Periodni sustav organiziran je u stupce i retke. Broj protona u jezgri povećava se prilikom čitanja periodnog sustava s desna na lijevo. Svaki red predstavlja razinu energije. Elementi u svakom stupcu imaju slična svojstva i jednak broj valentnih elektrona. Valentni elektroni su broj elektrona u najudaljenijoj razini energije.
Broj elektrona
•••Tomasz Wyszoamirski / iStock / Getty Images
Broj elektrona u svakoj razini energije prikazan je na periodnom sustavu. Broj elemenata u svakom retku pokazuje koliko je elektrona potrebno da se ispuni svaka razina. Vodik i helij nalaze se u prvom redu, odnosno točki, na periodnom sustavu. Stoga prva razina energije može imati ukupno dva elektrona. Druga razina energije može imati osam elektrona. Treća razina energije može imati ukupno 18 elektrona. Četvrti nivo energije može imati 32 elektrona. Prema Aufbauovom principu, elektroni će prvo ispuniti najniže razine energije i ugraditi se u više razine samo ako je razina energije prije nego što je puna.
Orbitale
•••Roman Sigaev / iStock / Getty Images
Svaka razina energije sastoji se od područja poznatih kao orbitala. Orbitala je područje vjerojatnosti u kojem se mogu naći elektroni. Svaka razina energije, osim prve, ima više orbitala. Svaka orbitala ima specifičan oblik. Ovaj oblik određuje energija koju posjeduju elektroni u orbiti. Elektroni se mogu nasumično kretati bilo gdje unutar oblika orbite. Karakteristike svakog elementa određuju elektroni u orbitali.
S Orbital
•••Arheofoto / iStock / Getty Images
S-orbitala je oblikovana kao kugla. S-orbitala je uvijek prva koja se ispuni u svakoj razini energije. Prva dva stupca periodnog sustava poznata su pod nazivom s-blok. To znači da valentni elektroni za ova dva stupca postoje u s-orbitali. Prva razina energije sadrži samo s-orbitalu. Na primjer, vodik ima jedan elektron u s-orbitali. Helij ima dva elektrona u s-orbitali, ispunjavajući razinu energije. Budući da je razina energije helija ispunjena s dva elektrona, atom je stabilan i ne reagira.
P orbitala
•••carloscastilla / iStock / Getty Images
P-orbital se počinje puniti nakon što se s-orbital napuni u svakoj razini energije. Postoje tri p-orbitale po razini energije, svaka u obliku lopatice propelera. Svaka od p-orbitala sadrži dva elektrona, ukupno šest elektrona u p-orbitalama. Prema Hundovom pravilu, svaka p-orbitala po razini energije mora primiti jedan elektron prije nego što zaradi drugi elektron. P-blok započinje kolonom koja sadrži bor i završava kolonom plemenitih plinova.
D i F orbitale
•••agsandrew / iStock / Getty Images
D- i f-orbitale su vrlo složene. Postoji pet d-orbitala po razini energije, počevši od treće razine energije. Prijelazni metali čine d-orbitale. Postoji sedam f-orbitala po razini energije počevši od pete razine energije. Lantanid i aktinid čine f-orbitale.