Войти
18-столбцовая форма таблицы Менделеева с расположением Ce-Lu и Th-Lr между группами 3 и 4, в периоды 6 и 7. Подробная интерактивная версия находится в § Обзор ниже, а интерактивная форма из 32 столбцов после § Внешние ссылки.
периодическая таблица, также известная как периодическая таблица элементов, представляет собой табличное отображение химических элементов, которые упорядочены по атомному номеру ., электронная конфигурация и повторяющиеся химические свойства. Структура таблицы показывает периодические тенденции. В семи строках таблицы, называемых периодами, обычно металлы слева и неметаллы справа. Столбцы, называемые группами, содержат элементы со схожим химическим поведением. Шесть групп имеют принятые имена, а также присвоенные номера: например, элементы группы 17 - это галогены ; и группа 18 - это благородные газы. Также отображаются четыре простых прямоугольных области или блоков, связанных с заполнением различных атомных орбиталей.
Элементами с атомными номерами от 1 (водород ) до 118 (oganesson ) были открыты или синтезированы, что составляет семь полных строк периодической таблицы. Первые 94 элемента, от водорода до плутония, встречаются в природе, хотя некоторые из них обнаруживаются только в следовых количествах, а некоторые были обнаружены в природе только после того, как были впервые синтезированы. Элементы с 95 по 118 были синтезированы только в лабораториях, ядерных реакторах или ядерных взрывах. В настоящее время проводится синтез элементов с более высокими атомными номерами: эти элементы должны начинаться с восьмой строки, и была проведена теоретическая работа, чтобы предложить возможных кандидатов для этого расширения. Многочисленные синтетические радиоизотопы природных элементов были также произведены в лабораториях.
Организацию периодической таблицы можно использовать для установления взаимосвязей между различными свойствами элементов, а также для прогнозирования химических свойств и поведения неоткрытых или вновь синтезированных элементов. Русский химик Дмитрий Менделеев опубликовал первую узнаваемую таблицу Менделеева в 1869 году, разработанную в основном для иллюстрации периодических тенденций изменения известных в то время элементов. Он также предсказал некоторые свойства неопознанных элементов, которые должны были заполнить пробелы в таблице. Большинство его прогнозов вскоре оказались верными, кульминацией которых стало открытие галлия и германия в 1875 и 1886 годах соответственно, что подтвердило его предсказания. Идея Менделеева постепенно расширялась и уточнялась с открытием или синтезом новых элементов и разработкой новых теоретических моделей для объяснения химического поведения. Современная периодическая таблица Менделеева теперь обеспечивает полезную основу для анализа химических реакций и продолжает широко использоваться в химии, ядерной физике и других науках. Продолжаются некоторые обсуждения относительно размещения и категоризации конкретных элементов, будущего расширения и ограничений таблицы, а также того, существует ли оптимальная форма таблицы.
В таблице показан широко используемый макет. Другие формы (обсуждаемые ниже ) подробно показывают различные структуры.
1 ( красный) = Газ 3 (черный) = Твердый 80 (зеленый) = Жидкий 109 (серый) = Неизвестно Цвет атомного номера показывает состояние вещества (при 0 ° C и 1 атм. )
Изначальное От распада Синтетическое Граница показывает естественное появление элемента Стандартный атомный вес Ar, std (E)Цвет фона показывает подкатегорию в тренде металл – металлоид – неметалл:
| Металл | Металлоид | Неметалл | Неизвестные. химические. свойства | |||||||
| Щелочной металл | Щелочноземельный металл | Лантанид | Актинид | Переходный металл | Постпереходный металл | Реактивный неметалл | Благородный газ | |||
Каждый химический элемент имеет уникальный атомный число (Z), представляющее количество протонов в его ядре. Большинство элементов имеют разное количество нейтронов среди разных атомов, при этом эти варианты упоминаются как изотопы. Например, углерод имеет три встречающихся в природе изотопа: все его атомы имеют шесть протонов и большинство также шесть нейтронов, но около одного процента имеют семь нейтронов, а очень небольшая часть - восемь нейтронов. Изотопы никогда не разделяются в периодической таблице; они всегда группируются под одним элементом. Элементы без стабильных изотопов имеют атомные массы своих наиболее стабильных изотопов, где такие массы указаны в скобках.
В стандартной периодической таблице элементы перечислены в порядке увеличения атомного номера Z. A новая строка (период ) начинается, когда новая электронная оболочка имеет свой первый электрон. Столбцы (группы ) определяются электронной конфигурацией атома; элементы с одинаковым числом электронов в определенной подоболочке попадают в одни и те же столбцы (например, кислород и селен находятся в одном столбце, потому что оба они имеют четыре электрона во внешней p-подоболочке). Элементы со схожими химическими свойствами обычно попадают в одну и ту же группу в периодической таблице, хотя в f-блоке и, в некоторой степени, в d-блоке элементы в один и тот же период, как правило, также имеют схожие свойства. Таким образом, относительно легко предсказать химические свойства элемента, если знать свойства элементов вокруг него.
С 2016 года периодическая таблица Менделеева насчитывает 118 подтвержденных элементов, от элемента 1 (водород) до 118 (оганессон). Элементы 113, 115, 117 и 118, самые последние открытия, были официально подтверждены Международным союзом чистой и прикладной химии (IUPAC) в декабре 2015 года. Их предлагаемые названия: нихоний (Nh), московий ( Mc), теннессин (Ts) и оганессон (Og), соответственно, были официально признаны IUPAC в ноябре 2016 года.
Первые 94 элемента встречаются в природе; оставшиеся 24, от америция до оганессона (95–118), встречаются только при синтезе в лабораториях. Из 94 элементов, встречающихся в природе, 83 являются первичными, а 11 встречаются только в цепочках распада первичных элементов. Ни один элемент тяжелее эйнштейния (элемент 99) никогда не наблюдался в макроскопических количествах в чистом виде, а также астат (элемент 85); франций (элемент 87) был сфотографирован только в виде света, испускаемого микроскопическими количествами (300 000 атомов).
В этом разделе в хронологическом порядке обсуждаются металлы и неметаллы (и металлоиды); категории элементов; группы и периоды; и блоки периодической таблицы. Хотя признание металлов твердыми, легкоплавкими и в целом пластичными веществами восходит к древности, Антуан Лавуазье может быть первым, кто официально различал металлы и неметаллы («неметаллики») в 1789 г., опубликовав свою работу. «революционный» Элементарный трактат по химии. В 1811 году Берцелиус называл неметаллические элементы металлоидами, имея в виду их способность образовывать оксианионы. В 1825 году в исправленном немецком издании своего «Учебника химии» он разделил металлоиды на три класса. Это были: постоянно газообразные «газолиты» (водород, азот, кислород); настоящие металлоиды (сера, фосфор, углерод, бор, кремний); и солеобразующие «галогены» (фтор, хлор, бром, йод). Лишь недавно, с середины 20 века, термин «металлоид» стал широко использоваться для обозначения элементов с промежуточными или пограничными свойствами между металлами и неметаллами. Менделеев опубликовал свою периодическую таблицу в 1869 году вместе со ссылками на группы семейств элементов и строки или периоды своей периодической таблицы. В то же время Хинрихс писал, что на периодической таблице можно рисовать простые линии, чтобы обозначить интересующие свойства, например, элементы, имеющие металлический блеск (в отличие от тех, которые не имеют такого блеска). Чарльз Джанет в 1928 году, по-видимому, был первым, кто сослался на блоки периодической таблицы.
Металлы, металлоиды, неметаллы и элементы с неизвестными химическими свойствами.. Классификация может варьироваться в зависимости от направленности автора. В соответствии с их общими физическими и химическими свойствами элементы можно разделить на основные категории металлов, металлоиды и неметаллы. Металлы обычно представляют собой блестящие твердые тела с высокой проводимостью, которые образуют сплавы друг с другом и солевые ионные соединения с неметаллами (кроме благородных газов ). Большинство неметаллов представляют собой цветные или бесцветные изоляционные газы; неметаллы, которые образуют соединения с другими неметаллами, имеют ковалентную связь. Между металлами и неметаллами находятся металлоиды, которые обладают промежуточными или смешанными свойствами.
Металлы и неметаллы можно далее классифицировать по подкатегориям, которые демонстрируют градацию от металлических до неметаллических свойств при перемещении слева направо в строках. Металлы можно подразделить на щелочные металлы с высокой реакционной способностью, на менее реакционные щелочноземельные металлы, лантаноиды и актиниды, на типичные переходные металлы и заканчивая физически и химически слабыми постпереходными металлами. Неметаллы можно просто подразделить на многоатомные неметаллы, которые находятся ближе к металлоидам и показывают некоторый зарождающийся металлический характер; по существу неметаллические двухатомные неметаллы, неметаллические и почти полностью инертные одноатомные благородные газы. Специализированные группы, такие как тугоплавкие металлы и благородные металлы, являются примерами подмножеств переходных металлов, также известных и иногда обозначаемых.
Размещение элементов по категориям и подкатегориям на основе только на общие свойства несовершенный. Внутри каждой категории наблюдается большое несоответствие свойств с заметным совпадением границ, как в случае с большинством схем классификации. Бериллий, например, классифицируется как щелочноземельный металл, хотя его амфотерный химический состав и склонность к образованию в основном ковалентных соединений являются атрибутами химически слабого или постпереходного металла. Радон классифицируется как неметаллический благородный газ, но имеет катионный химический состав, характерный для металлов. Возможны другие схемы классификации, такие как разделение элементов на минералогические категории или кристаллические структуры. Классификация элементов таким образом восходит к 1869 году, когда Хинрихс написал, что простые граничные линии могут быть нанесены на периодическую таблицу, чтобы показать элементы, имеющие общие свойства, такие как металлы, неметаллы или газообразные элементы.
