Prvky v periodickej tabuľke patria do skupín a období. Skupiny periodickej tabuľky sú stĺpce. Periódy periodickej tabuľky sú riadky.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Prvky toho istého obdobia majú rovnaké hlavné kvantové číslo, ktoré popisuje veľkosť aj energiu najvzdialenejšieho elektrónového obalu atómu.
Elektrónové škrupiny
Elektróny atómu obiehajú okolo jadra vo fuzzy oblaku riadenom pravdepodobnosťou. Môže však byť užitočné uvažovať o elektrónových dráhach ako o tuhých škrupinách obsahujúcich množstvo rôznych možných elektrónových orbitálov. Ako sa zvyšuje atómové číslo atómu, musia jeho obaly pojať zvyšujúci sa počet elektrónov. Najkrajnejšia škrupina sa nazýva valenčná škrupina; číslo obdobia sa vzťahuje na tento shell.
Kvantové čísla
Rozloženie možnej polohy elektrónu v atóme sa riadi kvantovými číslami. Hlavné kvantové číslo, n, zodpovedá veľkosti a energii elektrónových škrupín. Môže mať nenulové celé číslo: 1, 2, 3 atď. S pribúdajúcimi číslami sa zväčšuje veľkosť aj energia elektrónového obalu. Druhé kvantové číslo, l, zodpovedá tvaru orbitálov v škrupine. Tieto čísla sa zvyčajne označujú zodpovedajúcimi písmenami: 0 = s, 1 = p, 2 = d a 3 = f. Hodnota l sa môže pohybovať medzi nulou a n-1. Napríklad, ak má elektrón hlavné kvantové číslo 2, mohol by existovať v jednom z dvoch rôznych orbitálnych tvarov, s alebo p. Tretie kvantové číslo, m, zodpovedá orientácii orbitalov. Tretie kvantové číslo musí byť vždy medzi -l a + l. Preto existuje jeden s-orbitál, tri p-orbitaly, päť d-orbitalov a sedem f-orbitalov.
Pridávanie elektrónov a pohyb po periodickej tabuľke
Jediný pár elektrónov vypĺňa orbitál. Vodík má jeden elektrón, takže zaujíma prvý orbitál: 1 s. Hélium má dva elektróny, oba stále zapadajú do obežnej dráhy 1 s. Nasledujúci prvok, lítium, má tri elektróny. Prvé dva zapadli do obežnej dráhy 1 s. Tretí elektrón však musí byť na novej obežnej dráhe. Hlavné kvantové číslo 1 obmedzuje druhé kvantové číslo na nulu, čo znamená, že aj tretie musí byť nulové. Preto je celý priestor asociovaný s prvou škrupinou zaberaný. Nasledujúci elektrón musí existovať v novej škrupine a na obežnej dráhe: dvojsmerná obežná dráha. To znamená, že sa zvýšil hlavný kvantový počet; prvok musí byť v inom období. Ako sa dalo očakávať, lítium začína skupinu 2 periodickej tabuľky, pretože jeho valenčný obal má hlavné kvantové číslo 2.
Trendy atómového polomeru
Atómy nemenia hlavné kvantové čísla, keď sa pohybujete zľava doprava po periodickej tabuľke. Preto všetky elektróny existujú zhruba v rovnakej vzdialenosti od jadra. Pridá sa však viac protónov. To vytvára v jadre väčší kladný náboj, čo vedie k väčšiemu ťahu elektrónov smerom dovnútra. Atómový polomer alebo vzdialenosť od jadra k najvzdialenejšiemu okraju atómu sa teda skutočne zmenšujú, keď sa pohybujete v určitom období. Na druhej strane, pri postupe nadol v periodickej tabuľke sa počet period zvyšuje. Zvyšuje sa hlavné kvantové číslo, a preto sa zväčšuje veľkosť elektrónového mraku. Atómový polomer sa zase zvyšuje, keď sa posúvate nad periodickou tabuľkou.
