D.I. Mendeleev ได้ข้อสรุปว่าคุณสมบัติของพวกเขาจะต้องถูกกำหนดโดยปัจจัยพื้นฐานบางประการ ลักษณะทั่วไป. เขาเลือกมวลอะตอมของธาตุเป็นคุณลักษณะพื้นฐานสำหรับองค์ประกอบทางเคมี และกำหนดกฎธาตุโดยย่อ (พ.ศ. 2412) ดังนี้

คุณสมบัติขององค์ประกอบตลอดจนคุณสมบัติของวัตถุที่เรียบง่ายและซับซ้อนที่พวกมันสร้างขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับค่าของน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบเป็นระยะ

ข้อดีของ Mendeleev อยู่ที่ว่าเขาเข้าใจว่าการพึ่งพาอาศัยกันที่ประจักษ์นั้นเป็นกฎแห่งธรรมชาติซึ่งบรรพบุรุษของเขาไม่สามารถทำได้ D.I. Mendeleev เชื่อว่าองค์ประกอบของสารประกอบของพวกเขา คุณสมบัติทางเคมีจุดเดือดและจุดหลอมเหลว โครงสร้างผลึกและสิ่งที่คล้ายกัน ความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับสาระสำคัญของการพึ่งพาอาศัยกันเป็นระยะทำให้ Mendeleev มีโอกาสได้ข้อสรุปและสมมติฐานที่สำคัญหลายประการ

ตารางธาตุสมัยใหม่

ประการแรก จากธาตุ 63 ธาตุที่รู้จักในเวลานั้น เมนเดเลเยฟได้เปลี่ยนมวลอะตอมของธาตุเกือบ 20 ธาตุ (Be, In, La, Y, Ce, Th, U) ประการที่สอง เขาทำนายการมีอยู่ของธาตุใหม่ประมาณ 20 ธาตุ และทิ้งที่ไว้สำหรับธาตุเหล่านั้นในตารางธาตุ มีสามประเภท ได้แก่ เอคาโบรอน เอคาอะลูมิเนียม และเอคาซิลิกอน ได้รับการอธิบายอย่างละเอียดเพียงพอและมีความแม่นยำอย่างน่าทึ่ง สิ่งนี้ได้รับการยืนยันอย่างมีชัยชนะในอีก 15 ปีข้างหน้า เมื่อมีการค้นพบธาตุแกลเลียม (eca-อะลูมิเนียม) สแกนเดียม (เอคาโบรอน) และเจอร์เมเนียม (eca-ซิลิคอน)

กฎหมายเป็นระยะเป็นหนึ่งในกฎพื้นฐานของธรรมชาติ อิทธิพลของมันต่อการพัฒนาโลกทัศน์ทางวิทยาศาสตร์สามารถเปรียบเทียบได้กับกฎการอนุรักษ์มวลและพลังงานหรือทฤษฎีควอนตัมเท่านั้น แม้ในสมัยของ D.I. Mendeleev กฎธาตุก็กลายเป็นพื้นฐานของเคมี การค้นพบโครงสร้างและปรากฏการณ์ไอโซโทปเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าลักษณะเชิงปริมาณหลักขององค์ประกอบไม่ใช่มวลอะตอม แต่เป็นประจุนิวเคลียร์ (Z) ในปี พ.ศ. 2456 โมสลีย์และรัทเทอร์ฟอร์ดได้นำเสนอแนวคิดเรื่อง "เลขลำดับของธาตุ" โดยกำหนดหมายเลขสัญลักษณ์ทั้งหมดในระบบธาตุ และแสดงให้เห็นว่าการจำแนกธาตุขึ้นอยู่กับเลขลำดับของธาตุ ซึ่งเท่ากับประจุของนิวเคลียส ของอะตอมของพวกเขา

ข้อความนี้ปัจจุบันเรียกว่ากฎของโมสลีย์

นั่นเป็นเหตุผล คำจำกัดความที่ทันสมัยกฎหมายเป็นระยะกำหนดดังนี้:

คุณสมบัติ สารง่ายๆเช่นเดียวกับรูปแบบและคุณสมบัติของสารประกอบขององค์ประกอบนั้นจะขึ้นอยู่กับค่าประจุของนิวเคลียสของอะตอมเป็นระยะ ๆ (หรือตามเลขอะตอมขององค์ประกอบในตารางธาตุ)

โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมขององค์ประกอบแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าเมื่อประจุของนิวเคลียสเพิ่มขึ้น โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์จะเกิดขึ้นซ้ำเป็นระยะตามธรรมชาติ และด้วยเหตุนี้คุณสมบัติขององค์ประกอบจึงเกิดซ้ำ สิ่งนี้สะท้อนให้เห็นในตารางธาตุซึ่งมีการเสนอตัวเลือกหลายร้อยรายการ ส่วนใหญ่มักใช้ตารางสองรูปแบบ - ย่อและขยาย - มีองค์ประกอบที่รู้จักทั้งหมดและมีพื้นที่ว่างสำหรับผู้ที่ยังไม่เปิด

แต่ละองค์ประกอบกินเวลา ตารางธาตุเซลล์เฉพาะที่ใช้ระบุสัญลักษณ์และชื่อของธาตุ เลขอะตอม มวลอะตอมสัมพัทธ์ และสำหรับธาตุกัมมันตภาพรังสี เลขมวลของไอโซโทปที่เสถียรหรือเข้าถึงได้มากที่สุดจะแสดงอยู่ในวงเล็บเหลี่ยม ตารางสมัยใหม่มักให้ข้อมูลอ้างอิงอื่นๆ เช่น ความหนาแน่น จุดเดือดและจุดหลอมเหลวของสารอย่างง่าย ฯลฯ

ระยะเวลา

หลัก หน่วยโครงสร้างระบบคาบมีคาบและกลุ่ม - กลุ่มธรรมชาติที่องค์ประกอบทางเคมีถูกแบ่งตามโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์

คาบคือชุดขององค์ประกอบตามลำดับแนวนอนซึ่งอะตอมอิเล็กตรอนมีระดับพลังงานเท่ากัน

หมายเลขงวดตรงกับหมายเลขระดับควอนตัมภายนอก ตัวอย่างเช่น ธาตุแคลเซียม (4s 2) อยู่ในคาบที่สี่ กล่าวคือ อะตอมของธาตุมีระดับพลังงาน 4 ระดับ และเวเลนซ์อิเล็กตรอนอยู่ที่ระดับด้านนอกซึ่งเป็นระดับที่ 4 ความแตกต่างในลำดับการเติมทั้งชั้นนอกและใกล้กับชั้นอิเล็กทรอนิกส์หลักจะอธิบายเหตุผลของระยะเวลาที่แตกต่างกัน

ในอะตอมขององค์ประกอบ s และ p ระดับภายนอกจะถูกสร้างขึ้น ในองค์ประกอบ d ซึ่งเป็นระดับพลังงานภายนอกอันดับที่สอง และในองค์ประกอบ f คือระดับพลังงานภายนอกระดับที่สาม

ดังนั้นความแตกต่างในคุณสมบัติจึงปรากฏชัดเจนที่สุดในองค์ประกอบ s หรือ p ที่อยู่ใกล้เคียง ในองค์ประกอบ d และโดยเฉพาะ f ในช่วงเวลาเดียวกัน ความแตกต่างของคุณสมบัติจะมีนัยสำคัญน้อยกว่า

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว องค์ประกอบต่างๆ จะถูกรวมเข้าด้วยกันตามจำนวนระดับย่อยพลังงานที่สร้างขึ้นโดยอิเล็กตรอน ครอบครัวอิเล็กทรอนิกส์. ตัวอย่างเช่น ในช่วง IV-VI มีตระกูลที่มีสิบองค์ประกอบ: 3d-family (Sc-Zn), 4d-family (Y-Cd), 5d-family (La, Hf-Hg) ในช่วงที่หกและเจ็ด องค์ประกอบสิบสี่แต่ละองค์ประกอบประกอบกันเป็นตระกูล f: ตระกูล 4f (Ce-Lu) ซึ่งเรียกว่าแลนทาไนด์ และตระกูล 5f (Th-Lr) - แอกติไนด์ ครอบครัวเหล่านี้อยู่ใต้ตารางธาตุ