Элементы периодической таблицы, показанные здесь, разделены на девять категорий; шесть для металлов и два для неметаллов и категория металлоидов. Девять категорий (или наборов) соответствуют тем, которые можно найти в литературе для соответствующей части периодической таблицы. Разные авторы могут использовать разные схемы категоризации в зависимости от интересующих свойств.
Отдельная категория не обязательно является исключительной в соответствии с ее названием, границами или общими свойствами. Например, хотя бериллий в группе 2 окрашен как щелочноземельный металл, он амфотерный, а не щелочной по своей природе. Более тяжелые члены группы 3 показаны как лантаноид и актинид, но оба они также являются переходными металлами. Переходные металлы 3 группы; лантаноиды; и более поздние актиниды имеют щелочную природу, как и собственно щелочные металлы в Группе 1. В этом случае щелочные металлы названы так, поскольку они представляют собой наиболее щелочные из щелочных металлов.
Ученым не нужно «терять сон из-за сложных случаев, пока система классификации выгодна для экономии описания, для структурирования знаний и для нашего понимания, а сложные случаи составляют небольшое меньшинство».
Разница между двумя категориями заключается скорее в степени, чем в характере. Рассматриваемые металлы являются легкими, химически активными и в основном имеют низкую механическую прочность, температуру плавления и кипения. Члены группы 1 легко режутся ножом. Только Be и Mg имеют какое-либо структурное применение. По своему химическому составу две категории металлов в значительной степени похожи друг на друга. Большинство этих металлов образуют основные оксиды (Be амфотерный ).
Металлы от умеренной до высокой плотности, с высокими температурами плавления и кипения; многие из них обладают высокой твердостью, механической прочностью и устойчивостью к коррозии. Те, что начиная с Rf, являются синтетическими. Химически они демонстрируют переменную валентность и сильную тенденцию к образованию координации и ярко окрашенных соединений. Оксиды являются основными, амфотерными или кислотными, в зависимости от степени окисления .
Среди переходных металлов благородные металлы (обычно Ru, Rh, Pd, Ag, Os, Ir, Pt и Au ) соответствуют к благородным газам, хотя высказывались опасения по поводу включения серебра из-за его большей химической активности по сравнению с другими семью благородными металлами.
Они очень похожи на Ca, Sr и Ba, но многие из них тяжелее и образуют в основном бледно окрашенные соединения. Лантаноиды похожи друг на друга, и по этой причине их трудно разделить. Они многочисленны, но широко рассредоточены; таким образом, коммерчески жизнеспособные концентрации редки. Оксиды бывают от сильных до умеренно основных.
Мягкие, плотные и химически активные металлы, начиная с Am, являются синтетическими. Ранние актиниды (от Th до Am) обнаруживают некоторое сходство с переходными металлами и имеют основные или амфотерные оксиды; поздние актиниды больше похожи на лантаноиды. Многие актиниды образуют окрашенные соединения.
Мягкие (или хрупкие) металлы с низкой прочностью и с температурами плавления ниже, чем у переходных металлов (намного ниже в случае Hg, которая является жидкостью). Кристаллические структуры имеют тенденцию демонстрировать направленную связь, обычно с большей сложностью или меньшим количеством ближайших соседей, чем у других металлов. Химически они в различной степени характеризуются тенденциями к ковалентным связям, кислотно-основным амфотеризмом и анионными соединениями, такими как алюминаты, станнаты и висмутаты. Они также могут образовывать фазы цинта (обычно хрупкие, окрашенные и полупроводниковые интерметаллические соединения ).
Промежуточные элементы со смесью металлических, неметаллических и промежуточных свойств. Они выглядят как металлы, но являются хрупкими и имеют только хорошие электрические проводники. В основном они химически ведут себя как неметаллы. Металлоиды образуют слабокислые или амфотерные оксиды.
Они кажутся бесцветными, окрашенными или (в белом свете) металлическими. Большинство из них твердые или газообразные. Хотя твердые вещества являются хрупкими, большинство из них также известны в податливой, податливой или пластичной форме.
галогены, а именно фтор, хлор, бром и йод, характеризуются их едкость и токсичность в их естественных формах. Оставшиеся химически активные неметаллы, водород, углерод, азот, кислород, фосфор, сера и селен, находящийся между сильно электроотрицательными галогенными неметаллами и слабо неметаллическими металлоидами, являются (в целом) умеренно неметаллическими по природе. Они или большинство из них привлекают различные собственные названия категорий, такие как биоген, CHONPS, промежуточные, легкие или другие неметаллы.
Реакционная способность реактивных неметаллов колеблется от относительно инертных (N ) до высокореактивного (Cl, F ). Они образуют кислые и нейтральные (H2O, CO, NO, N2O ) оксиды.
Бесцветные негорючие газы без запаха с очень низкой химической активностью. Первое соединение благородного газа приблизительного состава XePtF 6 не было получено до 1962 года; соединения He и Ne пока неизвестны.
Группа или семья - это вертикальный столбец в периодической таблице. Группы обычно имеют более значительные периодические тренды, чем периоды и блоки, как описано ниже. Современные квантово-механические теории атомной структуры объясняют групповые тенденции, предполагая, что элементы в одной группе обычно имеют одинаковые электронные конфигурации в их валентной оболочке. Следовательно, элементы в одной группе, как правило, имеют общий химический состав и демонстрируют четкую тенденцию в свойствах с увеличением атомного номера. В некоторых частях таблицы Менделеева, таких как d-блок и f-блок, горизонтальное сходство может быть столь же важным или более выраженным, чем вертикальное сходство.
Согласно международному соглашению об именах, группы пронумерованы от 1 до 18 от крайнего левого столбца (щелочные металлы) до крайнего правого столбца (благородные газы). Раньше они назывались римскими цифрами. В Америке за римскими цифрами следовало либо «А», если группа находилась в s- или p-блоке, либо «В», если группа находилась в d-блок. Используемые римские цифры соответствуют последней цифре сегодняшнего соглашения об именах (например, элементы группы 4 были группой IVB, а элементы группы 14 были группой IVA). В Европе буквенное обозначение было аналогичным, за исключением того, что «А» использовалось, если группа была до группы 10, а «В» использовалась для групп, включающих и после группы 10. Кроме того, группы 8, 9 и 10 раньше рассматривались как одна тройная группа, известная в обоих обозначениях как группа VIII. В 1988 году была введена в действие новая система именования ИЮПАК, и старые имена групп были объявлены устаревшими.
Некоторым из этих групп были присвоены тривиальные (бессистемные) имена, как показано на таблица ниже, хотя некоторые из них используются редко. Группы 3–10 не имеют тривиальных имен и упоминаются просто по их номерам групп или по имени первого члена их группы (например, «группа скандия» для группы 3 ), поскольку они отображают меньше сходств и / или вертикальных тенденций.
Элементы в одной и той же группе имеют тенденцию показывать образцы в атомном радиусе, энергии ионизации и электроотрицательности. Сверху вниз в группе атомные радиусы элементов увеличиваются. Поскольку заполненных энергетических уровней больше, валентные электроны находятся дальше от ядра. Сверху каждый последующий элемент имеет более низкую энергию ионизации, потому что легче удалить электрон, поскольку атомы менее прочно связаны. Точно так же в группе наблюдается снижение электроотрицательности сверху вниз из-за увеличения расстояния между валентными электронами и ядром. Существуют исключения из этих тенденций: например, в группе 11 электроотрицательность увеличивается дальше вниз по группе.
| Группа IUPAC | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Менделеев (I – VIII) | IA | IIA | IIIB | IVB | VB | VIB | VIIB | VIIIB | IB | IIB | IIIB | IVB | VB | VIB | VIIB | ||||
| CAS (США, ABA) | IA | IIA | IIIB | IVB | VB | VIB | VIIB | VIIIB | IB | IIB | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | VIIIA | |||
| старый IUPAC (Европа, AB) | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | VIIIB | IB | IIB | IIIB | IVB | VB | VIB | VIIB | 0 | |||
| Тривиальное имя | H и Щелочные металлы | Щелочноземельные металлы | Чеканочные металлы | Триэлс | Тетрелс | Пниктогены | Халькогены | Галогены | Благородные газы | ||||||||||
| Название по элементу | Группа лития | Группа бериллия | Группа скандия | Группа титана | Группа ванадия | Группа хрома | Группа марганца | Группа железа | Кобальт группа | Группа никеля | Группа меди | Группа цинка | Группа бора | Группа углерода | Группа азота | Группа кислорода | Группа фтора | Группа гелия или неона | |
| Период 1 | H | He | |||||||||||||||||
| Период 2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||||
| Период 3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
| Период 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |
| Период 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | |
| Период 6 | Cs | Ba | La | Ce – Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| Период 7 | Fr | Ra | Ac | Th – Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
Период - это горизонтальная строка в периодической таблице. Хотя группы обычно имеют более значительные периодические тренды, есть регионы, где горизонтальные тренды более значимы, чем вертикальные групповые тренды, такие как f-блок, где лантаноиды и актиниды образуют два существенных горизонтальный ряд элементов.
