Optik" ein universelles Prinzip ist.

Zitat:

Aber ich gebe zu, dass ich dort noch nicht zum Ende gekommen bin. Ich muß mich auch noch einmal genauer mit Musik beschäftigen.

Das ist immer gut, finde ich. Meiner Meinung nach steckt in Musik sehr viel mehr, als das, was wir unter ihr verstehen. Hier vermute ich ein übergeordnetes Prinzip. Hinter ihr "verbirgt" sich das Prinzip der "Resonanz". Dieses bestimmt absolut alles, und wir nehmen es täglich wahr, ohne uns darum zu kümmern. Denkt man aber mal genauer darüber nach, ist Resonanz ein absolutes Wunder. Alles im Universum schwingt, und wird aufgrund seiner Umwelt unter bestimmten Gesetzen zum Schwingen angeregt. Man kann erklären, wie das Prinzip der Resonanz funktioniert, man kann aber nicht erklären, warum es genau dieses Prinzip gibt.

Zitat:

Diese Abfolge kann man im Großen und im Kleinen in seinen Gegensätzen (Polaritäten) so lange wiederholen, bis es eine passende "Andockstelle" gibt, die alles in einen unendlichen Kreislauf bringen können.

Hier rate ich zur Vorsicht. Hier kannst du Gefahr laufen, Muster und Zusammenhänge zu finden, wo keine sind. Bitte prüfe immer sehr genau und selbstkritisch.

Zitat:

Es vereingt und trennt die Gegensätze gleichzeitig, weil sie in stetiger Wechselwirkung zueinander stehen.

Zwei gegenüberliegende Seiten einer Münze können sich niemals direkt sehen, doch sind sie untrennbar miteinander verbunden. Eine Münze muss zwei voneinander abgewandte Seiten haben, um eine Münze zu sein. Meinst du es in etwa so?
Im Übrigen: Die Vermutung eines Prinzips der scheinbaren Trennung und Dualität ein und derselben "übergeordneten" Sache halte ich für sehr wahrscheinlich.
Dieser Gedanke ist auch unter Naturwissenschaftlern sehr wohl bekannt. So vermuten sie z.B., dass die vier bekannten Grundkräfte in der Natur Erscheinungen ein und der selben Sache sind, die eben in die vier Kräfte getrennt worden ist.

Zitat:

Deshalb ist auch Nullpunktenergie (freie Energie) möglich, weil die Gegensätze im Gelichgewicht stehen und sich gegenseitig wieder aufheben, also am Ende "Null" sind.

Um diese These in deinem Sinne zu beweisen, wirst du wohl nicht umhinkommen, dich sehr viel mit Naturwissenschaft zu beschäftigen. Aber genau das macht ja so viel Spaß:
Versuchen, die Welt zu begreifen.
Mein persönlicher Antrieb ist immer (auf die Gesamtheit aller Dinge bezogen, also vollkommen universell):
Was soll der ganze Quatsch?