Periodiska systemet, även kallatgrundämnenas ordning,[1] är en indelning avgrundämnen ochatomslag efter deras ökandeatomnummer (antal protoner i kärnan), och även kemiska och fysikaliska egenskaper samtelektronkonfiguration i de yttre elektronskalen. Denna ordning visar periodiska trender, såsom grundämnen med liknande egenskaper i samma kolumn (grupp). Det finns även fyra rektangulärablock med approximativt likartade kemiska egenskaper. Inom varje rad (period) återfinns i allmänhetmetallerna på den vänstra sidan, medanicke-metallerna återfinns på den högra sidan.
Den första versionen av periodiska systemet ställdes upp avDmitrij Mendelejev (1869),[2] som var först med att publicera sina resultat, ochLothar Meyer. Allt eftersom nya grundämnen upptäckts och den teoretiska grundvalen för systemet fördjupats, har det modifierats och förfinats.
Ännu ej bekräftade grundämnen har tilldelats provisoriska namn, sammansatta av symboler för atomnumrets siffror inspirerade av räkneord frånlatin ochgrekiska, således: 0 = nil; 1 = un; 2 = bi; 3 = tri; 4 = quad; 5 = pent; 6 = hex; 7 = sept; 8 = okt; 9 = enn. Namnen avslutas med suffixet -ium.Exempel: 113 = ununtritium.
Ämnena 113 (borgruppen), 115 (kvävegruppen), 117 (halogen), 118 (ädelgas) var under många år förutspådda, men inte konstaterade. År 2014 framställdes emellertid dessa ämnen i laboratorier. Förklaringen till att ämnena inte har hittats i naturen är att de är radioaktiva med korta sönderfallstider. De sista luckorna i period 7 av Mendelejevs system har fyllts med de nyupptäckta ämnena.[3] De nya ämnenas fysikaliska och kemiska egenskaper är till stor del obekanta, men år 2016 fastslogs de officiella namnen tillnihonium (113),moskovium (115),tenness (117) ochoganesson (118).
Det finns en rad olika indelningar som har föreslagits av det periodiska systemet. Den vanligaste varianten är den man började använda under 1900-talet där systemet ordnas i 7 rader som kallasperioder och 18 kolumner som kallasgrupper. Den här uppdelningen rekommenderas även avInternationella kemiunionen.[4]
Eftersom den vanliga indelningen är smalare än en tidigare gruppindelning så harlantaniderna (elementen 57–71), samtaktiniderna (element 89–103) placerats i två rader utanför resten av det periodiska systemet.[4]
Engrupp motsvarar en kolumn i en tabell över det periodiska systemet. Ämnena i en grupp visar ofta likheter i kemiska och fysikaliska egenskaper, något som beror på att de har lika mångaelektroner i sitt ytterstaelektronskal, vilka går under namnetvalenselektroner.[4]
Grupper med mycket lika egenskaper har tilldelats namn som exempelvisalkalimetaller,alkaliska jordmetaller,halogener ochädelgaser. Vissa andra grupper i det periodiska systemet påvisar färre likheter och/eller kolumnvisa trender (exempelvis grupperna 4 och 5) och dessa har därför inte tilldelats triviala namn utan benämns endast utifrån gruppnummer.
Enperiod motsvarar en rad i det periodiska systemets tabell. Även om grupper är det vanligaste sättet att klassificera grundämnen, finns det vissa områden där de radvisa trenderna och likheterna är viktigare än de kolumnvisa grupptrenderna. Detta gäller bland annatd-blocket liksomf-blocket därlantanoiderna ochaktinoiderna bildar två viktiga radvisa serier av grundämnen. Lantanoiderna och aktinoiderna placeras under varandra utanför den övriga delen av det periodiska systemets tabell av det praktiska skälet att tabellbredden därmed minskas avsevärt.[5]
Grundämnena kan även delas in och grupperas på andra sätt. Några sådana indelningar som ofta ritas in det periodiska systemet ärövergångsmetaller ochmetalloider. Det finns även mer inofficiella indelningar såsom platinagruppen ochädelmetallerna.