Элементы за тот же период показывают тенденции в изменении атомного радиуса, энергии ионизации, сродства к электрону и электроотрицательности. Двигаясь слева направо через период, атомный радиус обычно уменьшается. Это происходит потому, что к каждому последующему элементу добавляются протон и электрон, что приводит к тому, что электрон приближается к ядру. Это уменьшение атомного радиуса также вызывает увеличение энергии ионизации при перемещении слева направо по периоду. Чем прочнее связан элемент, тем больше энергии требуется для удаления электрона. Электроотрицательность увеличивается таким же образом, как и энергия ионизации, из-за притяжения, оказываемого ядром на электроны. Сродство к электрону также показывает небольшую тенденцию в течение периода. Металлы (левая часть периода) обычно имеют более низкое сродство к электрону, чем неметаллы (правая часть периода), за исключением благородных газов.
Слева направо: s-, f -, d-, p-блок в периодической таблице Определенные области периодической таблицы могут называться блоками в знак признания последовательности, в которой заполняются электронные оболочки элементов. Элементы присваиваются блокам по орбиталям, на которых находятся их валентные электроны или вакансии. s-блок включает первые две группы (щелочные металлы и щелочноземельные металлы), а также водород и гелий. p-блок включает последние шесть групп, которые являются группами с 13 по 18 в групповой нумерации IUPAC (от 3A до 8A в американской нумерации групп) и содержит, среди других элементов, все металлоиды. d-блок включает группы с 3 по 12 (или с 3B по 2B в американской нумерации групп) и содержит все переходные металлы. f-блок, часто смещенный ниже остальной части таблицы Менделеева, не имеет номеров групп и содержит большую часть лантаноидов и актинидов. Предполагается, что гипотетический g-блок начнется около элемента 121, на несколько элементов ниже того, что известно в настоящее время.
Приблизительный порядок, в котором оболочки и подоболочки располагаются при увеличении энергии в соответствии с правилом Маделунга . Электронная конфигурация или организация электронов, вращающихся вокруг нейтральных атомов, показывает повторяющуюся структуру или периодичность. Электроны занимают серию электронных оболочек (пронумерованных 1, 2 и так далее). Каждая оболочка состоит из одной или нескольких подоболочек (с именами s, p, d, f и g). По мере увеличения атомного номера электроны постепенно заполняют эти оболочки и подоболочки более или менее в соответствии с правилом Маделунга или правилом упорядочения энергии, как показано на диаграмме. Электронная конфигурация для неона, например, 1s 2s 2p. С атомным номером десять, неон имеет два электрона в первой оболочке и восемь электронов во второй оболочке; в подоболочке s два электрона, а в подоболочке p - шесть. С точки зрения периодической таблицы, первый раз, когда электрон занимает новую оболочку, соответствует началу каждого нового периода, эти позиции занимают водород и щелочные металлы.
тенденции в периодической таблице (стрелки показывают увеличение) Поскольку свойства элемента в основном определяются его электронной конфигурацией, свойства элементов также демонстрируют повторяющиеся закономерности или периодическое поведение, некоторые примеры которых показаны на диаграммах ниже для атомных радиусов, энергии ионизации и сродство к электрону. Именно эта периодичность свойств, проявления которой были замечены задолго до, , лежащая в основе теории, привела к установлению периодического закона (свойства элементов повторяются при изменении интервалов) и формулировку первых периодических таблиц. Тогда периодический закон может быть последовательно уточнен как: в зависимости от атомного веса; в зависимости от атомного номера; и в зависимости от общего количества s, p, d и f электронов в каждом атоме. Циклы длятся 2, 6, 10 и 14 элементов соответственно.
Существует дополнительная внутренняя «двойная периодичность», которая разделяет оболочки пополам; это возникает из-за того, что первая половина электронов, попадающих в подоболочки определенного типа, заполняет незанятые орбитали, а вторая половина должна заполнять уже занятые орбитали, следуя правилу максимальной множественности Хунда. Таким образом, вторая половина подвергается дополнительному отталкиванию, что приводит к разделению тренда между элементами первой и второй половины; это, например, очевидно при наблюдении за энергиями ионизации элементов 2p, в которых триады BCN и OF-Ne показывают увеличение, но на самом деле кислород имеет первую ионизацию немного ниже, чем у азота, поскольку легче удалить лишние, парные электрон.
Атомный номер в зависимости от атомного радиуса без учета благородных газов. Атомные радиусы изменяются предсказуемым и объяснимым образом в периодической таблице. Например, радиусы обычно уменьшаются вдоль каждого периода таблицы, от щелочных металлов до благородных газов ; и увеличивайте каждую группу вниз. Радиус резко увеличивается между благородным газом в конце каждого периода и щелочным металлом в начале следующего периода. Эти тенденции изменения атомных радиусов (и различных других химических и физических свойств элементов) можно объяснить теорией электронной оболочки атома; они предоставили важные доказательства для развития и подтверждения квантовой теории.
Электроны в 4f-подоболочке, которая постепенно заполняется от лантана (элемент 57) до иттербия (элемент 70), не особенно эффективны при экранировании возрастающего ядерного заряда от находящихся дальше субоболочек. Элементы, следующие сразу за лантаноидами, имеют атомные радиусы, которые меньше, чем можно было бы ожидать, и которые почти идентичны атомным радиусам элементов непосредственно над ними. Следовательно, лютеций имеет практически тот же атомный радиус (и химический состав), что и иттрий, гафний имеет практически тот же атомный радиус (и химический состав), что и цирконий, и тантал имеет атомный радиус, аналогичный ниобию и так далее. Это эффект сокращения лантаноида : аналогичное сокращение актинида также существует. Эффект сокращения лантаноидов заметен вплоть до платины (элемент 78), после чего он маскируется релятивистским эффектом, известным как эффект инертной пары. сокращение d-блока, которое является аналогичным эффектом между d-блоком и p-блоком, менее выражено, чем сокращение лантаноида, но возникает из-за аналогичная причина.
Такие сокращения существуют по всей таблице, но химически они наиболее актуальны для лантаноидов с их почти постоянной степенью окисления +3.
Энергия ионизации: начинается каждый период минимум для щелочных металлов и заканчивается максимумом для благородных газов Первая энергия ионизации - это энергия, необходимая для удаления одного электрона из атома, вторая энергия ионизации - это энергия, необходимая для удаления второго электрон из атома и так далее. Для данного атома последовательные энергии ионизации увеличиваются со степенью ионизации. Например, для магния первая энергия ионизации составляет 738 кДж / моль, а вторая - 1450 кДж / моль. Электроны на более близких орбиталях испытывают большие силы электростатического притяжения; таким образом, их удаление требует все больше энергии. Энергия ионизации возрастает вверх и вправо от таблицы Менделеева.
Большие скачки последовательных молярных энергий ионизации происходят при удалении электрона из конфигурации благородного газа (полная электронная оболочка). И снова для магния первые две приведенные выше молярные энергии ионизации магния соответствуют удалению двух 3s-электронов, а третье энергия ионизации намного больше 7730 кДж / моль для удаления 2p-электрона из очень стабильной неоновой -подобной конфигурации Mg. Подобные скачки происходят в энергиях ионизации других атомов третьего ряда.
График, показывающий возрастающую электроотрицательность с увеличением числа выбранных групп Электроотрицательность - это тенденция атома чтобы привлечь общую пару электронов. На электроотрицательность атома влияет как его атомный номер , так и расстояние между валентными электронами и ядром. Чем выше его электроотрицательность, тем больше элемент притягивает электроны. Впервые он был предложен Линусом Полингом в 1932 году. В общем, электроотрицательность увеличивается при переходе слева направо по периоду и уменьшается при спуске по группе. Следовательно, фтор является наиболее электроотрицательным из элементов, а цезий - наименее, по крайней мере, из тех элементов, по которым имеются существенные данные.
Есть некоторые из них. исключения из этого общего правила. Галлий и германий имеют более высокие электроотрицательности, чем алюминий и кремний соответственно из-за сжатия d-блока. Элементы четвертого периода сразу после первого ряда переходных металлов имеют необычно малые атомные радиусы, потому что 3d-электроны не эффективны при экранировании увеличенного заряда ядра, а меньший размер атома коррелирует с более высокой электроотрицательностью. Аномально высокая электроотрицательность свинца, особенно по сравнению с таллием и висмутом, является артефактом электроотрицательности, изменяющейся в зависимости от степени окисления: его электроотрицательность лучше соответствует тенденциям, если она указана для + 2 вместо состояния +4.
Зависимость сродства к электрону от атомного номера. Значения обычно увеличиваются в течение каждого периода, достигая высшей точки для галогенов, а затем резко снижается для благородных газов. Примеры локализованных пиков, наблюдаемых в водороде, щелочных металлах и элементах группы 11 , вызваны тенденцией к завершению s-оболочки (причем золотая оболочка 6s дополнительно стабилизируется релятивистскими эффектами и присутствием заполненная суб-оболочка 4f). Примеры локализованных впадин, наблюдаемых в щелочноземельных металлах, азоте, фосфоре, марганце и рении, вызваны заполненными s-оболочками или наполовину заполненными p- или d-оболочками. Сродство к электрону атома - это величина энергии, высвобождаемой, когда электрон присоединяется к нейтральному атому с образованием отрицательного иона. Хотя сродство к электрону сильно различается, проявляются некоторые закономерности. Обычно неметаллы имеют более положительные значения сродства к электрону, чем металлы. Хлор сильнее всего притягивает лишний электрон. Сродство к электрону благородных газов не было окончательно измерено, поэтому оно может иметь или не иметь слегка отрицательные значения.
