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Edelgase erhielten ihren Namen, weil man lange Zeit annahm, dass die Elemente der VIII. Hauptgruppe aufgrund ihrer voll besetzten äußeren Elektronenschale nicht mit anderen Elementen oder Substanzen reagieren würden.

Heute werden sie unter anderem als Schutzgase genutzt, weil die reaktionsträgen Gase nicht brennbar und ungiftig sind. Auch im Alltag trifft man hin und wieder auf die Edelgase.
Inzwischen ist es gelungen, Edelgase unter besonders extremen Bedingungen mit anderen reaktiven Stoffen zur Reaktion zu bringen, sodass einige wenige Edelgasverbindungen bekannt sind.

Edelgase spielen in der heutigen Zeit eine immer größere Rolle. Sie werden zum Beispiel als Schutzgase (Argon), zur Füllung von Ballonen (Helium), als Kühlmittel (Helium) und für Leuchtmittel z. B. in Entladungsröhren (Neon) oder in Glühlampen (Argon und Xenon) benötigt. Das am meisten angewendete Verfahren zur industriellen Gewinnung von Edelgasen ist das 1895 entwickelte und 1905 in die Praxis eingeführte Lindeverfahren. Dabei werden die Edelgas durch Verflüssigung der Luft und anschließende fraktionierte Destillation der verflüssigten Luft gewonnen.

Das 116. Element des PSE, dessen Arbeitsname bis zur Festlegung des endgültigen Elementnamens durch die IUPAC Ununhexium ist, wurde im Jahr 2000 im Kernforschungszentrum Dubna (Russland) durch die Fusion von Calcium- und Curium-Kernen künstlich erzeugt. Es liegen noch keine Kenntnisse über Eigenschaften des Elements und seiner Verbindungen vor.

Das 118. Element des PSE, dessen Arbeitsname bis zur Festlegung des endgültigen Elementnamens durch die IUPAC Ununoctium ist, wurde im Jahr 2002 erstmals im Kernforschungszentrum Dubna (Russland) durch die Fusion von Calcium- und Californium-Kernen künstlich erzeugt. Es liegen noch keine Kenntnisse über Eigenschaften des Elements und seiner Verbindungen vor.

Das Element Uup wurde im Jahr 2003 in Dubna von einem russisch-amerikanischen Forschungsteam beim Beschuss von Am mit Ca-Kernen beobachtet.

Das 114. Element, Eka-Blei, ist ein Element der 14. Gruppe (4. Hauptgruppe) des PSE. Von ihm erwarten theoretische Chemiker und Physiker wieder Isotope mit längerer Halbwertszeit, eine sogenannte Insel der Stabilität. Im Jahre 1999 berichteten Wissenschaftler des vereinigten internationalen Kernforschungszentrums in Dubna (Russland) unter J. OGANESSIAN von der Darstellung einiger Atome ^{2 8 9}Uuq bzw. ^{2 8 7}Uuq.

Das 117. Element des PSE, dessen Arbeitsname bis zur Festlegung des endgültigen Elementnamens durch die IUPAC Ununseptium ist, wurde im Jahr 2010 im Kernforschungszentrum Dubna (Russland) durch die Fusion von Calcium- und Berkelium-Kernen künstlich erzeugt. Es liegen noch keine Kenntnisse über Eigenschaften des Elements und seiner Verbindungen vor.

Das 113. Element trägt den Arbeitsnamen Ununtrium und ist ein Element der 13. Gruppe (3. Hauptgruppe). Über die Darstellung einiger Atome wurde 2003 aus Dubna (J. OGANESSIAN) und 2004 aus Japan (K. MORITA) berichtet.

Zur 2. Hauptgruppe, den Erdalkalimetallen, gehören die Elemente Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium und Radium. Sie sind alle Leichtmetalle. Die Reaktivität der Erdalkalimetalle nimmt mit steigender Ordnungszahl deutlich zu. Die Leichtmetalle sind zweiwertig und liegen (außer Be) als zweifach positive Kationen in den Verbindungen vor.
Magnesium und Calcium gehören zu den 10 häufigsten Elementen der Erdkruste.

Als Halbmetalle werden die chemischen Elemente bezeichnet, die in ihren Eigenschaften eine Zwischenstellung zwischen den Metallen und den Nichtmetallen einnehmen. Sie weisen halbleitende und amphotere Eigenschaften auf, sind aber nicht mit der Stoffgruppe der Halbleiter identisch. Es handelt sich bei Halbmetallen um Feststoffe, die teilweise sowohl metallische als auch nichtmetallische Modifikationen bilden. Im Periodensystem sind die Halbmetalle farblich von den Metallen und den Nichtmetallen abgehoben.