สามคาบแรกเรียกว่าคาบย่อยหรือคาบทั่วไป เนื่องจากคุณสมบัติขององค์ประกอบของคาบเหล่านี้เป็นพื้นฐานในการกระจายองค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมดออกเป็นแปดกลุ่ม ช่วงเวลาอื่นๆ ทั้งหมด รวมทั้งช่วงที่ 7 ที่ไม่สมบูรณ์ เรียกว่าช่วงเวลาหลัก

ทุกคาบ ยกเว้นช่วงแรก เริ่มต้นด้วยธาตุอัลคาไลน์ (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) และสิ้นสุด ยกเว้นช่วงที่ 7 ไม่สมบูรณ์ มีธาตุเฉื่อย (He, Ne, Ar, Kr, Xe, รน) โลหะอัลคาไลมีโครงสร้างอิเล็กตรอนภายนอกเหมือนกัน nส 1 ที่ไหน n— หมายเลขงวด องค์ประกอบเฉื่อย ยกเว้นฮีเลียม (1 วินาที 2) มีโครงสร้างเดียวกันกับชั้นอิเล็กทรอนิกส์ด้านนอก: nส 2 nหน้า 6 นั่นคืออะนาล็อกอิเล็กทรอนิกส์

รูปแบบที่พิจารณาทำให้สามารถสรุปได้:

การทำซ้ำเป็นระยะของสิ่งเดียวกัน การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ชั้นอิเล็กตรอนด้านนอกเป็นสาเหตุของความคล้ายคลึงกันของคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีขององค์ประกอบอะนาล็อกเนื่องจากเป็นอิเล็กตรอนชั้นนอกของอะตอมที่กำหนดคุณสมบัติของพวกมันเป็นหลัก

ในช่วงเวลาปกติเล็ก ๆ เมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้นจะสังเกตเห็นการลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของโลหะและคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะเพิ่มขึ้นเนื่องจากจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่ระดับพลังงานภายนอกเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น อะตอมของธาตุทุกตัวในคาบที่สามจะมีชั้นอิเล็กตรอน 3 ชั้น โครงสร้างของชั้นในทั้งสองจะเหมือนกันทุกองค์ประกอบของคาบที่สาม (1s 2 2s 2 2p 6) และโครงสร้างของชั้นนอกและชั้นที่สามจะแตกต่างกัน เมื่อย้ายจากแต่ละองค์ประกอบก่อนหน้าไปยังแต่ละองค์ประกอบที่ตามมา ประจุของนิวเคลียสของอะตอมจะเพิ่มขึ้นหนึ่งและจำนวนอิเล็กตรอนภายนอกก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย เป็นผลให้แรงดึงดูดต่อนิวเคลียสเพิ่มขึ้นและรัศมีของอะตอมลดลง สิ่งนี้ส่งผลให้คุณสมบัติของโลหะลดลงและคุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะเพิ่มขึ้น

ช่วงที่สามเริ่มต้นด้วยโซเดียมของโลหะที่มีฤทธิ์มาก (11 Na - 3s 1) ตามด้วยแมกนีเซียมที่มีฤทธิ์ค่อนข้างน้อย (12 Mg - 3s 2) โลหะทั้งสองนี้เป็นของตระกูล 3s องค์ประกอบ p แรกของช่วงที่สามคืออะลูมิเนียม (13 Al - 3s 2 3p 1) ซึ่งมีฤทธิ์เป็นโลหะน้อยกว่าแมกนีเซียมมีคุณสมบัติเป็นแอมโฟเทอริกนั่นคือในปฏิกิริยาเคมีก็สามารถทำตัวเหมือนอโลหะได้เช่นกัน . ถัดมาเป็นซิลิคอนที่ไม่ใช่โลหะ (14 Si - 3s 2 3p 2), ฟอสฟอรัส (15 P - 3s 2 3p 3), ซัลเฟอร์ (16 S - 3s 2 3p 4), คลอรีน (17 Cl - 3s 2 3p 5) คุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะเพิ่มขึ้นจาก Si เป็น Cl ซึ่งเป็นสารที่ไม่ใช่โลหะที่ใช้งานอยู่ คาบจะลงท้ายด้วยอาร์กอนองค์ประกอบเฉื่อย (18 Ar - 3s 2 3p 6)