Сродство к электрону обычно увеличивается с течением времени. Это вызвано заполнением валентной оболочки атома; атом группы 17 выделяет больше энергии, чем атом группы 1 при получении электрона, потому что он получает заполненную валентную оболочку и, следовательно, более стабилен.
Можно ожидать тенденцию уменьшения сродства к электрону в группах. Дополнительный электрон войдет на орбиталь дальше от ядра. Таким образом, этот электрон будет меньше притягиваться к ядру и выделять меньше энергии при добавлении. При спуске по группе около одной трети элементов являются аномальными, причем более тяжелые элементы имеют более высокое сродство к электрону, чем их следующие более легкие сродники. Во многом это связано с плохой защитой d- и f-электронами. Равномерное уменьшение сродства к электрону применяется только к атомам группы 1.
Чем ниже значения энергии ионизации, электроотрицательности и сродства к электрону, тем более металлический характер элемент имеет. И наоборот, неметаллический характер увеличивается с увеличением значений этих свойств. Учитывая периодические тенденции этих трех свойств, металлический характер имеет тенденцию к уменьшению на протяжении периода (или ряда) и с некоторыми неоднородностями (в основном) из-за плохой экранировки ядра d- и f-электронами и релятивистскими эффектами, имеет тенденцию к увеличению в группе (или столбце, или семье). Таким образом, наиболее металлические элементы (такие как цезий ) находятся в нижнем левом углу традиционных периодических таблиц, а самые неметаллические элементы (такие как неон ) - в правом верхнем углу. Сочетание горизонтальных и вертикальных тенденций с металлическим характером объясняет ступенчатую разделительную линию между металлами и неметаллами, обнаруженную в некоторых периодических таблицах, и практику иногда категоризации нескольких элементов, смежных с этой линией, или элементов, смежных с эти элементы, такие как металлоиды.
За некоторыми небольшими исключениями, числа окисления среди элементов показывают четыре основных тенденции в соответствии с их географическим положением в периодической таблице: слева; средний; право; и юг. Слева (группы с 1 по 4, не включая элементы f-блока, а также ниобий, тантал и, вероятно, дубний в группе 5), самая высокая наиболее стабильная степень окисления - это номер группы, при этом более низкие степени окисления менее стабильны. В середине (группы с 3 по 11) более высокие степени окисления становятся более стабильными в каждой группе. Группа 12 - исключение из этой тенденции; они ведут себя так, как если бы они были расположены слева от стола. Справа более высокие степени окисления имеют тенденцию становиться менее стабильными при снижении группы. Сдвиг между этими тенденциями является непрерывным: например, группа 3 также имеет более низкие степени окисления, наиболее стабильные в своем самом легком члене (скандий, с CsScCl 3, например, известный в состоянии +2), а группа 12 является предсказано, что коперниций более легко демонстрирует степени окисления выше +2.
Лантаноиды, расположенные вдоль южной части таблицы, отличаются общей степенью окисления +3; это их наиболее стабильное состояние. Ранние актиниды демонстрируют структуру степеней окисления, несколько аналогичную таковой у их родственников переходных металлов периодов 6 и 7; более поздние актиниды более похожи на лантаноиды, хотя последние (за исключением лоуренсия) имеют все более важную степень окисления +2, которая становится наиболее стабильным состоянием для нобелия.
Слева направо через четыре блока длинной или 32-столбцовой формы периодической таблицы представляют собой ряд связывающих или соединяющих друг друга групп элементов, расположенных приблизительно между каждым блоком. Как правило, группы на периферии блоков демонстрируют сходство с группами соседних блоков, а также с другими группами в своих собственных блоках, как и ожидалось, поскольку большинство периодических тенденций являются непрерывными. Эти группы, как и металлоиды, проявляют свойства между группами или представляют собой смесь групп с обеих сторон. Химически элементы 3-й группы, лантаноиды и тяжелые элементы 4-й и 5-й групп проявляют некоторое поведение, подобное щелочноземельным металлам или, в более общем смысле, металлам s-блока, но обладают некоторыми физическими свойствами переходных металлов d-блока. Фактически, металлы вплоть до группы 6 объединены катионами класса A («твердые» кислоты ), которые образуют более стабильные комплексы с лигандами, донорными атомами которых являются наиболее электроотрицательные неметаллы азот, кислород, и фтор; металлы, расположенные ниже в таблице, образуют переход к катионам класса B («мягкие» кислоты), которые образуют более стабильные комплексы с лигандами, донорные атомы которых являются менее электроотрицательными более тяжелыми элементами групп с 15 по 17.
Между тем, лютеций химически ведет себя как лантаноид (с которым его часто классифицируют), но демонстрирует сочетание физических свойств лантаноидов и переходных металлов (как иттрий). Лоуренсий, как аналог лютеция, предположительно имел бы подобные характеристики. Металлы для чеканки в группе 11 (медь, серебро и золото) химически способны действовать как переходные металлы или металлы основной группы. Летучие металлы группы 12, цинк, кадмий и ртуть иногда рассматриваются как связывающие d-блок с p-блоком. Условно они являются элементами d-блока, но у них мало свойств переходных металлов и они больше похожи на своих соседей по p-блоку в группе 13. Относительно инертные благородные газы в группе 18 соединяют наиболее реактивные группы элементов в периодической таблице - галогены в группа 17 и щелочные металлы в группе 1.
Четыре типа каиносимметричных орбиталей, заполненных среди известных элементов, по одному в строке: 1s, 2p, 3d, 4f. 1s, 2p Оболочки, 3d, 4f и 5g первыми имеют значение ℓ, азимутальное квантовое число , которое определяет орбитальный угловой момент подоболочки. Это придает им некоторые особые свойства, которые получили название каиносимметрии (от греч. Καινός «новый»). Элементы, заполняющие эти орбитали, обычно менее металлические, чем их более тяжелые гомологи, предпочитают более низкие степени окисления и имеют меньшие атомные и ионные радиусы.
Вышеупомянутые сокращения также можно рассматривать как общий эффект неполной защиты с точки зрения того, как они влияют на свойства последующих элементов. Оболочки 2p, 3d или 4f не имеют радиальных узлов и меньше ожидаемого. Поэтому они не полностью экранируют ядерный заряд, и поэтому валентные электроны, заполняющие сразу после завершения такой остовной подоболочки, более сильно связаны ядром, чем можно было бы ожидать. 1s является исключением, обеспечивая почти полное экранирование. Это, в частности, причина того, почему натрий имеет первую энергию ионизации 495,8 кДж / моль, что лишь немного меньше, чем у лития, 520,2 кДж / моль, и почему литий действует как менее электроотрицательны, чем натрий, в простых соединениях щелочных металлов с σ-связями; натрий страдает неполным экранирующим эффектом от предшествующих элементов 2p, но литий, по существу, нет.
Каиносимметрия также объясняет специфические свойства элементов 2p, 3d и 4f. Подоболочка 2p мала и имеет такую же радиальную протяженность, как подоболочка 2s, что облегчает орбитальную гибридизацию. Это не работает также для более тяжелых p-элементов: например, кремний в силане (SiH 4) демонстрирует приблизительную sp-гибридизацию, тогда как углерод в метане ( CH 4) демонстрирует почти идеальную sp-гибридизацию. Связь в этих неортогональных гидридах тяжелого p-элемента ослаблена; эта ситуация ухудшается с большим количеством электроотрицательных заместителей, поскольку они увеличивают разницу в энергии между s- и p подоболочками. Более тяжелые p-элементы часто более стабильны в своих более высоких степенях окисления в металлоорганических соединениях, чем в соединениях с электроотрицательными лигандами. Это следует правилу Бента : символ s сосредоточен в связях с более электроположительными заместителями, а символ p сосредоточен в связях с более электроотрицательными заместителями. Кроме того, элементы 2p предпочитают участвовать в множественном связывании (наблюдаемом в O = O и N≡N), чтобы устранить отталкивание Паули от близких в остальном s- и p-неподеленных пар: их π-связи сильнее, а их одинарные связи слабее. Небольшой размер оболочки 2p также ответственен за чрезвычайно высокую электроотрицательность элементов 2p.
3D-элементы демонстрируют противоположный эффект; 3d-орбитали меньше, чем можно было бы ожидать, с радиальной протяженностью, подобной оболочке ядра 3p, что ослабляет связывание с лигандами, потому что они не могут достаточно хорошо перекрываться с орбиталями лигандов. Эти связи поэтому растянуты и, следовательно, слабее по сравнению с гомологичными для 4d и 5d элементов (5d-элементы демонстрируют дополнительное d-расширение из-за релятивистских эффектов). Это также приводит к низколежащим возбужденным состояниям, что, вероятно, связано с хорошо известным фактом, что 3d-соединения часто окрашены (поглощенный свет виден). Это также объясняет, почему сокращение 3d оказывает более сильное влияние на следующие элементы, чем на элементы 4d или 5d. Что касается 4f-элементов, с этим связана также сложность использования 4f в химии, как и сильные эффекты неполного экранирования; элементы 5g могут показывать аналогичное сжатие, но вполне вероятно, что релятивистские эффекты будут частично противодействовать этому, поскольку они будут иметь тенденцию вызывать расширение оболочки 5g.