De tidigaste försöken att ordna och gruppera grundämnena gjordes utan någon kunskap om atomernas uppbyggnad. Den tyske kemistenJohann Wolfgang Döbereiner försökte hitta samband mellan olika ämnensatomvikt och deras kemiska egenskaper och fann på 1820-talet flera grupper av tre likartade ämnen, där ett av ämnena kemiskt var en blandning av de båda andra och hade en atomvikt som låg mitt emellan de övrigas. Han kallade dessa förtriader.
John Alexander Reina Newlands periodiska system från 1866
Under flera decennier betraktas Döbereiners upptäckt som en oväsentlig kuriositet, vad vetenskapshistorikernStephen Toulmin kallar för ett "naket faktum", men när nya och riktigare uppgifter om olika ämnens atomvikter blev kända under1860-talet, intresserade sig olika forskare för nya samband mellan atomvikter och kemiska egenskaper. År 1866 uppställde den brittiske kemistenJohn Newlands en tabell med 62 av de då 63 kända grundämnena, ordnade efter stigande atomvikt. Tabellen visade att ämnen med liknande egenskaper återkom med en periodicitet av 7 eller 14 ämnen (ädelgaserna var ännu inte upptäckta), ungefär somoktaver i musiken. Andra tidiga versioner av systemet presenterades avAlexandre-Émile Béguyer de Chancourtois ochWilliam Odland.
Slutligen sammanställde 1869 ryssenDmitrij Mendelejev[2] och tyskenLothar Meyer oberoende av varandra tabeller med horisontella perioder och vertikala grupper, på samma sätt som vi nu är vana att visa systemet. Mendelejev publicerade sitt arbete samma år medan Meyer publicerade sina resultat först 1870. Mendelejevs tabell hade luckor för ytterligare 31 ämnen, där inga av de då kända ämnena passade in. Hans idéer fick därför stor uppmärksamhet när det 1875 upptäckta ämnetgallium passade in i en av dessa luckor. När även ämnenaskandium, som upptäcktes 1879, ochgermanium, upptäckt 1886, passade in i mönstret fick systemet stor acceptans bland övriga vetenskapsmän.
1905 ritade schweizarenAlfred Werner upp det 32 kolumner stora periodiska system vi har idag och löste därmed problem som fanns iMeyers ochMendelejevs system från 1860-talet. Det periodiska systemets utseende fick dock sin förklaring först senare, efter attRutherford 1911 presenterat sin modell av atomen som en liten positivt laddadkärna omgiven avelektroner ochBohr 1913 förklarat elektronernasenerginivåer med sinkvantmekaniskaatommodell.[7]
Det äldre systemet med 8 kolumner / grupper användes ibland efter 1905. Under 1920-talet, efter Mendelejev och Meyer, har systemet tydliggjorts. Fler och fler luckor i systemet har fortsatt att fyllas, allt eftersom ytterligare grundämnen har upptäckts. Idag är alla 7 perioder kompletta. Om fler grundämnen upptäcks, kommer de att finnas i period 8 och uppåt.
En begränsning med periodiska systemet är att det inte skiljer mellanisotoper av samma element (det vill säga element med samma antalprotoner, men olika antalneutroner), eftersom dessa i regel inte har någon stor skillnad i kemiska egenskaper (dock uppvisarkemiska föreningar med olika isotoper mätbara skillnader i kemiska egenskaper, såsomtungt vattens skillnader gentemot vanligt vatten, eller i reaktionerskinetik som är noterbar i särskilt organiska reaktioner). Isotoper har däremot mycket uppenbart olika egenskaper med avseende på stabilitet ochradioaktivitet. Ett alternativt sätt att tabellera grundämnen, som skiljer på olika isotoper, är ennuklidkarta (alternativtisotoptabell). En nuklidkarta ger bättre förståelse för olika isotopers karaktär än det periodiska systemet, men ger å andra sidan inte samma överblick av de kemiska egenskaperna.
^Chowdhury, Neerja Roy (2024) (på engelska). Memory Techniques For Science Students. Diamond Pocket Books (P) Ltd. sid. 43.ISBN 978-81-89605-00-1. Läst 3 november 2025
^Pais, Abraham (1988). ”Atomic structure and spectral lines”. Inward Bound – Of Matter and Forces in the Physical World. Oxford University Press.ISBN 978-0-19-851997-3
.gif)
