A период в периодической таблице представляет собой строку из химических элементов. Все элементы подряд имеют одинаковое количество электронных оболочек. Каждый следующий элемент в периоде имеет на один протон больше и меньше металлического, чем его предшественник. Расположенные таким образом группы элементов в одном столбце имеют схожие химические и физические свойства, что отражает периодический закон. Например, галогены находятся во втором последнем столбце (группа 17 ) и обладают схожими свойствами, такими как высокая реакционная способность и тенденция к получению одного электрона для достижения электронной конфигурации благородного газа. По состоянию на 2020 год было обнаружено и подтверждено в общей сложности 118 элементов.
Правило упорядочения энергии Маделунга описывает порядок, в котором орбитали расположены путем увеличения энергии в соответствии с правилом Маделунга. Каждая диагональ соответствует разному значению n + 1.Современная квантовая механика объясняет эти периодические тенденции свойств в терминах электронных оболочек. По мере увеличения атомного номера оболочки заполняются электронами примерно в том порядке, который показан на диаграмме правила упорядочения. Наполнение каждой оболочки соответствует строке в таблице.
В s-блоке и p-блоке периодической таблицы элементы в течение одного периода, как правило, не демонстрируют тенденций и сходства свойств (вертикальные тенденции вниз группы более значимы). Однако в d-блоке тенденции по периодам становятся значимыми, а в f-блоке элементы показывают высокую степень сходства по периодам.
В настоящее время в периодической таблице есть семь полных периодов, содержащих 118 известных элементов. Любые новые элементы будут помещены в восьмой период; см. расширенную периодическую таблицу.
Группа | 1 | 18 |
---|---|---|
Атомный номер. Имя | 1. H | 2. He |
Первый период содержит наименьшее количество элементов, чем любой другой, только с двумя, водородом и гелий. Следовательно, они не следуют правилу октетов, а скорее правилу дуплетов. Химически гелий ведет себя как благородный газ, и поэтому считается частью элементов группы 18. Однако с точки зрения ядерной структуры он принадлежит к блоку s и поэтому иногда классифицируется как элемент группы 2 или одновременно как элемент 2, так и 18. Водород легко теряет и приобретает электрон, и поэтому химически ведет себя как элемент группы 1 и элемент группы 17.
Группа | 1 | 2 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Атомный номер. Название | 3. Li | 4. Be | 5. B | 6. C | 7. N | 8. O | 9. F | 10. Ne |
Элементы периода 2 включают 2s и 2p орбитали. Они включают в себя биологически наиболее важные элементы, помимо водорода: углерод, азот и кислород.
Группа | 1 | 2 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Атомный номер. Имя | 11. Na | 12. Mg | 13. Al | 14. Si | 15. P | 16. S | 17. Cl | 18. Ar |
Все элементы периода три встречаются в природе и имеют по крайней мере один стабильный изотоп. Все, кроме благородного газа аргона, необходимы для основ геологии и биологии.
Группа | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Атомный номер. Имя | 19. K | 20. Ca | 21. Sc | 22. Ti | 23. V | 24. Cr | 25. Mn | 26. Fe | 27. Co | 28. Ni | 29. Cu | 30. Zn | 31. Ga | 32. Ge | 33. As | 34. Se | 35. Br | 36. Kr |
Период 4 включает биологически важные элементы калий и кальций, и является первым периодом в d-блоке с более легкими переходными металлами. К ним относятся железо, самый тяжелый элемент, выкованный в звездах главной последовательности. и главный компонент Земли, а также другие важные металлы, такие как кобальт, никель и медь. Почти все они имеют биологическую роль.
Завершают четвертый период постпереходные металлы цинк и галлий, металлоиды германий и мышьяк, и неметаллы селен, бром и криптон.
Группа | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Атомный номер. Название | 37. Rb | 38. Sr | 39. Y | 40. Zr | 41. Nb | 42. Mo | 43. Tc | 44. Ru | 45. Rh | 46. Pd | 47. Ag | 48. Cd | 49. In | 50. Sn | 51. Sb | 52. Te | 53. I | 54. Xe |
Период 5 имеет такое же количество элементов, что и в периоде 4, и следует той же общей структуре, но с одним дополнительным постпереходным металлом и одним меньшим количеством неметалла. Из трех наиболее тяжелых элементов, играющих биологическую роль, два (молибден и йод ) находятся в этом периоде; вольфрам в период 6 тяжелее, вместе с некоторыми из первых лантаноидов. Период 5 также включает технеций, самый легкий исключительно радиоактивный элемент.
Группа | 1 | 2 | 3 (Лантаноиды ) | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Атомный номер. Имя | 55. Cs | 56. Ba | 57. La | 58. Ce | 59. Pr | 60. Nd | 61. Pm | 62. Sm | 63. Eu | 64. Gd | 65. Tb | 66. Dy | 67. Ho | 68. Er | 69. Tm | 70. Yb | 71. Lu | 72. Hf | 73. Ta | 74. W | 75. Re | 76. Os | 77. Ir | 78. Pt | 79. Au | 80. Hg | 81. Tl | 82. Pb | 83. Bi | 84. Po | 85. At | 86. Rn |
Период 6 - это первый период, включающий f-блок, с лантаноидами (также известными как редкоземельные элементы ) и включает самые тяжелые стабильные элементы. Многие из этих тяжелых металлов токсичны, а некоторые радиоактивны, но платина и золото в значительной степени инертны.
Группа | 1 | 2 | 3 (Актиниды ) | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Атомный номер. Имя | 87. Fr | 88. Ra | 89. Ac | 90. Th | 91. Pa | 92. U | 93. Np | 94. Pu | 95. Am | 96. Cm | 97. Bk | 98. Cf | 99. Es | 100. Fm | 101. Md | 102. No | 103. Lr | 104. Rf | 105. Db | 106. Sg | 107. Bh | 108. Hs | 109. Mt | 110. Ds | 111. Rg | 112. Cn | 113. Nh | 114. Fl | 115. Mc | 116. Lv | 117. Ts | 118. Og |
Все элементы периода 7 радиоактивны. В этот период содержится самый тяжелый элемент, который встречается в природе на Земле, плутоний. Все последующие элементы этого периода были синтезированы искусственно. Хотя пять из них (от америция до эйнштейний ) сейчас доступны в макроскопических количествах, большинство из них чрезвычайно редки, поскольку были получены только в количествах микрограммов или меньше. Некоторые из более поздних элементов были идентифицированы только в лабораториях в количествах по несколько атомов за раз.
Хотя редкость многих из этих элементов означает, что экспериментальные результаты не очень обширны, периодические и групповые тенденции в поведении, по-видимому, менее четко определены для периода 7, чем для других периодов. В то время как франций и радий действительно проявляют типичные свойства групп 1 и 2, соответственно, актиниды демонстрируют гораздо большее разнообразие поведения и степеней окисления, чем лантаноиды. Эти особенности периода 7 могут быть обусловлены множеством факторов, включая большую степень спин-орбитальной связи и релятивистские эффекты, в конечном итоге вызванные очень высоким положительным электрическим зарядом их массивных атомных ядер..
Ни один элемент восьмого периода еще не синтезирован. Прогнозируется g-блок. Неясно, возможны ли все элементы, предсказанные для восьмого периода, на самом деле. Следовательно, восьмого периода может не быть.