Другим последствием является повышенная металличность следующих элементов в блок после первой каиносимметричной орбитали, наряду с предпочтением более высоких степеней окисления. Это видно при сравнении H и He (1s) с Li и Be (2s); N – F (2p) с P – Cl (3p); Fe и Co (3d) с Ru и Rh (4d); и Nd – Dy (4f) с U – Cf (5f). Поскольку каиносимметричные орбитали появляются в четных рядах (за исключением единиц), это создает четную-нечетную разницу между периодами, начиная с периода 2 и далее: элементы в четных периодах меньше и имеют более высокие степени окисления (если они существуют), тогда как элементы в нечетные периоды различаются в противоположном направлении.
открытие элементов, сопоставленных со значительными датами разработки периодической таблицы (до, на - и после-) В 1789 году Антуан Лавуазье опубликовал список из 33 химических элементов, сгруппировав их в газы, металлы, неметаллы и земли. Следующее столетие химики потратили на поиски более точной схемы классификации. В 1829 г. Иоганн Вольфганг Доберейнер заметил, что многие элементы можно сгруппировать в триады на основе их химических свойств. Литий, натрий и калий, например, были сгруппированы вместе в триаду как мягкие, реакционноспособные металлы. Доберейнер также заметил, что при распределении по атомному весу второй член каждой триады примерно равен среднему значению первого и третьего. Это стало известно как Закон триад. Немецкий химик Леопольд Гмелин работал с этой системой, и к 1843 году он идентифицировал десять триад, три группы по четыре и одну группу из пяти. Жан-Батист Дюма опубликовал в 1857 году работу, описывающую взаимоотношения между различными группами металлов. Хотя разные химики смогли определить отношения между небольшими группами элементов, им еще предстояло построить единую схему, охватывающую их все. В 1857 году немецкий химик Август Кекуле заметил, что углерод часто имеет четыре других связанных с ним атома. Метан, например, имеет один атом углерода и четыре атома водорода. Эта концепция в конечном итоге стала известна как валентность, где разные элементы связываются с разным числом атомов.
В 1862 году французский геолог Александр-Эмиль Бегайе де Шанкуртуа опубликовал ранняя форма таблицы Менделеева, которую он назвал теллурической спиралью или винтом. Он был первым, кто заметил периодичность элементов. С помощью элементов, расположенных по спирали на цилиндре в порядке возрастания атомного веса, де Шанкуртуа показал, что элементы с подобными свойствами, кажется, встречаются через регулярные промежутки времени. В его диаграмму помимо элементов входили ионы и соединения. В его статье также использовались геологические, а не химические термины и не было диаграммы. В результате ему уделялось мало внимания, пока работа Дмитрия Менделеева.
Периодическая таблица Юлиуса Лотара Мейера не была опубликована в «Die modernen Theorien der Chemie» (1864) В 1864 году Юлиус Лотар Мейер, немецкий химик, опубликовал таблицу с 28 элементами. Понимая, что расположение в соответствии с атомным весом не совсем соответствует наблюдаемой периодичности в химических свойствах, он отдал приоритет валентности над незначительными различиями в атомном весе. Был предсказан недостающий элемент между Si и Sn с атомным весом 73 и валентностью 4. Одновременно английский химик Уильям Одлинг опубликовал расположение 57 элементов, упорядоченных на основе их атомных весов. С некоторыми отклонениями и пробелами он заметил то, что, казалось, было периодичностью атомных весов между элементами, и это соответствовало «их обычно полученным группировкам». Одлинг ссылался на идею периодического закона, но не развивал ее. Впоследствии он предложил (в 1870 году) классификацию элементов на основе валентности.
Периодическая таблица Ньюлендса, представленная Химическому обществу в 1866 году, и основанная на законе октав Английский химик Джон Ньюлендс опубликовал серию статей с 1863 по 1866 год, в которых отмечалось, что, когда элементы были перечислены в порядке возрастания атомного веса, аналогичные физические и химические свойства повторялись с интервалом в восемь. Он сравнил такую периодичность с октавами музыки. Этот так называемый Закон Октав высмеивался современниками Ньюлендса, и Химическое общество отказалось опубликовать его работу. Тем не менее Ньюлендс смог составить таблицу элементов и использовать ее для предсказания существования недостающих элементов, таких как германий. Химическое общество признало важность его открытий только через пять лет после того, как они приписали Менделееву.
В 1867 г. Густав Хинрикс, датский ученый-химик из Америки, опубликовал спиральную периодическую систему, основанную на об атомных спектрах и весах, а также о химическом сходстве. Его работа считалась своеобразной, показной и запутанной, и это могло препятствовать ее признанию и принятию.
Периодическая таблица элементов. Вена, 1885. Университет Сент-Эндрюс 
Периодическая таблица Менделеева из его книги «Попытка к химическому представлению об эфире» 
Первая версия периодической таблицы Менделеева, 1 марта 1869 г. (Н.С.): попытка создания системы элементов на основе их атомного веса и химического сходства. Здесь периоды представлены по вертикали, а группы по горизонтали. 
Периодическая таблица в Химической аудитории Гданьского технологического университета с 1904 года русский профессор химии Дмитрий Менделеев и немецкий химик Юлиус Лотар Мейер независимо опубликовал свои периодические таблицы в 1869 и 1870 годах соответственно. Таблица Менделеева, датированная 1 марта [О.С. 17 февраля] 1869 года, была его первой опубликованной версией. Таблица Мейера была расширенной версией его (Мейера) таблицы 1864 года. Они оба построили свои таблицы, перечисляя элементы в строках или столбцах в порядке атомного веса и начиная новую строку или столбец, когда характеристики элементов начали повторяться..
Признание и принятие, предоставленные столу Менделеева, основаны на двух решениях, которые он принял. Первый заключался в том, чтобы оставить в таблице пробелы, когда казалось, что соответствующий элемент еще не обнаружен. Менделеев не был первым химиком, сделавшим это, но он был первым, кто использовал тенденции в своей периодической таблице для предсказания свойств этих недостающих элементов, таких как галлий и германий. Второе решение заключалось в том, чтобы иногда игнорировать порядок, предложенный атомными весами , и переключать соседние элементы, такие как теллур и йод, чтобы лучше классифицировать их в химические семейства.
Менделеев опубликовал в 1869 году, используя атомный вес для организации элементов, информацию, которую можно было определить с достаточной точностью в его время. Атомный вес работал достаточно хорошо, чтобы Менделеев мог точно предсказать свойства недостающих элементов.
Менделеев предпринял необычный шаг, назвав недостающие элементы с помощью санскритских цифр eka (1), dvi (2) и tri (3), чтобы указать, что рассматриваемый элемент был одним, два или три ряда удаляются от более легкого конгенера. Было высказано предположение, что Менделеев, поступая так, отдавал дань уважения древним специалистам по грамматике санскрита, в частности Панини, которые разработали периодический алфавит для этого языка.
Генри Мозли ( 1887–1915) После открытия ядра атома Эрнестом Резерфордом в 1911 году было предложено, чтобы целое число заряда ядра было идентично порядковому месту каждого элемента в периодической таблице.. В 1913 году английский физик Генри Мозли с помощью рентгеновской спектроскопии подтвердил это предположение экспериментально. Мозли определил значение ядерного заряда каждого элемента и показал, что порядок Менделеева фактически размещает элементы в последовательном порядке по ядерному заряду. Ядерный заряд идентичен количеству протонов и определяет значение атомного номера (Z) каждого элемента. Использование атомного номера дает определенную последовательность элементов, основанную на целых числах. В 1913 году Мозли предсказал, что единственными элементами, которые все еще отсутствуют между алюминием (Z = 13) и золотом (Z = 79), были Z = 43, 61, 72 и 75, и все они были позже обнаружены. Атомный номер является абсолютным определением элемента и дает фактическую основу для упорядочивания периодической таблицы.
Периодическая таблица Менделеева 1871 года с восемью группами элементов. Прочерки обозначали элементы, неизвестные в 1871 году. 
Восьмигрупповая форма периодической таблицы, обновленная всеми элементами, обнаруженными до 2016 года. В 1871 году Менделеев опубликовал свою периодическую таблицу в новой форме, с группами похожих элементов, расположенных скорее в столбцы. чем в строках, и те столбцы, пронумерованные от I до VIII, соответствуют степени окисления элемента. Он также дал подробные прогнозы свойств элементов, которые, как он ранее отмечал, отсутствуют, но должны существовать. Эти пробелы впоследствии были заполнены, поскольку химики обнаружили дополнительные природные элементы. Часто утверждается, что последним обнаруженным в природе элементом был франций (называемый Менделеевым эка-цезий) в 1939 году, но технически это был только последний элемент, обнаруженный в природе, в отличие от путем синтеза. Плутоний, произведенный синтетическим путем в 1940 году, был идентифицирован в следовых количествах как естественный элемент в 1971 году.
Популярная структура таблицы Менделеева, также известная как обычная или стандартная форма ( как показано в различных других местах этой статьи), принадлежит Горацию Гроувсу Демингу. В 1923 году американский химик Деминг опубликовал периодические таблицы для краткой (стиль Менделеева ) и средней (18-столбец ) периодических таблиц. В 1928 году компания «Мерк и компания» подготовила раздаточный бланк 18-колоночной таблицы среднего размера Деминга, которая была широко распространена в американских школах. К 1930-м годам таблица Деминга появилась в справочниках и энциклопедиях по химии. Его также много лет распространяла компания Sargent-Welch Scientific.