ภายในช่วงหนึ่งคุณสมบัติขององค์ประกอบจะค่อยๆเปลี่ยนไปและในช่วงการเปลี่ยนผ่านจากช่วงก่อนหน้าไปยังช่วงถัดไปจะมีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติอย่างรวดเร็วเนื่องจากการสร้างระดับพลังงานใหม่เริ่มต้นขึ้น

การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทีละน้อยไม่เพียงแต่เป็นลักษณะเฉพาะของสารธรรมดาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสารประกอบเชิงซ้อนด้วย ดังที่แสดงในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 - คุณสมบัติบางประการของธาตุในช่วงที่สามและสารประกอบ

ครอบครัวอิเล็กทรอนิกส์	s-องค์ประกอบ		p-องค์ประกอบ
สัญลักษณ์ธาตุ	นา	มก	อัล	ศรี	ป	ส	Cl	อาร์
ประจุของนิวเคลียสของอะตอม	+11	+12	+13	+14	+15	+16	+17	+18
การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก	3 วินาที 1	3 วินาที 2	3s 2 3p 1	3s 2 3p 2	3s 2 3p 3	3s 2 3p 4	3s 2 3p 5	3s 2 3p 6
รัศมีอะตอม นาโนเมตร	0,189	0,160	0,143	0,118	0,110	0,102	0,099	0,054
ความจุสูงสุด	ฉัน	ครั้งที่สอง	สาม	IV	วี	วี	ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว	—
ออกไซด์ที่สูงขึ้นและคุณสมบัติของพวกเขา	นา2O	มก	อัล2O3	SiO2	P2O5	ดังนั้น 3	Cl2O7	—
	คุณสมบัติพื้นฐาน		คุณสมบัติของแอมโฟเทอริก	คุณสมบัติของกรด				—
ออกไซด์ไฮเดรต (เบสหรือกรด)	NaOH	มก.(OH)2	อัล(OH)3	H2SiO3	H3PO4	H2SO4	เอชซีแอลโอ4	—
	ฐาน	รากฐานที่อ่อนแอ	แอมโฟเทอริกไฮดรอกไซด์	กรดอ่อน	กรดความแรงปานกลาง	กรดแก่	กรดแก่	—
สารประกอบไฮโดรเจน	NaH	มก.2	AlH3	SiH4	พีเอช 3	H2S	เอชซีแอล	—
	สารคล้ายเกลือที่เป็นของแข็ง			สารที่เป็นก๊าซ				—

เป็นเวลานานคุณสมบัติของโลหะจะอ่อนตัวลงช้าลง นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าตั้งแต่ช่วงที่สี่เป็นต้นไป องค์ประกอบ d การเปลี่ยนแปลงสิบรายการจะปรากฏขึ้น ซึ่งไม่ใช่ด้านนอก แต่มีระดับย่อย d ภายนอกที่สองถูกสร้างขึ้น และบนชั้นนอกขององค์ประกอบ d ก็มี เอสอิเล็กตรอนหนึ่งหรือสองตัวซึ่งกำหนดคุณสมบัติขององค์ประกอบเหล่านี้ในระดับหนึ่ง ดังนั้น สำหรับองค์ประกอบ d รูปแบบจึงค่อนข้างซับซ้อนมากขึ้น ตัวอย่างเช่น ในช่วงที่ห้า คุณสมบัติของโลหะจะค่อยๆ ลดลงจากอัลคาไลน์ Rb จนถึงความแข็งแกร่งขั้นต่ำในโลหะในตระกูลแพลตตินัม (Ru, Rh, Pd)

