Autoren:

Markus Selmke und Albert Selmke

für Rückfragen: eMail-Adresse der Autoren

Version:

Neue Version 2.3 deutsch (September 2005)

Neu in Version 2.3:

Fehler im Nuklidgenerator Makro behoben

Neu in Version 2.2:

Massendefekte der Isotope, erweiterte Teilchentabelle

Voraussetzungen:

Microsoft Excel®

Diese Tabelle ist weitaus mehr, als nur eine Datensammlung. Sie stellt eine Intuitives, interaktives, leicht bedienbares, Lernprogramm und Nachschlagewerk dar.

In diesem Readme möchte ich jede Spalte einzeln erläutern und die Funktion und Möglichkeiten des „Molekülgewichtrechners und Datenschnellanzeigers“ erklären, damit das Arbeiten eine angenehme und leichte Angelegenheit wird.

Allgemeine Tipps

Die verschiedenen Tabellen können sie über die Tabellenregisterkarten unten links anzeigen.

Der Kommentar der Spaltenüberschriften und PSE's kann angezeigt werden, indem man die Maus einen Moment ruhig über einem Feld hält.

Durch die Option: "Fenster > Fenster fixieren" kann das arbeiten erleichtert werden.

Bestmöglichen Überblick-Lesbarkeitskompromiss kann bei 75% Vergrößerung erzielt werden.

Die Tabellen:

Elemente m. Isotopen:

Spalte A

Deutscher Name des Elementes vom Stand 1999

Spalte B

Symbol, Elementkürzel des Elementes

Spalte C

Ordnungszahl, Protonenzahl im Kern des Elements bzw. Isotops

Spalte D

Neutronen im Kern des Isotops; Bei Zusammengefassten Isotopen wird hier kein Wert stehen...

Spalte E

Nuklidzahl im Kern des Isotops

Spalte F

Masse des Isotops

Spalte G

Durchschnittliche Masse des Elementes errechnet aus Masse u. Häufigkeit der Isotope....

Spalte H

Wichtige Strahlungsarten des Isotops, wichtigste zuerst; "B-" = Beta minus, "B+" = Beta plus, "A" = Alpha Strahlung, "y" = Gammastrahlung, "K"  = Elektronen-Einfang (E.Diff (Ausgangs/Folgekern) < 2me "sp.Sp." = Spontane Spaltung

Spalte I

Halbwertszeit des Isotops besagt die Zeit, in der die Hälfte des Stoffes zerfallen ist

Spalte J

Natürliche Häufigkeit des Isotops

Spalte K

Halbwertszeit des Isotops in Sekunden

Diese Daten entstammen zum größten Teile dem "dtv-Atlas Atomphysik" 6. Auflage, 1997. Teilweise auch dem "dtv-Atlas Chemie Band I", 9. Auflage Juni 2000

Elemente o. Isotope

Spalte A

Deutscher Name des Elementes

Spalte B

Englischsprachiger Name des Elementes nach IUPAC

Spalte C

Symbol, Elementkürzel des Elementes

Spalte D

Ordnungszahl, Protonenzahl im Kern des Elements

Spalte E

Durchschnittliche Masse des Elementes errechnet aus Masse u. Häufigkeit der Isotope....

Spalte F

Dichte; bei festen Elementen: g/cm³; bei gasförmigen Elementen: g/L

Spalte G

Schmelztemperatur bzw. Gefrierpunkt des Elementes; Hier ist der Dampfdruck gleich 1013 mbar

Spalte H

Siedepunkt des Elementes

Spalte I

Anzahl natürlicher Isotope; r: nur Radioisotope in natürlichen Zerfallsreihen oder aus anderen natürlichen Kerprozessen

Spalte J

Anzahl stabiler Isotope des Elementes

Spalte K

Anzahl bekannter instabiler Isotope

Spalte L

Massenanteil des Elementes in der Erdkruste (Atmosphäre + Weltmeere + Erdkruste bis 16km) in Prozent

Spalte M

Elektronegativitätswert des Elementes nach Allred und Rochow; vermögen ein geteiltes Elektronenpaar an sich zu ziehen

Spalte N

Erste Ionisierungsenergie in eV; Energie, die aufgebracht werden muss, um aus einem gasförmigen Element ein Elektron vollständig abzutrennen

Spalte O

Ionenradius in piko-Meter; 1pm = 10E-12 m

Spalte P

Kovalenzradius für Einfachbindungen in pm; polare und Mehrfachbindungen sind kürzer!