С развитием современных квантово-механических теорий электронных конфигураций внутри атомов стало очевидным что каждый период (строка) в таблице соответствует заполнению квантовой оболочки электронами. У более крупных атомов больше электронных подоболочек, поэтому более поздние таблицы требовали прогрессивно более длинных периодов.
Гленн Т. Сиборг в 1945 году предложил новую периодическую таблицу, показывающую, что актиниды принадлежат второй серии f-блоков. В 1945 году Гленн Сиборг, американский ученый, сделал предположение, что актинидные элементы, такие как лантаноиды, были заполнение подуровня f. До этого считалось, что актиниды образуют четвертый ряд d-блоков. Коллеги Сиборга посоветовали ему не публиковать столь радикальное предложение, поскольку это, скорее всего, разрушит его карьеру. Поскольку Сиборг считал, что у него тогда не было карьеры, которая могла бы навредить репутации, он все равно опубликовал. Предложение Сиборга оказалось правильным, и впоследствии он получил Нобелевскую премию 1951 года по химии за свою работу по синтезу актинидных элементов.
Хотя незначительные количества некоторых трансурановых элементов возникают естественным образом, все они были впервые обнаружены в лабораториях. Их производство значительно расширило периодическую таблицу Менделеева, первым из них является нептуний, синтезированный в 1939 году. Поскольку многие из трансурановых элементов очень нестабильны и быстро распадаются, их сложно обнаружить и охарактеризовать при производстве. Были разногласия относительно принятия конкурирующих заявлений об обнаружении некоторых элементов, требующих независимой проверки для определения того, какая сторона имеет приоритет, и, следовательно, прав на имя. В 2010 году совместное российско-американское сотрудничество в Дубне, Московская область, Россия, заявило о синтезе шести атомов теннессина (элемент 117), в результате чего он последнее заявленное открытие. Он, наряду с нихонием (элемент 113), moscovium (элемент 115) и оганессон (элемент 118), являются четырьмя последними названными элементами, чьи все имена стали официальными 28 ноября 2016 года.
Периодическая таблица в 32-столбцовом формате Современная периодическая таблица иногда расширяется в его длинную или 32-колоночную форму, восстановив элементы f-блока, указанные в сносках, в их естественное положение между s- и d-блоками, как было предложено Альфредом Вернером. В отличие от формы из 18 столбцов, такое расположение не приводит к «прерыванию последовательности возрастающих атомных номеров». Также становится легче увидеть взаимосвязь f-блока с другими блоками периодической таблицы. [de ] отстаивает форму таблицы с 32 столбцами на том основании, что лантаноиды и актиниды в остальном рассматриваются в сознании студентов как скучные, неважные элементы, которые можно изолировать и игнорировать. Несмотря на эти преимущества, редакторы обычно избегают формы из 32 столбцов из-за ее чрезмерного прямоугольного соотношения по сравнению с соотношением страниц книги и знакомства химиков с современной формой, введенной Сиборгом.
| Группа → | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Щелочной металл | Щелочноземельный металл | Группа бора | Группа углерода | Пниктоген | Халькоген | Галоген | Благородный газ | |||||||||||||||||||||||||
| CAS : | IA | IIA | IIIB | IVB | VB | VIB | VIIB | VIIIB | IB | IIB | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | VIIIA | ||||||||||||||||
| старый IUPAC: | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | VIII | IB | IIB | IIIB | IVB | VB | VIB | VIIB | 0 | ||||||||||||||||
| ↓ Период | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1 | Водород 1 H
| → имя элемента. атомный номер. химический символ. | Гелий 2 He
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Литий 3 Li
| Бериллий 4 Be
| Бор 5 B
| Углерод 6 C
| Азот 7 N
| Кислород 8 O
| Фтор 9 F
| Неон 10 Ne
| ||||||||||||||||||||||||
| 3 | Натрий 11 Na
| Магний 12 Mg
| Алюминий 13 Al
| Кремний 14 Si
| Фосфор 15 P
| Сера 16 S
| Хлор 17 Cl
| Аргон 18 Ar
| ||||||||||||||||||||||||
| 4 | Калий 19 K
| Кальций 20 Ca
| Скандий 21 Sc
| Титан 22 Ti
| Ванадий 23 V
| Хром 24 Cr
| Марганец 25 Mn
| Железо 26 Fe
| Кобальт 27 Co
| Никель 28 Ni
| Медь 29 Cu
| Цинк 30 Zn
| Галлий 31 Ga
| Германий 32 Ge
| Мышьяк 33 As
| Селен 34 Se
| Бром 35 Br
| Криптон 36 Kr
| ||||||||||||||
| 5 | Рубидий 37 Rb
| Стронций 38 Sr
| Иттрий 39 Y
| Цирконий 40 Zr
| Ниобий 41 Nb
| Молибден 42 Mo
| Технеций 43 Tc [97] | R утений 44 Ru
| Родий 45 Rh
| Палладий 46 Pd
| Серебро 47 Ag
| Кадмий 48 Cd
| Индий 49 In
| Олово 50 Sn
| Сурьма 51 Sb
| Теллур 52 Te
| Йод 53 I
| Ксенон 54 Xe
| ||||||||||||||
| 6 | Цезий 55 Cs
| Барий 56 Ba
| Лантан 57 La
| Церий 58 Ce
| Празеодим59 Pr
| Неодим 60 Nd
| Прометий 61 Pm [145] | Самарий 62 Sm
| Европий 63 Eu
| Гадолиний 64 Gd
| Тербий 65 Tb
| Диспрозий 66 Dy
| Гольмий 67 Ho
| Эрбий 68 Er
| Тулий 69 Tm
| Иттербий 70 Yb
| Лютеций 71 Lu
| Гафний 72 Hf
| Тантал 73 Ta
| Вольфрам 74 W
| Рений 75 Re
| Осмий 76 Os
| Иридий 77 Ir
| Платина 78 Pt
| Золото 79 Au
| Меркурий 80 Hg
| Таллий 81 Tl
| Свинец 82 Pb
| Висмут 83 Bi
| Полоний 84 Po [209] | Астатин 85 At [210] | Радон 86 Rn [222] |
| 7 | Франций 87 Fr [223] | Радий 88 Ra [226] | Актиний 89 Ac [227] | Торий 90 Th
| Протактиний 91 Pa
| Уран 92 U
| Нептуний 93 Np [237] | Плутоний 94 Pu [ 244] | Америций 95 Am [243] | Кюрий 96 Cm [247] | Берклий 97 Bk [247] | Калифорний 98 Cf [251] | Эйнштейний 99 Es [ 252] | Фермий 100 Fm [257] | Менделевий 101 Md [258] | Нобелий 102 No [259] | Лоуренсий 103 Lr [266] | Резерфордий 104 Rf [267] | Дубний 105 Db [268] | Сиборгий 106 Sg [269] | Бор 107 Bh [270] | Калий 108 Hs [269] | Мейтнерий 109 Mt [278] | Дармштадтий 110 Ds [281] | Рентгений 111 Rg [282] | Коперниций 112 Cn [285] | Нихоний 113 Nh [286] | Флеровий 114 Fl [289] | Московий 115 Mc [290] | Ливерморий 116 Lv [293] | Теннессин 117 Ts [294] | Оганессон 118 Og [294] |
1 (красный) = Газ 3 (черный) = Сплошной 80 (зеленый) = Жидкость 109 (серый) = Un известное Цвет атомного номера показывает состояние вещества (при 0 ° C и 1 атм. )
Первородное От распада Синтетический Граница показывает естественное появление элемента Стандартный атомный вес Ar, std (E)Цвет фона показывает подкатегорию в тренде металл – металлоид – неметалл:
| Металл | Металлоид | Неметалл | Неизвестные. химические. свойства | |||||||
| Щелочной металл | Щелочноземельный металл | Лантанид | Актинид | Переходный металл | Постпереходный металл | Реактивный неметалл | Благородный газ | |||
В течение 100 лет после появления таблицы Менделеева в 1869 году Эдвард Г. Мазур собрал d примерно 700 различных опубликованных версий таблицы Менделеева. Наряду с многочисленными прямоугольными вариациями, другие форматы таблицы Менделеева были сформированы, например, как круг, куб, цилиндр, здание, спираль, лемниската, восьмиугольная призма, пирамида, сфера или треугольник. Такие альтернативы часто разрабатываются, чтобы выделить или подчеркнуть химические или физические свойства элементов, которые не так очевидны в традиционных периодических исследованиях.
Спиральная периодическая таблица Теодора Бенфея Популярная альтернативная структура - это структура Отто Теодора Бенфея (1960). Элементы расположены по непрерывной спирали с водородом в центре, а переходные металлы, лантаноиды и актиниды занимают полуострова.
Большинство периодических таблиц двухмерны; трехмерные таблицы известны как минимум с 1862 года (до создания двумерной таблицы Менделеева 1869 года). Более свежие примеры включают периодическую классификацию Куртинса (1925), пластинчатую систему Ррингли (1949), периодическую спираль Жигера (1965) и периодическое дерево Дюфура (1996). Идя еще дальше, Периодическая таблица физика Стоу (1989) описывается как четырехмерная (имеющая три пространственных измерения и одно цветовое измерение).
