როგორ ხდება პერიოდული სისტემის ორგანიზება?

პერიოდულ ცხრილში ჩამოთვლილია ყველა ცნობილი ელემენტი ატომური რიცხვის გაზრდით, რაც უბრალოდ ბირთვში პროტონის რაოდენობაა. ეს რომ მხოლოდ განხილვა ყოფილიყო, დიაგრამა უბრალოდ ხაზი იქნებოდა, მაგრამ ეს ასე არ არის. ელექტრონების ღრუბელი გარს აკრავს თითოეული ელემენტის ბირთვს, როგორც წესი, თითო პროტონისთვის. ელემენტები გაერთიანებულია სხვა ელემენტებთან და საკუთარ თავთან, რათა შეავსონ თავიანთი გარე ელექტრონული გარსი ოქტეტების წესის შესაბამისად, რომელშიც მითითებულია, რომ სრული გარეთა გარსია, რომელსაც აქვს რვა ელექტრონი. მიუხედავად იმისა, რომ ოქტეტის წესი არ გამოიყენება ისეთივე მკაცრად უფრო მძიმე ელემენტებზე, როგორც მსუბუქი, იგი მაინც ქმნის პერიოდული სისტემის ორგანიზების საფუძველს.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

პერიოდულ ცხრილში ჩამოთვლილია ელემენტები ატომური რიცხვის გაზრდით. სქემის ფორმა, შვიდი რიგითა და რვა სვეტით, ემყარება ოქტეტის წესს, რომელიც განსაზღვრავს ელემენტების გაერთიანებას ისე, რომ მიაღწიონ რვა ელექტრონის სტაბილურ გარსებს.

პერიოდული ცხრილის ყველაზე შესამჩნევი მახასიათებელია ის, რომ იგი განლაგებულია, როგორც დიაგრამა შვიდი მწკრივით და რვა სვეტით, თუმცა სვეტების რაოდენობა იზრდება დიაგრამის ბოლოში. ქიმიკოსები თითოეულ სტრიქონს პერიოდს უწოდებენ, თითოეულ სვეტს კი ჯგუფს. პერიოდის თითოეულ ელემენტს აქვს იგივე საფუძველი და ელემენტები ნაკლებად მეტალიკდება, მარცხნიდან მარჯვნივ გადაადგილებისას. იმავე ჯგუფის ელემენტებს აქვთ სხვადასხვა საფუძველი, მაგრამ მათ გარე გარსებში აქვთ იგივე რაოდენობის ელექტრონები, რაც მათ ანიჭებს მსგავს ქიმიურ თვისებებს.

ტენდენცია მარცხნიდან მარჯვნივ არის უფრო მაღალი ელექტრონეგატივი, რომელიც არის ატომის ელექტრონების მოზიდვის უნარის საზომი. მაგალითად, ნატრიუმი (Na) არის პირველი ლითიუმის (Li) ქვეშ, რომელიც არის ტუტე ლითონების ნაწილი. ორივეს აქვს ერთი ელექტრონი გარსის გარსში, და ორივე ძალიან რეაქტიულია და ცდილობს ელექტრონის ჩუქებას სტაბილური ნაერთის შესაქმნელად. ფტორი (F) და ქლორი (Cl) იმავე პერიოდებშია, როგორც Li და Na შესაბამისად, მაგრამ ისინი 7 ჯგუფში არიან დიაგრამის მოპირდაპირე მხარეს. ისინი ჰალოიდების ნაწილია. ისინი ასევე ძალიან რეაქტიულები არიან, მაგრამ ისინი ელექტრონების მიმღები არიან.

მე -8 ჯგუფის ელემენტებს, როგორიცაა ჰელიუმს (He) და ნეონს (Ne), აქვს სრული გარეთა გარსი და პრაქტიკულად არარეაქტიურია. ისინი ქმნიან სპეციალურ ჯგუფს, რომელსაც ქიმიკოსები კეთილშობილ გაზებს უწოდებენ.

ელექტრონეგატივობის ზრდის ტენდენცია ნიშნავს, რომ ელემენტები სულ უფრო მეტალიზდება, როდესაც პერიოდული ცხრილიდან მარცხნიდან მარჯვნივ მიდიხართ. მეტალები ადვილად კარგავენ ვალენტურ ელექტრონებს, ხოლო არამეტალები ადვილად იძენენ მათ. შედეგად, ლითონები კარგი სითბოს და ელექტროენერგიის გამტარია, ხოლო არამეტალები - იზოლატორები. ლითონები ოთახის ტემპერატურაზე იშლება და მყარია, ხოლო არამეტალები მყიფეა და შეიძლება არსებობდეს მყარ, თხევად ან გაზურ მდგომარეობაში.

ელემენტების უმეტესობა ან ლითონებია, ან მეტალიიდები, რომლებსაც აქვთ თვისებები სადღაც მეტალებსა და არამეტალებს შორის. ყველაზე მეტალური ხასიათის ელემენტები განლაგებულია დიაგრამის ქვედა მარცხენა ნაწილში. ყველაზე ნაკლებად მეტალის თვისებების მქონე ადამიანები ზედა მარჯვენა კუთხეში არიან.

ელემენტების ძირითადი ნაწილი კომფორტულად არ ჯდება ჯგუფისა და პერიოდის სისუფთავე შეთანხმებაში რუსი ქიმიკოსი დიმიტრი ივანოვიჩ მენდელეევი (1834-1907), რომელმაც პირველმა შექმნა პერიოდული სისტემა. ეს ელემენტები, რომლებიც გარდამავალ ელემენტებად არის ცნობილი, იკავებს ცხრილის შუა ნაწილებს, მე – 4 – დან 7 – ე პერიოდებიდან და II და III ჯგუფებს შორის. იმის გამო, რომ მათ ელექტრონების გაყოფა ერთზე მეტ გარსში აქვთ, ისინი აშკარად არ არიან ელექტრონების დონორები და მიმღები. ამ ჯგუფში შედის ისეთი საერთო ლითონები, როგორიცაა ოქრო, ვერცხლი, რკინა და სპილენძი.

გარდა ამისა, პერიოდული სისტემის ბოლოში ელემენტების ორი ჯგუფი ჩნდება. მათ შესაბამისად ლანთანიდებს და აქტინიდებს უწოდებენ. ისინი იქ არიან, რადგან დიაგრამაში მათთვის საკმარისი ადგილი არ არის. ლანთანიდები მე -6 ჯგუფის ნაწილია და განეკუთვნება ლანტანუმს (La) და ჰაფნიუმს (Hf). აქტინიდები მიეკუთვნება მე -7 ჯგუფს და მიდიან აქტინიუმ (Ac) და Rutherfordium (Rf) შორის.