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Die Isoelektronischen Reihen Die Polynome der Isoelektronischen Reihen Die Isoelektronischen Reihen nach Moseley

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Mendelejew und Meyer veröffentlichten unabhängig voneinander 1869 einen Vorschlag zur Ordnung der Elemente. Sie ordneten die Elemente entsprechend ihrer Atommasse an, wie Perlen auf einer Schnur. Nach Mendeljew und Meyer ist die chemische Ähnlichkeit der Elemente das zweite Kriterium um die Elemente zu ordnen. Aus der chemischen Ähnlichkeit wurde die Periodizität der Ordnung der Elemente abgeleitet. Unter anderem steckt hinter den chemischen Eigenschaften der Elemente die Anzahl der Valenzelektronen des betrachteten Elements.

Henry Moseley hat mit seinem 1913 gefundenen Gesetz einen linearen Zusammenhang zwischen den Wellenlängen der K –Linie des Röntgenspektrums der Elemente und ihrer Ordnungszahl gefunden. Mit diesem Zusammenhang wurde die Ordnungszahl als beschreibendes Element des Periodensystems bestätigt. Besonders hat das Mosleysche Gesetz geholfen, die Lücke des 61. Elements aufzudecken und damit das Element an sich auch zu entdecken. Mosley hatte angenommen, dass der Zusammenhang zwischen der Wurzel der Energie der Röntgenspektren und der Ordnungszahl linear ist, es hat sich aber gezeigt, dass die Geraden leicht konvex sind.

Schon 1930 wurde von Werner Braunbeck eine Arbeit veröffentlicht, in der er auf die Regelmäßigkeiten in den Moseleschen Diagrammen, gebildet aus den Ionisationsenergien der Elemente und ihrer ionisierten Zustände, verweist. Seine Betrachtungen bricht er aber bei dem 19. Element (K, Kalium) ab. Er hat aus seinen Betrachtungen den Abschirmungsfaktor der Restelektronenhülle auf das letzte Elektron abgeleitet. Für die Helium-Reihe berechnete er den Grenzwert der Abschirmung.

Eugenie Lisitzin hat 1936 in ihrer Arbeit zu den Ionisationsenergien der Elemente und ihrer Ionen gezeigt, dass diese als isoelektronische Reihe darstellbar sind und als Polynom zweiten Grades in Abhängigkeit der Ordnungszahl genähert werden können. Sie zeigt, dass die isoelektronischen Reihen der Ionisationszustände der Elemente bestimmte Regelmäßigkeiten aufweisen.

In meinem Aufsatz wird die Struktur der isoelektronischen Reihen, die von Frau Lisitzin formal beschrieben wurde, auf die Elemente und ihre Ordnung angewendet. Die isoelektronischen Reihen werden als „Dimensionserweiterung“ der Ionisationsenergie der neutralen Elemente betrachtet. Aus den Eigenschaften der isoelektronischen Reihen wird eine veränderte Periodisierung der Elemente abgeleitet. Weiterhin wird die aus den isoelektronischen Reihen entwickelte Periodizität mit den Oxidationszahlen der Elemente begründet. Auch wird gezeigt, dass die veränderte Periodizität sich mit dem Schalenmodell und der Besetzungsreihenfolge des Quantenmechanischen Schalenmodells mit lediglich kleinen Veränderungen in Einklang bringen lässt. Die so veränderte Periodisierung wird am Ende der Arbeit vorgestellt. Hier sei schon darauf hingewiesen, dass nach dem hier entwickeltem Ordnungsmodell die Periodizität ab dem 19. Element (K Kalium) verändert wird.

In diesem Aufsatz geht es nicht um eine Ausformulierung der mathematischen Beschreibung der isolelktronischen Reihen, sondern um die Darstellung ihrer Regelmäßigkeiten und deren Auswirkung auf die Periodizität der Elemente.