Die Halogene stellen die 7. Hauptgruppe des Periodensystems dar. Zu ihnen gehören die Elemente Fluor, Chlor, Brom, Iod und das radioaktive Astat. Sie sind Nichtmetalle und bilden im elementaren Zustand zweiatomige Moleküle, deren Flüchtigkeit mit zunehmender Ordnungszahl abnimmt.

Weil den Halogenatomen nur ein einziges Elektron fehlt, um Edelgaskonfiguration zu erreichen, reagieren sie leicht, indem sie Elektronen aufnehmen. Aufgrund ihrer großen Reaktivität kommen sie in der Natur nur in Form ihrer Verbindungen vor.

Zur dritten Hauptgruppe gehören die Elemente Bor, Aluminium, Gallium, Indium und Thallium. Während Bor überwiegend nichtmetallische Eigenschaften aufweist, sind Aluminium, Gallium, Indium und Thallium Metalle. Sie werden auch Erdmetalle genannt.

Aluminium ist nach Eisen das zweitwichtigste Gebrauchsmetall, sein großer Vorzug gegenüber Eisen und Stahl ist sein geringes Gewicht.

Das bekannteste Element der 5. Hauptgruppe ist der Stickstoff. Er ist mit 78 Vol.-% Hauptbestandteil der Luft. Neben Stickstoff gehören die Elemente Phosphor, Arsen, Antimon, und Bismut zur 5. Hauptgruppe. Stickstoff und Phosphor sind Nichtmetalle, Arsen und Antimon Halbmetalle, und Bismut ist ein Metall.
Die Häufigkeiten der Elemente in der Erdkruste liegen ungefähr bei einem Verhältnis von 5 000 (Stickstoff) : 1 500 (Phosphor) : 9 (Arsen) : 0,3 (Bismut).

Die Elemente der 6. Hauptgruppe werden auch als Chalkogene (Erzbildner) bezeichnet; zu ihnen gehören Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur und Polonium. Während Sauerstoff und Schwefel Nichtmetalle sind, erhöht sich der Metallcharakter mit steigender Ordnungszahl. Polonium ist ein radioaktives Metall.
Sauerstoff ist ein wichtiger Bestandteil der Luft.

Zur vierten Hauptgruppe gehören die Elemente Kohlenstoff, Silicium, Germanium, Zinn und Blei.

Der Metallcharakter der Elemente nimmt mit steigender Ordnungszahl zu. Kohlenstoff ist ein typisches Nichtmetall, Germanium ein typisches Halbmetall, Blei ein typisches Metall.
Kohlenstoff besitzt von allen Elementen die ausgeprägteste Tendenz zur Bildung von Ketten und Ringen und bildet zahlreiche Verbindungen mit C-C - oder C-Element-Mehrfachbindungen. Daraus resultiert eine Vielzahl von Verbindungen, die die Grundlage für das Leben auf der Erde bilden und Thema der organischen Chemie sind.

Kohlenstoff als Element der IV. Hauptgruppe bildet fast ausschließlich polare Atombindungen zu anderen Partnern aus. Dabei entsteht eine Vielzahl von Molekülverbindungen, angefangen von den Kohlenwasserstoffen über die ungeheure Vielfalt der anderen organischen Verbindungen bis hin zu den anorganischen Kohlenstoffoxiden. Kohlenstoffverbindungen spielen eine wichtige Rolle in der Natur (z. B. Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße als Grundbausteine des Lebens), in der Umweltchemie (z. B. das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid), im Alltag (z. B. organische Säuren als Konservierungsmittel) und in der Technik (z. B. Erdölprodukte oder Werkstoffe).

* 07.10.1939 in Wisbech (Cambridgeshire)

Harold Kroto ist ein britischer Chemiker. Er forscht und lehrt an der Universität in Sussex.
Gemeinsam mit seinen Kollegen Robert F. Curl und R. Smalley erhielt er 1996 den Nobelpreis für Chemie für die Entdeckung einer neuen Modifikation von festem Kohlenstoff, in der die Atome zu polyederartigen Hohlkörpern mit fünf- und sechseckigen Seitenflächen verknüpft sind, den Fullerenen.

* 08.02.1834 Tobolsk
† 02.02.1907 St. Petersburg

DMITRIJ IVANOVIC MENDELEEV lebte und arbeitete, von einigen Studienreisen abgesehen, in St. Petersburg, wo er auch sein Studium absolviert hatte.