Различные формы периодических таблиц можно представить себе как лежащие на химико-физический континуум. К химическому концу континуума можно отнести, например, «непослушную» таблицу Менделеева-неорганического химика (2002), в которой подчеркиваются тенденции и закономерности, а также необычные химические отношения и свойства. Близко к физическому концу континуума находится периодическая таблица левого шага Джанет (1928). Это имеет структуру, которая показывает более тесную связь с порядком заполнения электронной оболочки и, по ассоциации, квантовой механикой. В чем-то похожий подход был использован Альпером, хотя его критиковал Эрик Шерри за игнорирование необходимости отображения химической и физической периодичности. Где-то в середине континуума находится повсеместно распространенная или стандартная форма периодической таблицы. Считается, что это лучше отражает эмпирические тенденции в физическом состоянии, электрической и теплопроводности, степени окисления и других свойствах, легко выводимых из традиционных методов химической лаборатории. Считается, что его популярность является результатом того, что этот макет имеет хороший баланс функций с точки зрения простоты конструкции и размера, а также отображает атомный порядок и периодические тенденции.
| f | f | f | f | f | f | f | f | f | f | f | f | f | f | d | d | d | d | d | d | d | d | d | d | p | p | p | p | p | p | s | s | |
| 1s | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 2s | Li | Be | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 2p 3s | B | C | N | O | F | Ne | Na | Mg | ||||||||||||||||||||||||
| 3p 4s | Al | Si | P | S | Cl | Ar | K | Ca | ||||||||||||||||||||||||
| 3d 4p 5s | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | Rb | Sr | ||||||||||||||
| 4d 5p 6s | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | Cs | Ba | ||||||||||||||
| 4f 5d 6p 7s | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | Fr | Ra |
| 5f 6d 7p 8s | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | 119 | 120 |
| f-блок | d-блок | p-block | s-block | |||||||||||||||||||||||||||||
Просто следуя электронным конфигурациям, водород (электронная конфигурация 1s) и гелий (1s) должны быть помещены в группы 1 и 2, выше лития (1s2s) и бериллия (1s2s). Хотя такое расположение является обычным для водорода, оно редко используется для гелия вне контекста электронных конфигураций: когда благородные газы (тогда называемые «инертными газами») были впервые обнаружены около 1900 года, они были известны. как «группа 0», что отражает отсутствие химической реакционной способности этих элементов, известной на тот момент, и гелий был помещен в верхнюю часть этой группы, поскольку он обладал крайней химической инертностью, наблюдаемой во всей группе. Поскольку группа изменила свой формальный номер, многие авторы продолжали относить гелий непосредственно к неону в группе 18; одним из примеров такого размещения является текущая таблица IUPAC.
Положение водорода в группе 1 достаточно хорошо установлено. Его обычная степень окисления +1, как и для более тяжелых соединений щелочных металлов. Как и литий, он обладает значительной ковалентной химией. Он может заменять щелочные металлы в типичных структурах щелочных металлов. Он способен образовывать подобные сплаву гидриды с металлическими связями с некоторыми переходными металлами.
Тем не менее, его иногда размещают в другом месте. Распространенная альтернатива находится на вершине группы 17, учитывая строго одновалентный и в основном неметаллический химический состав водорода, а также строго одновалентный и неметаллический химический состав фтора (элемент, в остальном находящийся на вершине группы 17). Иногда, чтобы показать, что водород имеет свойства, соответствующие свойствам щелочных металлов и галогенов, его показывают одновременно в верхней части двух столбцов. Другое предположение - выше углерода в группе 14: размещенное таким образом, оно хорошо вписывается в тенденции увеличения значений потенциала ионизации и значений сродства к электрону и не слишком далеко от тенденции электроотрицательности, даже если водород не может показать тетравалентность характеристика более тяжелой группы 14 элементов. Наконец, водород иногда помещают отдельно от какой-либо группы; это основано на том, что его общие свойства рассматриваются как достаточно отличающиеся от свойств элементов любой другой группы.
Другой элемент периода 1, гелий, чаще всего помещается в группу 18 с другими благородными газами, так как его необычайная инертность чрезвычайно близка к инертности других легких благородных газов, неона и аргона. Тем не менее, иногда он также помещается отдельно от какой-либо группы. Свойство, которое отличает гелий от остальных благородных газов, состоит в том, что в своей закрытой электронной оболочке гелий имеет только два электрона на внешней электронной орбитали, в то время как остальные благородные газы имеют восемь. Некоторые авторы, такие как Генри Бент (эпоним правила Бента ), и утверждали, что гелий был бы правильно помещен во 2-ю группу, а не бериллий; Таблица с левым шагом Чарльза Джанет также содержит это задание. Нормированные потенциалы ионизации и сродство к электрону показывают лучшие тенденции с гелием в группе 2, чем в группе 18; Ожидается, что гелий будет немного более реактивным, чем неон (что нарушает общую тенденцию реакционной способности благородных газов, где более тяжелые газы обладают большей реакционной способностью); предсказанные соединения гелия часто не имеют аналогов неона даже теоретически, но иногда имеют аналоги бериллия; а гелий над бериллием лучше соответствует тенденции аномалий первой строки в таблице (s>>p>d>f).
Хотя скандий и иттрий всегда являются первыми двумя элементами в группе 3, идентичность следующих двух элементов полностью не установлена. Обычно это лантан и актиний, реже лютеций и лоуренсий. Эти два варианта проистекают из исторических трудностей с размещением лантаноидов в периодической таблице и аргументов относительно того, где элементы блока f начинаются и заканчиваются. Утверждалось, что такие аргументы являются доказательством того, что «ошибочно разбивать [периодическую] систему на четко ограниченные блоки». Третий вариант показывает, что два положения ниже иттрия заняты лантаноидами и актинидами. Четвертый вариант показывает группу 3, разделяющуюся после Sc-Y на ветвь La-Ac и ветвь Lu-Lr.
Химические и физические аргументы приводились в поддержку лютеция и лоуренсия, но большинство авторов кажутся неубедительными. Большинство работающих химиков не подозревают, что существует какое-либо противоречие. В декабре 2015 года был учрежден проект IUPAC, чтобы дать рекомендации по этому вопросу.
 . La и Ac ниже Y |
Лантан и актиний обычно обозначаются как остальная группа 3 члена. Было высказано предположение, что эта схема возникла в 1940-х годах с появлением периодических таблиц, основанных на электронных конфигурациях элементов и понятии дифференцирующего электрона. Конфигурации цезия, бария и лантана представляют собой [Xe] 6s, [Xe] 6s и [Xe] 5d6s. Таким образом, у лантана есть дифференцирующий электрон 5d, что делает его «в группе 3 первым членом d-блока для периода 6». Затем в группе 3 наблюдается согласованный набор электронных конфигураций: скандий [Ar] 3d4s, иттрий [Kr] 4d5s и лантан [Xe] 5d6s. Еще в период 6 иттербию была приписана электронная конфигурация [Xe] 4f5d6s и лютеция [Xe] 4f5d6s, «что привело к 4f-дифференцирующему электрону для лютеция и твердому утверждению его в качестве последний член ф-блока за период 6 ». Более поздняя спектроскопическая работа обнаружила, что электронная конфигурация иттербия на самом деле была [Xe] 4f6s. Это означало, что иттербий и лютеций - последний с [Xe] 4f5d6s - оба имели по 14 f-электронов, «что приводило к d-, а не к f-дифференцирующему электрону» для лютеция и делало его «одинаково подходящим кандидатом» с [Xe ] 5d6s лантана, для позиции 3 группы Менделеева ниже иттрия. Лантан имеет то преимущество, что он занимает свое место, поскольку 5d-электрон появляется в его структуре впервые, тогда как в лютеции он появляется в третий раз, а также кратковременно вторично появляется в гадолинии.
С точки зрения химического поведения, и тенденции к снижению группы 3 для таких свойств, как температура плавления, электроотрицательность и ионный радиус, скандий, иттрий, лантан и актиний аналогичны их аналогам из группы 1-2. В этом варианте количество f-электронов в наиболее распространенных (трехвалентных) ионах элементов f-блока постоянно соответствует их положению в f-блоке. Например, счетчики f-электронов для трехвалентных ионов первых трех элементов f-блока: Ce 1, Pr 2 и Nd 3.
 . Lu и Lr ниже Y |
В других таблицах лютеций и лоуренсий являются оставшимися членами группы 3. Ранние методы химического разделения скандия, иттрия и лютеция основывались на том факте, что эти элементы находились вместе в так называемой «иттриевой группе», тогда как La и Ac встречались вместе в «цериевой группе». Соответственно, лютеций, а не лантан, был отнесен к группе 3 некоторыми химиками в 1920-х и 30-х годах. Некоторые физики в 1950-х и 60-х годах отдавали предпочтение лютецию в свете сравнения некоторых его физических свойств с характеристиками лантана. Такое расположение, в котором лантан является первым членом f-блока, оспаривается некоторыми авторами, поскольку у лантана отсутствуют какие-либо f-электроны. Утверждалось, что это не является обоснованным беспокойством, учитывая другие аномалии периодической таблицы - например, торий не имеет f-электронов, но является частью f-блока. Что касается лоуренсия, его атомная электронная конфигурация в газовой фазе была подтверждена в 2015 году как [Rn] 5f7s7p. Такая конфигурация представляет собой еще одну аномалию периодической таблицы, независимо от того, находится ли лоуренсий в f-блоке или d-блоке, поскольку единственная потенциально применимая позиция p-блока была зарезервирована для нихония с его предсказанной конфигурацией [Rn] 5f6d7s7p.