อย่างไรก็ตาม หลังจากที่ซิลเวอร์ Ag ไม่ทำงาน จะมีการวางแคดเมียม Cd ไว้ ซึ่งทำให้คุณสมบัติของโลหะเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน นอกจากนี้ เมื่อเลขอะตอมของธาตุเพิ่มขึ้น คุณสมบัติที่ไม่ใช่โลหะจะปรากฏขึ้นและค่อยๆ เพิ่มขึ้นจนถึงไอโอดีนที่ไม่ใช่โลหะทั่วไป ช่วงเวลานี้สิ้นสุดลงเช่นเดียวกับครั้งก่อนๆ ด้วยก๊าซเฉื่อย การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบเป็นระยะภายในคาบขนาดใหญ่ทำให้เราสามารถแบ่งพวกมันออกเป็นสองชุด โดยส่วนที่สองของคาบจะซ้ำกับคาบแรก

กลุ่ม

คอลัมน์แนวตั้งขององค์ประกอบในตารางธาตุ - กลุ่มประกอบด้วยกลุ่มย่อย: หลักและรอง บางครั้งพวกมันถูกกำหนดด้วยตัวอักษร A และ B ตามลำดับ

กลุ่มย่อยหลัก ได้แก่ องค์ประกอบ s และ p และกลุ่มย่อยรอง ได้แก่ องค์ประกอบ d และ f ของคาบขนาดใหญ่

กลุ่มย่อยหลักคือชุดขององค์ประกอบที่วางอยู่ในแนวตั้งในตารางธาตุและมีโครงสร้างชั้นอิเล็กตรอนชั้นนอกในอะตอมเหมือนกัน

จากคำจำกัดความข้างต้น ตำแหน่งขององค์ประกอบในกลุ่มย่อยหลักจะถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมด (s- และ p-) ของระดับพลังงานภายนอก ซึ่งเท่ากับหมายเลขกลุ่ม ตัวอย่างเช่น ซัลเฟอร์ (S - 3s 2 3p 4 ) อะตอมซึ่งมีอิเล็กตรอนหกตัวที่ระดับด้านนอกอยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่หกอาร์กอน (Ar - 3s 2 3p 6 ) - ไปยังกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่แปดและสตรอนเทียม (Sr - 5s 2 ) - ไปยังกลุ่มย่อย IIA

องค์ประกอบของกลุ่มย่อยหนึ่งมีคุณสมบัติทางเคมีคล้ายคลึงกัน ตัวอย่างเช่น ลองดูที่องค์ประกอบของกลุ่มย่อย IA และ VIIA (ตารางที่ 2) เมื่อประจุของนิวเคลียสเพิ่มขึ้นจำนวนชั้นอิเล็กตรอนและรัศมีของอะตอมจะเพิ่มขึ้น แต่จำนวนอิเล็กตรอนที่ระดับพลังงานภายนอกยังคงไม่เปลี่ยนแปลง: สำหรับโลหะอัลคาไล (กลุ่มย่อย IA) - หนึ่งและสำหรับฮาโลเจน (กลุ่มย่อย VIIA ) - เจ็ด เนื่องจากเป็นอิเล็กตรอนชั้นนอกที่มีอิทธิพลต่อคุณสมบัติทางเคมีมากที่สุด จึงชัดเจนว่าแต่ละกลุ่มขององค์ประกอบอะนาล็อกที่พิจารณามีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน

แต่ภายในกลุ่มย่อยหนึ่งกลุ่มพร้อมกับความคล้ายคลึงกันของคุณสมบัติก็สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง ดังนั้นองค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่มย่อย IA ยกเว้น H จึงเป็นโลหะที่มีฤทธิ์ แต่ด้วยการเพิ่มรัศมีของอะตอมและจำนวนชั้นอิเล็กทรอนิกส์ที่ป้องกันอิทธิพลของนิวเคลียสที่มีต่อเวเลนซ์อิเล็กตรอน คุณสมบัติของโลหะก็เพิ่มขึ้น ดังนั้น Fr จึงเป็นโลหะที่มีปฏิกิริยามากกว่า Cs และ Cs มีปฏิกิริยามากกว่า R เป็นต้น และในกลุ่มย่อย VIIA ด้วยเหตุผลเดียวกัน คุณสมบัติอโลหะของธาตุจะลดลงเมื่อเลขอะตอมเพิ่มขึ้น ดังนั้น F จึงเป็นอโลหะที่มีฤทธิ์มากกว่าเมื่อเทียบกับ Cl และ Cl จึงเป็นอโลหะที่มีฤทธิ์มากกว่าเมื่อเทียบกับ Br เป็นต้น

