आवर्त सारणी को स्तंभों और पंक्तियों में व्यवस्थित किया गया है। आवर्त सारणी को दाएँ से बाएँ पढ़ने पर नाभिक में प्रोटॉनों की संख्या बढ़ जाती है। प्रत्येक पंक्ति एक ऊर्जा स्तर का प्रतिनिधित्व करती है। प्रत्येक स्तंभ के तत्वों में समान गुण और संयोजकता इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है। वैलेंस इलेक्ट्रॉन सबसे बाहरी ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
इलेक्ट्रॉनों की संख्या
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प्रत्येक ऊर्जा स्तर में इलेक्ट्रॉनों की संख्या आवर्त सारणी पर प्रदर्शित होती है। प्रत्येक पंक्ति में तत्वों की संख्या दर्शाती है कि प्रत्येक स्तर को भरने में कितने इलेक्ट्रॉन लगते हैं। आवर्त सारणी पर हाइड्रोजन और हीलियम पहली पंक्ति या आवर्त में हैं। इसलिए, पहले ऊर्जा स्तर में कुल दो इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। दूसरे ऊर्जा स्तर में आठ इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। तीसरे ऊर्जा स्तर में कुल 18 इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। चौथे ऊर्जा स्तर में 32 इलेक्ट्रॉन हो सकते हैं। Aufbau सिद्धांत के अनुसार, इलेक्ट्रॉन पहले सबसे कम ऊर्जा स्तर भरेंगे और उच्च स्तर में तभी निर्माण करेंगे जब ऊर्जा का स्तर पूर्ण होने से पहले हो।
कक्षाओं
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प्रत्येक ऊर्जा स्तर एक कक्षीय के रूप में जाने जाने वाले क्षेत्रों से बना होता है। एक कक्षीय संभाव्यता का एक क्षेत्र है जिसमें इलेक्ट्रॉनों को पाया जा सकता है। पहले को छोड़कर प्रत्येक ऊर्जा स्तर में एक से अधिक कक्षीय होते हैं। प्रत्येक कक्षीय का एक विशिष्ट आकार होता है। यह आकार उस ऊर्जा से निर्धारित होता है जो कक्षा में इलेक्ट्रॉनों के पास होती है। इलेक्ट्रॉन यादृच्छिक रूप से कक्षीय के आकार के भीतर कहीं भी घूम सकते हैं। प्रत्येक तत्व की विशेषताएं कक्षीय में इलेक्ट्रॉनों द्वारा निर्धारित की जाती हैं।
एस ऑर्बिटल
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s-कक्षक एक गोले के आकार का है। s-कक्षक हमेशा प्रत्येक ऊर्जा स्तर में सबसे पहले भरा जाता है। आवर्त सारणी के पहले दो स्तंभों को s-ब्लॉक के रूप में जाना जाता है। इसका मतलब है कि इन दो स्तंभों के लिए वैलेंस इलेक्ट्रॉन एक s-कक्षक में मौजूद हैं। पहले ऊर्जा स्तर में केवल एक s-कक्षक होता है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन के s-कक्षक में एक इलेक्ट्रॉन होता है। हीलियम के s-कक्षक में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, जो ऊर्जा स्तर को भरते हैं। क्योंकि हीलियम का ऊर्जा स्तर दो इलेक्ट्रॉनों से भरा होता है, परमाणु स्थिर होता है और प्रतिक्रिया नहीं करता है।
पी ऑर्बिटल
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प्रत्येक ऊर्जा स्तर में s-कक्षीय भर जाने के बाद p-कक्षक भरना शुरू हो जाता है। प्रति ऊर्जा स्तर में तीन पी-कक्ष होते हैं, प्रत्येक का आकार प्रोपेलर ब्लेड जैसा होता है। पी-ऑर्बिटल्स में कुल छह इलेक्ट्रॉनों के लिए प्रत्येक पी-ऑर्बिटल्स में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं। हंड के नियम के अनुसार, प्रत्येक पी-ऑर्बिटल प्रति ऊर्जा स्तर को दूसरा इलेक्ट्रॉन अर्जित करने से पहले एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करना चाहिए। पी-ब्लॉक बोरॉन युक्त कॉलम से शुरू होता है और उत्कृष्ट गैसों के कॉलम के साथ समाप्त होता है।
डी और एफ ऑर्बिटल्स
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डी- और एफ-ऑर्बिटल्स बहुत जटिल हैं। प्रति ऊर्जा स्तर में पाँच d-कक्षक होते हैं, जो तीसरे ऊर्जा स्तर से प्रारंभ होते हैं। संक्रमण धातुएँ d-कक्षकों का निर्माण करती हैं। प्रति ऊर्जा स्तर में सात f-कक्षक होते हैं जो पांचवें ऊर्जा स्तर से प्रारंभ होते हैं। लैंथेनाइड और एक्टिनाइड एफ-ऑर्बिटल्स बनाते हैं।