Spalte Q

Atomradius in pm (Atomabstand/2 im Element); Manchmal für spezielle Form: z.B. Fe:124,1a in alpha-Fe

Spalte R

van-der-Waals-Radius in pm

Spalte S

Gitterenergie; eV/Gitterteilchen

Spalte T

linearer Ausdehnungskoeffizient; 10E-6 KE-1

Spalte U

Elastizitätsmodul; 10E10 N mE-2

Spalte V

Gruppe des Elementes; N1 = Nebengruppe 1

Spalte W

Hauptquantenzahl des Energiereichsten Elektrons bzw. Äußerste besetzte Schale des Elementes

Spalte X

Mögliche stöchiometrische Wertigkeiten mit römischen Zahlen; Fett und Kursiv ist (sind) die wichtigste(n)

Spalte Y

Mögliche Oxydationszahlen; inkorrekte, besser lesbare arabische Zahlen; aktueller als X; wichtigste in []

Spalte Z

Reduktionspotential

Spalte AA

Biologische Bedeutung; EA = Essentiell für Alle biologischen Spezies, E1 = Essentiell für mind. 1 Spezies, FV = Biologische Funktion vermutet, EM = Essentiell für den Menschen, VM = Vermutlich essentiell für Menschen

Spalte AB

Ionenradius in pm mit Oxydationszahl, entsprechende Koordinationszahl

Spalte AC

Kurzform der Elektronenkonfiguration

Spalte AD

Elektronen in Äußerster, 2.äußerster, 3.äußerster Schale

Spalten AG-AY

Genaue Elektronenkonfiguration

Spalte AZ

Kristallstruktur des Elements im Elementarem Zustand

Spalte BA

Phase des Elements bei Normalbedingungen (Druck, Temp. etc.)

Spalte BB

Gruppennummern nach der Empfehlung der UIPAC für jedes Element

Spalte BC

Differenz zwischen der Siede- und der Schmelztemperatur

Hier sind die Daten größtenteils vom Stande 1999 unter Berücksichtigung der IUPAC-Empfehlungen. Daten der Spalte X, O sind älter, S, T, U von  Gerthsen Physik, 1999, 20.Auflage, Der Rest vom Periodensystem der Elemente nach Fluck und Heumann vom Wiley-vhc Verlag

PSE's

Dies sind ein paar klassische Periodensysteme mit verschiedener Thematik, allerdings mit eingeschobenen Lanthanoiden und Actinoiden. PSE zur Dichte, Biologischer Bedeutung, Metallcharakter und Aggregatzustand bei 20°C und Elektronegativität sind vorhanden. Der Kommentar informiert über Name und Ordnungszahl. Optimal nur bei 100% Vergrößerung zu lesen.

Nuklidkarte F

Dies ist eine Isotopen- bzw. Nuklidkarte. Hier sind alle bekannten Isotope durch einen Punkt dargestellt, dessen Abszisse die Ladung und dessen Ordinate die Differenz zwischen Ladung und Masse angibt, also Neutronenzahl. Die Punktlegende ist unterhalb der Karte zu finden. Die Farben in der Legende können individuell den eigenen Wünschen angepasst werden, und beim Ausführen des "Nuklidkartengenerators" verwandt. Diese Karte bezieht ihre Informationen aus der Tabelle "Elemente m. Isotopen".