ตารางที่ 2 - คุณลักษณะบางประการขององค์ประกอบของกลุ่มย่อย IA และ VIIA

ระยะเวลา	กลุ่มย่อยไอเอ				กลุ่มย่อยปกเกล้าเจ้าอยู่หัว
	สัญลักษณ์ธาตุ	ค่าใช้จ่ายหลัก	รัศมีอะตอม นาโนเมตร		สัญลักษณ์ธาตุ	ค่าใช้จ่ายหลัก	รัศมีอะตอม นาโนเมตร	การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ภายนอก
ครั้งที่สอง	หลี่	+3	0,155	2 ส 1	เอฟ	+9	0,064	2 ส 2 2 หน้า 5
สาม	นา	+11	0,189	3 ส 1	Cl	+17	0,099	3 ส 2 3 หน้า 5
IV	เค	+19	0,236	4 ส 1	บ	35	0,114	4 ส 2 4 หน้า 5
วี	รบี	+37	0,248	5 ส 1	ฉัน	+53	0,133	5 ส 2 5 หน้า 5
วี	คส	55	0,268	6 ส 1	ที่	85	0,140	6 ส 2 6 หน้า 5
ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว	คุณพ่อ	+87	0,280	7 ส 1	—	—	—	—

กลุ่มย่อยด้านข้างคือชุดขององค์ประกอบที่วางในแนวตั้งในตารางธาตุและมีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากัน เนื่องจากมีการสร้างระดับย่อยพลังงาน d ภายนอก s และชั้นที่สอง

องค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่มย่อยด้านข้างเป็นของตระกูล d องค์ประกอบเหล่านี้บางครั้งเรียกว่าโลหะทรานซิชัน ในกลุ่มย่อยด้านข้าง คุณสมบัติจะเปลี่ยนแปลงช้าลง เนื่องจากในอะตอมขององค์ประกอบ d อิเล็กตรอนจะสร้างระดับพลังงานที่สองจากภายนอก และมีอิเล็กตรอนเพียงหนึ่งหรือสองตัวที่ระดับด้านนอก

ตำแหน่งขององค์ประกอบ d ห้าตัวแรก (กลุ่มย่อย IIIB-VIIB) ของแต่ละคาบสามารถกำหนดได้โดยใช้ผลรวมของอิเล็กตรอนภายนอกและอิเล็กตรอน d ของระดับภายนอกที่สอง ตัวอย่างเช่นจากสูตรอิเล็กทรอนิกส์ของสแกนเดียม (Sc - 4s 2 3d 1 ) เห็นได้ชัดว่ามันอยู่ในกลุ่มย่อยรอง (เนื่องจากเป็นองค์ประกอบ d) ของกลุ่มที่สาม (เนื่องจากผลรวมของเวเลนซ์อิเล็กตรอนคือสาม) และแมงกานีส (Mn - 4s 2 3d 5 ) ถูกจัดอยู่ในกลุ่มย่อยรองของกลุ่มที่เจ็ด

ตำแหน่งของสององค์ประกอบสุดท้ายของแต่ละช่วงเวลา (กลุ่มย่อย IB และ IIB) สามารถกำหนดได้โดยจำนวนอิเล็กตรอนในระดับภายนอกเนื่องจากระดับก่อนหน้าจะเสร็จสมบูรณ์ในอะตอมขององค์ประกอบเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น Ag (5s 1 5d 10) ถูกวางไว้ในกลุ่มย่อยรองของกลุ่มแรก, Zn (4s 2 3d 10) - ในกลุ่มย่อยรองของกลุ่มที่สอง