Berühmt wurde er für die Ordnung der Elemente im Periodensystem, wie es auch heute noch verwendet wird. MENDELEEV sagte die Existenz einiger Elemente voraus, die später entdeckt wurden.

Nach ihm wurde das künstlich hergestellte, radioaktive Element mit der Ordnungszahl 101 – Mendelevium – benannt.

* 19.08.1830 in Varel
† 11.04.1895 in Tübingen

Vor über 100 Jahren entwickelte der Russe D. I. MENDELEJEW und der Deutsche LOTHAR MEYER unabhängig von einander ein Ordnungssystem für die damals bekannten Chemischen Elemente.
Sie ordneten die Elemente nach ihren Atomgewichten bzw. Atomvolumina und ihren ähnlichen chemischen Eigenschaften und schufen so das Periodensystem der Elemente, das bis in die heutige Zeit durch neue Entdeckungen ergänzt wird. Bereits in seinen „Modernen Theorien“ hatte LOTHAR MEYER sechs Elementgruppen nach ihren Eigenschaften und Atomgewichten zusammengestellt, die späteren Haupt- und Nebengruppen. Daran anknüpfend ordnete er in einer weitaus umfangreicheren Tabelle 52 Elemente an. Ehe er sich allerdings dazu entschloss, diese Ergebnisse 1870 zu publizieren, hatte bereits MENDELEJEW seine unabhängig davon laufenden Ergebnisse 1869 veröffentlicht.

Vor nicht allzu langer Zeit kannte man nur zwei Zustandformen (Modifikationen) des Kohlenstoffs – Grafit und Diamant. Diese beiden Stoffe sind sehr gut untersucht, ihr Bau ist bekannt und die Palette der Verwendungsmöglichkeiten ausgereizt.

Der elementare Kohlenstoff wurde für Wissenschaftler erst wieder am Ende des letzten Jahrtausends richtig interessant, als neue Strukturen des Kohlenstoffs gefunden und hergestellt werden konnten. Dazu gehören die kugelförmigen Fullerene und kleine zylinderförmige Kohlenstoffmoleküle mit einem Durchmesser von nur einem Nanometer. Insbesondere die Nanotubes könnten sehr stabile Carbonfasern liefern oder als Speicher für Wasserstoffmoleküle dienen und auf diese Weise bei der Umsetzung wichtiger Schlüsseltechnologien eine Rolle spielen.

Zwischen dem Atombau und der Stellung des jeweiligen Elements im Periodensystem besteht ein enger Zusammenhang. Bei den Hauptgruppenelementen bis zur Ordnungszahl 20 kann man mit einem Blick den Bau der Atome ablesen. Danach wird der Atombau etwas komplizierter, besonders bei den Nebengruppenelementen.

* 28.02.1901 in Portland,  
† 19.08.1994 in Californien

Der zweifache Nobelpreisträger LINUS CARL PAULING wurde am 28. Februar 1901 in Portland, Oregon geboren. Große Verdienste erwarb er sich um die molekularbiologische Untersuchung der Sichelzellenanämie (auch Sichelzellanämie) und schuf die gedankliche Grundlage für die Aufklärung der Struktur der DNS. Für die Chemie von besonderer Bedeutung war seine Klassifizierung zur Unterscheidung der drei Verbindungstypen. PAULING engagierte sich gegen die Tests von Atomwaffen und führte den Begriff der orthomolekularen Medizin ein. Von Bedeutung ist auch die von ihm entwickelte Therapie zur Behandlung koronarer Herzerkrankungen ohne Chirurgie. PAULING starb 93-jährig am 19. August 1994 auf seiner Ranch in Californien.

Das von MENDELEJEW formulierte Gesetz der Periodizität besagt, dass sich die Eigenschaften der Elemente periodisch – also regelmäßig wiederkehrend - in Abhängigkeit von den Atomgewichten bzw. Massen ändern. Damit ist gemeint, dass in den Perioden und Hauptgruppen des PSE immer wiederkehrende Tendenzen der Elementeigenschaften zu beobachten sind. Dazu gehören die Änderungen der Atomradien, der Elektronegativität, des Metallcharakters und der Wertigkeit der Elemente.

Heute wissen wir, dass die Ursachen für die periodische Änderung der Eigenschaften im inneren Aufbau der Atome also der Kernladungszahl und der Besetzung der Elektronenschalen zu suchen sind.