Nuklidkarte T

Dies ist eine Isotopen- bzw. Nuklidkarte, jedoch mit festgelegten Buchstaben statt der Farben

Auswertungen

Hier sind die Selbsterstellten Diagramme von Daten der Tabelle "Elemente o. Isotope" gesammelt. Über 10 Diagramme z.B. zur Dichte in Abhängigkeit von der Ordnungszahl oder eine Logarithmisch skalierte Tabelle mit der Häufigkeit der Elemente in der Erdkruste....

Teilchen

In dieser Farbigen Tabelle sind die Elementarteichen beschrieben. Dies gehört zwar eigentlich in die Physik, aber ist ja trotzdem nicht uninteressant. Die Symbole für die einzelnen Teilchen wurden mit dem Microsoft-Formeleditor 3.0 erstellt. Angaben hatte ich nur über die Masse der Teilchen in MeV, konnte diese Angaben jedoch mit einer Formel leicht in u bzw. Da und in kg umrechnen. In den Spalten bis D sind die einzelnen Teilchenkategorien angegeben und letztlich der Name eines spezifischen Teilchens. Beispiel: Das Proton sowie das Neutron bilden die Nukleonen, welche wiederum zu der Gruppe der Baryonen gehören. Die Baryonen und die Mesonen (wozu zB. verschiedene Pionen gehören) bilden wiederum die Hadronen.

Der "Molekülmassenrechner und Datenschnellanzeiger"

Dieses mit VBA programmierte Programm erlaubt ihnen die schnelle Zusammenstellung der Daten eines Elementes auf übersichtliche Weise und die Berechnung der Massen von Molekülen in u. Das Programm wird durch klicken des Knopfes "Molekülmassenrechner u. Datenschnellanzeiger" oben in der Tabelle "Elemente o. Isotope" gestartet

Berechnung von Molekülmassen:

Geben sie einfach die Formel des entsprechenden Moleküls in das Feld "Summenformel ein. Zahlen werden nicht richtig, sondern einfach als Zahl hinter das Entsprechend oft vorkommende Element geschrieben. Beispiel: H2O, H2SO4. Klammern können ebenfalls benutzt werden, sogar Klammern in Klammern selbst. Beispiel: (Cl(Ag(NO3)2))2. Zahlen über 9999 werden nicht akzeptiert. Nur 1, 2, 3, 4, ... Auf Groß- und Kleinschreibung muss ebenfalls geachtet werden. Steht als Ergebnis beim benachbartem Feld "-" so ist ein Fehler in der Summenformel, oder eine Klammer wurde noch nicht geschlossen.

Daten für ein Element anzeigen

Geben sie einfach das Symbol des gewünschten Elementes ein, markieren sie es in einer Summenformel, oder schreiben die den deutschen oder englischen Namen in das entsprechende Feld. Nun werden alle Daten der Tabelle "Elemente o. Isotope" angezeigt, und das Äquivalentgewicht kann durch klicken auf die gewünschte stöchiometrische Wertigkeit angezeigt werden. Im Frame Isotope werden die Daten aus der Tabelle "Elemente m. Isotopen" dargestellt. Die Nuklidzahlen der Elemente stehen auf den Buttons. Der Button vom Häufigsten Isotop ist fett gedruckt. Buttons stabiler und nicht im Programm deklarierter Isotope sind grau, Beta- Strahler sind rot, Beta+ Strahler sind gelb, Alpha Strahler sind blau, K-Zerfallskerne sind Orange. Durch einen Klick auf ein Isotopbutton werden im Frame die entsprechenden Daten angezeigt, und die Häufigkeitsanzeige ändert sich: Der Prozentuale Wert vom Isotop wird vom Prozentualen Wert des Elementes insgesamt in der Erdkruste berechnet. Nun steht hinter "Häufigkeit i. d. E." ein Button mit dem Entsprechenden Isotop, der durch Betätigung wieder die Häufigkeit des Elementes insgesamt anzeigt.