Τα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα ανήκουν σε ομάδες και τελείες. Οι ομάδες του περιοδικού πίνακα είναι οι στήλες. Οι περίοδοι του περιοδικού πίνακα είναι οι σειρές.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Στοιχεία της ίδιας περιόδου μοιράζονται τον ίδιο κύριο κβαντικό αριθμό, ο οποίος περιγράφει τόσο το μέγεθος όσο και την ενέργεια του εξώτατου κελύφους ηλεκτρονίων ενός ατόμου.
Κελύφη ηλεκτρονίων
Τα ηλεκτρόνια ενός ατόμου περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα σε ένα ασαφές σύννεφο που διέπεται από πιθανότητα. Μπορεί όμως να είναι χρήσιμο να σκεφτούμε τις τροχιές ηλεκτρονίων ως άκαμπτα κελύφη που περιέχουν έναν αριθμό διαφορετικών πιθανών τροχιακών ηλεκτρονίων. Καθώς ο ατομικός αριθμός ενός ατόμου αυξάνεται, τα κελύφη του πρέπει να φιλοξενούν έναν αυξανόμενο αριθμό ηλεκτρονίων. Το εξώτατο κέλυφος ονομάζεται κέλυφος σθένους. ο αριθμός τελείας αναφέρεται σε αυτό το κέλυφος.
Κβαντικοί αριθμοί
Η διάταξη της πιθανής θέσης ενός ηλεκτρονίου σε ένα άτομο διέπεται από κβαντικούς αριθμούς. Ο κύριος κβαντικός αριθμός, n, αντιστοιχεί στο μέγεθος και την ενέργεια των κελυφών ηλεκτρονίων. Μπορεί να έχει μη μηδενικές ακέραιες τιμές: 1, 2, 3 και ούτω καθεξής. Καθώς οι αριθμοί αυξάνονται, τόσο το μέγεθος όσο και η ενέργεια του κελύφους ηλεκτρονίων αυξάνονται. Ο δεύτερος κβαντικός αριθμός, l, αντιστοιχεί στο σχήμα των τροχιακών σε ένα κέλυφος. Αυτοί οι αριθμοί αναφέρονται συνήθως με τα αντίστοιχα γράμματα: 0 = s, 1 = p, 2 = d και 3 = f. Η τιμή του l μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ μηδέν και n-1. Για παράδειγμα, εάν ένα ηλεκτρόνιο έχει έναν κύριο κβαντικό αριθμό 2, θα μπορούσε να υπάρχει σε ένα από τα δύο διαφορετικά τροχιακά σχήματα, s ή p. Ο τρίτος κβαντικός αριθμός, m, αντιστοιχεί στον προσανατολισμό των τροχιακών. Ο τρίτος κβαντικός αριθμός πρέπει να είναι πάντα μεταξύ -l και + l. Επομένως, υπάρχει ένα s-τροχιακό, τρία p-τροχιακά, πέντε d-orbital και επτά f-orbital.
Προσθήκη ηλεκτρονίων και μετακίνηση σε όλο τον περιοδικό πίνακα
Ένα ενιαίο ζεύγος ηλεκτρονίων γεμίζει ένα τροχιακό. Το υδρογόνο έχει ένα ηλεκτρόνιο, έτσι ώστε να καταλαμβάνει το πρώτο τροχιακό: 1s. Το ήλιο έχει δύο ηλεκτρόνια, τα οποία εξακολουθούν να ταιριάζουν στον τροχιακό 1s. Το επόμενο στοιχείο, το λίθιο, έχει τρία ηλεκτρόνια. Τα δύο πρώτα ταιριάζουν στον τροχιακό 1s. Το τρίτο ηλεκτρόνιο, ωστόσο, πρέπει να βρίσκεται σε νέο τροχιακό. Ο κύριος κβαντικός αριθμός 1 περιορίζει το δεύτερο κβαντικό αριθμό στο μηδέν, πράγμα που με τη σειρά του σημαίνει ότι το τρίτο πρέπει επίσης να είναι μηδέν. Επομένως, καταλαμβάνεται όλος ο χώρος που σχετίζεται με το πρώτο κέλυφος. Το επόμενο ηλεκτρόνιο πρέπει να υπάρχει σε ένα νέο κέλυφος και τροχιακό: το 2s τροχιακό. Αυτό σημαίνει ότι ο κύριος κβαντικός αριθμός έχει αυξηθεί. το στοιχείο πρέπει να βρίσκεται σε διαφορετική περίοδο. Όπως αναμενόταν, το λίθιο ξεκινά την ομάδα 2 του περιοδικού πίνακα, καθώς το κέλυφος του σθένους έχει έναν κύριο κβαντικό αριθμό 2.
Τάσεις Ατομικής Ακτίνας
Τα άτομα δεν αλλάζουν τους κύριους κβαντικούς αριθμούς καθώς μετακινείτε από αριστερά προς τα δεξιά στον περιοδικό πίνακα. Επομένως, όλα τα ηλεκτρόνια υπάρχουν περίπου στην ίδια απόσταση από τον πυρήνα. Ωστόσο, προστίθενται περισσότερα πρωτόνια. Αυτό δημιουργεί μεγαλύτερο θετικό φορτίο στον πυρήνα, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη έλξη προς τα μέσα στα ηλεκτρόνια. Ως εκ τούτου, η ατομική ακτίνα, ή η απόσταση από τον πυρήνα προς την εξώτατη άκρη του ατόμου, μειώνεται στην πραγματικότητα καθώς κινείστε σε μια περίοδο. Από την άλλη πλευρά, καθώς μετακινείτε προς τα κάτω τον περιοδικό πίνακα, ο αριθμός περιόδου αυξάνεται. Ο κύριος κβαντικός αριθμός αυξάνεται και συνεπώς το νέφος ηλεκτρονίων αυξάνεται σε μέγεθος. Με τη σειρά του, η ατομική ακτίνα αυξάνεται καθώς μετακινείστε στον περιοδικό πίνακα.