Los elementos de la tabla periódica pertenecen a grupos y períodos. Los grupos de la tabla periódica son las columnas. Los períodos de la tabla periódica son las filas.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Los elementos del mismo período comparten el mismo número cuántico principal, que describe tanto el tamaño como la energía de la capa de electrones más externa de un átomo.
Conchas de electrones
Los electrones de un átomo orbitan el núcleo en una nube borrosa gobernada por la probabilidad. Sin embargo, puede ser útil pensar en las órbitas de los electrones como capas rígidas que contienen varios orbitales de electrones posibles diferentes. A medida que aumenta el número atómico de un átomo, sus capas deben acomodar un número creciente de electrones. La capa más externa se llama capa de valencia; el número de período se refiere a esta concha.
Números cuánticos
El diseño de la posible posición de un electrón en un átomo se rige por números cuánticos. El número cuántico principal, n, corresponde al tamaño y la energía de las capas de electrones. Puede tener valores enteros distintos de cero: 1, 2, 3, etc. A medida que aumentan los números, aumentan tanto el tamaño como la energía de la capa de electrones. El segundo número cuántico, l, corresponde a la forma de los orbitales dentro de una capa. Por lo general, se hace referencia a estos números por sus letras correspondientes: 0 = s, 1 = p, 2 = d y 3 = f. El valor de l puede oscilar entre cero y n-1. Por ejemplo, si un electrón tiene un número cuántico principal de 2, podría existir en una de dos formas orbitales diferentes, so p. El tercer número cuántico, m, corresponde a la orientación de los orbitales. El tercer número cuántico debe estar siempre entre -l y + l. Por lo tanto, hay un orbital s, tres orbitales p, cinco orbitales d y siete orbitales f.
Sumar electrones y moverse por la tabla periódica
Un solo par de electrones llena un orbital. El hidrógeno tiene un electrón, por lo que ocupa el primer orbital: 1s. El helio tiene dos electrones, los cuales todavía encajan en el orbital 1s. El siguiente elemento, el litio, tiene tres electrones. Los dos primeros encajan en el orbital 1s. Sin embargo, el tercer electrón debe estar en un nuevo orbital. El número cuántico principal 1 restringe el segundo número cuántico a cero, lo que a su vez significa que el tercero también debe ser cero. Por lo tanto, se ocupa todo el espacio de asociado con la primera capa. El siguiente electrón debe existir en una nueva capa y orbital: el orbital 2s. Esto significa que el número cuántico principal ha aumentado; el elemento debe estar en un período diferente. Como era de esperar, el litio comienza en el grupo 2 de la tabla periódica, ya que su capa de valencia tiene un número cuántico principal de 2.
Tendencias de radio atómico
Los átomos no cambian los números cuánticos principales a medida que se mueve de izquierda a derecha en la tabla periódica. Por lo tanto, todos los electrones existen aproximadamente a la misma distancia del núcleo. Sin embargo, se agregan más protones. Esto crea una mayor carga positiva en el núcleo, lo que resulta en una mayor atracción hacia adentro de los electrones. Por lo tanto, el radio atómico, o la distancia desde el núcleo hasta el borde más externo del átomo, en realidad disminuye a medida que avanza a lo largo de un período. Por otro lado, a medida que avanza en la tabla periódica, el número de período aumenta. El número cuántico principal aumenta y, por lo tanto, la nube de electrones aumenta de tamaño. A su vez, el radio atómico aumenta a medida que avanza en la tabla periódica.