Hvad repræsenterer periodetallet?

Elementer i det periodiske system hører til grupper og perioder. Grupperne i det periodiske system er kolonnerne. Perioderne i det periodiske system er rækkerne.

TL; DR (for lang; Har ikke læst)

Elementer fra samme periode deler det samme hovedkvantumtal, som beskriver både størrelsen og energien af ​​et atoms yderste elektronskal.

Elektronerne i et atom kredser om kernen i en fuzzy sky styret af sandsynlighed. Det kan dog være nyttigt at tænke på elektronbaner som stive skaller, der indeholder et antal forskellige mulige elektronorbitaler. Når et atoms atomnummer stiger, skal dets skaller rumme et stigende antal elektroner. Den yderste skal kaldes valensskallen; periodetallet henviser til denne skal.

Layoutet for en elektrones mulige position i et atom styres af kvantetal. Det vigtigste kvantetal, n, svarer til størrelsen og energien af ​​elektronskaller. Det kan have ikke-nul heltalværdier: 1, 2, 3 og så videre. Når antallet stiger, øges både størrelsen og energien af ​​elektronskallen. Det andet kvantetal, l, svarer til formen på orbitalerne i en skal. Disse tal omtales typisk med deres tilsvarende bogstaver: 0 = s, 1 = p, 2 = d og 3 = f. Værdien af ​​l kan variere mellem nul og n-1. For eksempel, hvis en elektron har et hovedkvantetal på 2, kan den eksistere i en af ​​to forskellige orbitale former, s eller p. Det tredje kvantetal, m, svarer til orienteringen af ​​orbitalerne. Det tredje kvantetal skal altid være mellem -l og + l. Derfor er der en s-orbital, tre p-orbitaler, fem d-orbitaler og syv f-orbitaler.

Et enkelt par elektroner fylder en orbital. Brint har en elektron, så den optager den første orbitale: 1s. Helium har to elektroner, som begge stadig passer i 1'ers orbital. Det næste element, lithium, har tre elektroner. De to første passer ind i 1'ers orbital. Den tredje elektron skal dog være i en ny bane. Hovedkvantetallet 1 begrænser det andet kvantetal til nul, hvilket igen betyder, at det tredje også skal være nul. Derfor optages al plads forbundet med den første skal. Den næste elektron skal eksistere i en ny skal og orbital: 2s orbital. Dette betyder, at det vigtigste kvantetal er steget; elementet skal være i en anden periode. Som forventet begynder lithium gruppe 2 i det periodiske system, da dens valensskal har et hovedkvantetal på 2.

Atomer ændrer ikke hovedkvantumtal, når du bevæger dig fra venstre til højre over det periodiske system. Derfor findes elektronerne alle i omtrent samme afstand fra kernen. Flere protoner tilføjes dog. Dette skaber en større positiv ladning ved kernen, hvilket resulterer i et større indadgående træk på elektroner. Derfor falder atomradiusen eller afstanden fra kernen til atomets yderste kant, når du bevæger dig over en periode. På den anden side, når du bevæger dig ned i det periodiske system, øges periodetallet. Det primære kvantetal stiger, og derfor stiger elektronskyen i størrelse. Til gengæld stiger atomradius, når du bevæger dig ned i det periodiske system.