Co představuje číslo období?

Prvky v periodické tabulce patří do skupin a období. Skupiny periodické tabulky jsou sloupce. Období periodické tabulky jsou řádky.

TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)

Prvky stejného období sdílejí stejné hlavní kvantové číslo, které popisuje jak velikost, tak energii nejvzdálenějšího elektronového obalu atomu.

Elektrony atomu obíhají kolem jádra ve fuzzy oblaku řízeném pravděpodobností. Může však být užitečné uvažovat o elektronových drahách jako o tuhých skořápkách obsahujících řadu různých možných elektronových orbitálů. Jak se atomové číslo atomu zvyšuje, jeho skořápky musí pojmout rostoucí počet elektronů. Nejvzdálenější skořápka se nazývá valenční skořápka; číslo období odkazuje na tento shell.

Rozložení možné polohy elektronu v atomu se řídí kvantovými čísly. Hlavní kvantové číslo, n, odpovídá velikosti a energii elektronových obalů. Může mít nenulové celé číslo: 1, 2, 3 atd. Jak se čísla zvyšují, zvětšuje se jak velikost, tak energie energie elektronového obalu. Druhé kvantové číslo, l, odpovídá tvaru orbitalů uvnitř skořápky. Na tato čísla se obvykle odkazují odpovídajícími písmeny: 0 = s, 1 = p, 2 = d a 3 = f. Hodnota l se může pohybovat mezi nulou a n-1. Například pokud má elektron hlavní kvantové číslo 2, mohl by existovat v jednom ze dvou různých orbitálních tvarů, s nebo p. Třetí kvantové číslo, m, odpovídá orientaci orbitalů. Třetí kvantové číslo musí být vždy mezi -l a + l. Proto existuje jeden s-orbitál, tři p-orbitaly, pět d-orbitalů a sedm f-orbitalů.

Jediný pár elektronů vyplňuje orbitál. Vodík má jeden elektron, takže zaujímá první oběžnou dráhu: 1 s. Hélium má dva elektrony, oba se stále vejdou do orbitálu 1 s. Další prvek, lithium, má tři elektrony. První dva zapadly do orbitálu 1 s. Třetí elektron však musí být na nové oběžné dráze. Hlavní kvantové číslo 1 omezuje druhé kvantové číslo na nulu, což znamená, že třetí musí být také nula. Proto je zabraný veškerý prostor přidružený k prvnímu shellu. Další elektron musí existovat v nové skořápce a na oběžné dráze: 2s na oběžné dráze. To znamená, že hlavní kvantové číslo se zvýšilo; prvek musí být v jiném období. Jak se dalo očekávat, lithium začíná skupinu 2 periodické tabulky, protože její valenční skořápka má hlavní kvantové číslo 2.

Atomy nemění hlavní kvantová čísla, když se pohybujete zleva doprava po periodické tabulce. Všechny elektrony tedy existují zhruba ve stejné vzdálenosti od jádra. Je však přidáno více protonů. Tím se vytvoří větší kladný náboj v jádru, což má za následek větší přitahování elektronů směrem dovnitř. Atomový poloměr nebo vzdálenost od jádra k nejvzdálenějšímu okraji atomu se tedy ve skutečnosti zmenšují, když se pohybujete po určitém období. Na druhou stranu, jak se pohybujete v periodické tabulce dolů, počet period se zvyšuje. Hlavní kvantové číslo se zvyšuje, a proto se velikost elektronového mraku zvětšuje. Atomový poloměr se zase zvyšuje, jak se pohybujete v periodické tabulce dolů.