周期表の元素はグループと期間に属しています。 周期表のグループは列です。 周期表の周期は行です。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
同じ周期の元素は同じ主量子数を共有します。これは、原子の最も外側の電子殻のサイズとエネルギーの両方を表します。
電子殻
原子の電子は、確率によって支配されるファジークラウド内で原子核を周回します。 ただし、電子軌道を、考えられるさまざまな電子軌道を多数含む剛体シェルと考えると便利です。 原子の原子番号が増えると、そのシェルは増加する数の電子に対応する必要があります。 最も外側のシェルは価電子シェルと呼ばれます。 期間番号はこのシェルを参照します。
量子数
原子内の電子の可能な位置のレイアウトは、量子数によって決まります。 主量子数nは、電子殻のサイズとエネルギーに対応します。 1、2、3などのゼロ以外の整数値を持つことができます。 数が増えると、電子殻のサイズとエネルギーの両方が増加します。 2番目の量子数lは、シェル内の軌道の形状に対応します。 これらの番号は通常、対応する文字（0 = s、1 = p、2 = d、および3 = f）で参照されます。 lの値は、0からn-1の範囲です。 たとえば、電子の主量子数が2の場合、2つの異なる軌道形状sまたはpのいずれかで存在する可能性があります。 3番目の量子数mは、軌道の方向に対応します。 3番目の量子数は常に-lから+1の間でなければなりません。 したがって、1つのs軌道、3つのp軌道、5つのd軌道、および7つのf軌道があります。
電子を追加し、周期表を横切って移動する
一対の電子が軌道を満たします。 水素は1つの電子を持っているので、最初の軌道を占めます：1秒。 ヘリウムには2つの電子があり、どちらも1s軌道に収まります。 次の元素であるリチウムには、3つの電子があります。 最初の2つは1s軌道に適合します。 ただし、3番目の電子は新しい軌道にある必要があります。 主量子数1は、2番目の量子数をゼロに制限します。つまり、3番目の量子数もゼロでなければなりません。 したがって、最初のシェルに関連付けられているのすべてのスペースが占有されます。 次の電子は、新しい殻と軌道、つまり2s軌道に存在する必要があります。 これは、主量子数が増加したことを意味します。 要素は別の期間にある必要があります。 予想通り、リチウムの価電子殻の主量子数は2であるため、リチウムは周期表のグループ2から始まります。
原子半径の傾向
周期表を左から右に移動しても、原子は主量子数を変更しません。 したがって、電子はすべて原子核からほぼ同じ距離に存在します。 ただし、より多くのプロトンが追加されます。 これにより、原子核でより大きな正電荷が生成され、電子の内側への引っ張りが大きくなります。 したがって、原子半径、つまり原子核から原子の最外端までの距離は、周期を移動するにつれて実際には減少します。 一方、周期表を下に移動すると、周期数が増加します。 主量子数が増加するため、電子雲のサイズが大きくなります。 次に、周期表を下に移動すると、原子半径が大きくなります。