Химически скандий, иттрий и лютеций (и, предположительно, лоуренсий) ведут себя как трехвалентные версии металлов 1-2 групп. С другой стороны, тенденции, идущие вниз по группе для таких свойств, как температура плавления, электроотрицательность и ионный радиус, аналогичны тем, которые наблюдаются у их аналогов в группе 4–8. В этом варианте количество f-электронов в газообразных формах атомов f-блока обычно совпадает с их положением в f-блоке. Например, количество f-электронов для первых пяти элементов f-блока: La 0, Ce 1, Pr 3, Nd 4 и Pm 5.
 . Маркеры ниже Y |
Некоторые авторы помещают все тридцать лантаноидов и актинидов на две позиции ниже иттрия (обычно с помощью маркеров в сносках). Этот вариант, который указан в Красной книге 2005 г. как версия, согласованная с ИЮПАК с 2005 г. (существует ряд более поздних версий, и последнее обновление от 1 декабря 2018 г.), подчеркивает сходство в химия 15 элементов лантаноидов (La-Lu), возможно, за счет неоднозначности того, какие элементы занимают две позиции группы 3 ниже иттрия, и f-блок шириной 15 столбцов (может быть только 14 элементов в любой строке блок f). Однако это сходство не распространяется на 15 актинидных элементов (Ac – Lr), химический состав которых гораздо шире. Эта форма, кроме того, сводит f-блок к вырожденной ветви группы 3 d-блока; он восходит к 1920-м годам, когда считалось, что лантаноиды имеют свои f-электроны в качестве остовных электронов, что, как теперь известно, неверно. Это также неверно для актинидов, многие из которых демонстрируют стабильные степени окисления выше +3.
32-столбцовая периодическая таблица с раздвоенной группой 3 По варианту группа 3 раздваивается после Sc-Y на La-Ac-ветвь и Lu-Lr-ветвь. Такое расположение согласуется с гипотезой о том, что аргументы в пользу Sc-Y-La-Ac или Sc-Y-Lu-Lr, основанные на химических и физических данных, неубедительны. Как уже отмечалось, тенденции, идущие вниз по Sc-Y-La-Ac, соответствуют тенденциям в группах 1-2, тогда как тенденции по снижению Sc-Y-Lu-Lr лучше соответствуют тенденциям в группах 4-10.
Бифуркация группы 3 - это возврат к восьмиколоночной системе Менделеева, в которой каждая из семи основных групп имеет по две подгруппы. С тех пор периодически предлагались таблицы с раздвоенной группой 3.
Определение переходного металла, данное ИЮПАК в Золотая книга - это элемент, атом которого имеет неполную подоболочку d, или который может дать начало катионам с неполной подоболочкой d. Согласно этому определению все элементы в группах 3–11 являются переходными металлами. Таким образом, определение ИЮПАК исключает группу 12, включающую цинк, кадмий и ртуть, из категории переходных металлов. Тем не менее, номенклатура ИЮПАК 2005 года, кодифицированная в Красной книге, дает определения переходных металлов как группы 3–11, так и группы 3–12 в качестве альтернативы.
Некоторые химики трактуют категории «элементы d-блока » и «переходные металлы» взаимозаменяемо, тем самым включая группы 3–12 среди переходных металлов. В этом случае элементы группы 12 рассматриваются как частный случай переходного металла, в котором d-электроны обычно не используются для химической связи (они иногда могут вносить вклад в орбитали валентных связей даже в этом случае, как в фторид цинка ). Отчет 2007 года о фториде ртути (HgF 4), соединении, в котором ртуть будет использовать свои d-электроны для связывания, побудило некоторых комментаторов предположить, что ртуть можно рассматривать как переходный металл. Другие комментаторы, такие как Дженсен, утверждали, что образование соединения, подобного HgF 4, может происходить только в крайне ненормальных условиях; действительно, его существование в настоящее время оспаривается. Таким образом, ртуть не может рассматриваться как переходный металл при любой разумной интерпретации обычного значения этого термина.
Еще другие химики исключают элементы группы 3 из определения переходный металл. Они делают это на основании того, что элементы группы 3 не образуют никаких ионов, имеющих частично занятую d-оболочку, и поэтому не проявляют свойств, характерных для химии переходных металлов. При этом переходными металлами считаются только группы 4–11. Однако эта категоризация не является одной из альтернатив, рассматриваемых IUPAC. Хотя элементы группы 3 демонстрируют несколько характерных химических свойств переходных металлов, то же самое верно и для тяжелых членов групп 4 и 5, которые также в основном ограничены степенью окисления группы в их химии. Кроме того, элементы группы 3 проявляют характерные физические свойства переходных металлов (из-за наличия в каждом атоме одного d-электрона).
Хотя все элементы до к оганессону, из элементов выше хассий (элемент 108), только коперниций (элемент 112), нихоний (элемент 113) и флеровий (элемент 114) обладает известными химическими свойствами, и окончательная категоризация в настоящее время не проведена. Некоторые из них могут вести себя иначе, чем это было бы предсказано экстраполяцией, из-за релятивистских эффектов; например, было предсказано, что коперниций и флеровий, возможно, будут проявлять некоторые свойства, подобные благородным газам, даже несмотря на то, что ни один из них не помещен в группу 18 с другими благородными газами. Текущие экспериментальные данные все еще оставляют открытым вопрос о том, ведут ли себя коперниций и флеровий больше как металлы или благородные газы. В то же время ожидается, что oganesson (элемент 118) будет твердым полупроводником при стандартных условиях, несмотря на то, что он находится в группе 18.
В настоящее время в периодической таблице семь полные строки, все поля заполнены обнаруженными элементами. Будущие элементы должны начинаться с восьмой строки. Тем не менее, неясно, будут ли новые элементы восьмой строки продолжать структуру текущей периодической таблицы или потребуют дальнейшей адаптации или корректировок. Сиборг ожидал, что восьмой период будет точно следовать ранее установленной схеме, так что он будет включать двухэлементный s-блок для элементов 119 и 120, новый g-block для следующих 18 элементов и 30 дополнительных элементов, продолжающих текущие f-, d- и p-блоки, достигая высшей точки в элементе 168, следующем благородном газе. Совсем недавно физики, такие как Пекка Пюкко, предположили, что эти дополнительные элементы не совсем соответствуют правилу Маделунга, которое предсказывает, как заполняются электронные оболочки и, таким образом, влияет на появление периодических Таблица. В настоящее время существует несколько конкурирующих теоретических моделей для размещения элементов с атомным номером, меньшим или равным 172. Во всех них именно элемент 172, а не элемент 168, появляется в качестве следующего благородного газа после оганессона, хотя они должны считается умозрительным, поскольку не было выполнено никаких полных вычислений, кроме элемента 123.
Число возможных элементов неизвестно. Очень раннее предположение, сделанное Эллиотом Адамсом в 1911 году и основанное на расположении элементов в каждом горизонтальном ряду периодической таблицы, заключалось в том, что элементы с атомным весом более 256 (что соответствует между 99 и 100 элементами в современных терминах.) не существует. Более высокая, более свежая оценка заключается в том, что периодическая таблица может закончиться вскоре после острова стабильности, центр которого, по прогнозам, будет находиться между элементом 110 и элементом 126, поскольку расширение периодических таблиц и нуклидных таблиц ограничено протонными и нейтронными капельными линиями, а также снижается устойчивость к спонтанному делению. Другие предсказания конца периодической таблицы включают элемент 128, сделанный Джоном Эмсли, элемент 137, сделанный Ричардом Фейнманом, элемент 146, сделанный Йогендрой Гамбир, и элемент 155, сделанный Альбертом Хазаном..
Модель Бора демонстрирует трудности для атомов с атомным номером больше 137, поскольку любой элемент с атомным номером больше 137 потребует 1с электронов для двигаться быстрее, чем c, скорость света. Следовательно, нерелятивистская модель Бора неточна в применении к такому элементу.
релятивистское уравнение Дирака имеет проблемы для элементов с более чем 137 протонами. Для таких элементов волновая функция основного состояния Дирака является скорее колебательной, чем связанной, и нет разрыва между спектрами положительной и отрицательной энергии, как в парадоксе Клейна. Более точные расчеты с учетом эффектов конечного размера ядра показывают, что энергия связи сначала превышает предел для элементов с более чем 173 протонами. Для более тяжелых элементов, если самая внутренняя орбиталь (1s) не заполнена, электрическое поле ядра вытянет электрон из вакуума, что приведет к спонтанному испусканию позитрона. Этого не происходит, если заполнена самая внутренняя орбиталь, так что элемент 173 не обязательно является концом периодической таблицы.
Множество различных форм периодической таблицы вызвало вопрос о том, существует ли оптимальная или окончательная форма периодической таблицы. Считается, что ответ на этот вопрос зависит от того, имеет ли химическая периодичность, наблюдаемая среди элементов, лежащая в основе истина, фактически жестко запрограммированная во вселенной, или же такая периодичность является продуктом субъективной человеческой интерпретации, зависящей от обстоятельства, убеждения и пристрастия людей-наблюдателей. Объективная основа химической периодичности решила бы вопросы о местонахождении водорода и гелия и составе группы 3. Считается, что такая основная истина, если она существует, еще не была обнаружена. При ее отсутствии множество различных форм таблицы Менделеева можно рассматривать как вариации на тему химической периодичности, каждая из которых исследует и подчеркивает различные аспекты, свойства, перспективы и отношения между элементами.
В ознаменование 150-летия Периодической таблицы Менделеева Организация Объединенных Наций объявила 2019 год Международным годом Периодической таблицы Менделеева, отметив «одно из самых значительных достижений в науке».
Портал химии 