กลุ่มสาม Fe-Co-Ni, Ru-Rh-Pd และ Os-Ir-Pt ตั้งอยู่ในกลุ่มย่อยรองของกลุ่มที่แปด กลุ่มสามกลุ่มนี้ประกอบเป็นสองตระกูล: เหล็กและพลาตินอยด์ นอกเหนือจากตระกูลเหล่านี้แล้ว ตระกูลแลนทาไนด์ (สิบสี่องค์ประกอบ 4f) และตระกูลแอกติไนด์ (สิบสี่องค์ประกอบ 5f) ก็แยกความแตกต่างกัน ครอบครัวเหล่านี้อยู่ในกลุ่มย่อยรองของกลุ่มที่สาม

การเพิ่มขึ้นของคุณสมบัติโลหะของธาตุในกลุ่มย่อยจากบนลงล่าง รวมถึงการลดลงของคุณสมบัติเหล่านี้ภายในช่วงระยะเวลาหนึ่งจากซ้ายไปขวา เป็นตัวกำหนดลักษณะของรูปแบบแนวทแยงในตารางธาตุ ดังนั้น Be จึงคล้ายกับ Al, B - ถึง Si, Ti - ถึง Nb มาก สิ่งนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนจากข้อเท็จจริงที่ว่าโดยธรรมชาติแล้วองค์ประกอบเหล่านี้ก่อให้เกิดแร่ธาตุที่คล้ายคลึงกัน ตัวอย่างเช่น ในธรรมชาติ Te มักเกิดขึ้นกับ Nb โดยก่อตัวเป็นแร่ธาตุ—ไททาโนนิโอเบต

ระบบเป็นระยะ,ชุดสั่งเคมีภัณฑ์ องค์ประกอบธรรมชาติของพวกเขา ซึ่งเป็นนิพจน์ตาราง ต้นแบบของระยะ ระบบเคมี องค์ประกอบต่างๆ ขึ้นอยู่กับตาราง "ประสบการณ์ของระบบองค์ประกอบตามความคล้ายคลึงกันทางเคมี" รวบรวมโดย D. I. Mendeleev เมื่อวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2412 (รูปที่ 1) สุดท้ายนี้ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ปรับปรุงตาราง พัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับคาบและกลุ่มขององค์ประกอบ และตำแหน่งขององค์ประกอบในระบบ ในปี พ.ศ. 2413 Mendeleev เรียกระบบนี้ว่าเป็นธรรมชาติ และในปี พ.ศ. 2414 เรียกเป็นระยะ ๆ เป็นผลให้ถึงแม้ระบบคาบจะได้รับรูปแบบที่ทันสมัยหลายประการ โครงร่างโครงสร้าง จากข้อมูลดังกล่าว Mendeleev ทำนายการมีอยู่ของนักบุญประมาณปี ค.ศ. 10 องค์ประกอบที่ไม่รู้จัก การคาดการณ์เหล่านี้ได้รับการยืนยันในเวลาต่อมา

ข้าว. 1 ตาราง “ ประสบการณ์ของระบบองค์ประกอบตามความคล้ายคลึงกันทางเคมี” (D. I. Mendeleev. I myrtle 2412)

อย่างไรก็ตาม ในอีกกว่า 40 ปีข้างหน้า ตารางธาตุหมายถึง ปริญญาเป็นเพียงเชิงประจักษ์เท่านั้น การสรุปข้อเท็จจริงเนื่องจากไม่มีทางกายภาพ การอธิบายเหตุผลเป็นระยะ การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ CB-B ขึ้นอยู่กับการเพิ่มขึ้น คำอธิบายดังกล่าวเป็นไปไม่ได้หากไม่มีแนวคิดที่มีรากฐานมาอย่างดีเกี่ยวกับโครงสร้าง (ดู) นั่นเป็นเหตุผล เหตุการณ์สำคัญที่สำคัญในการพัฒนาระบบคาบกลายเป็นแบบจำลองดาวเคราะห์ (นิวเคลียร์) ที่เสนอโดย E. Rutherford (1911) ในปี 1913 A. van den Broek ได้ข้อสรุปว่าองค์ประกอบในตารางธาตุมีค่าเป็นตัวเลขเท่ากับตำแหน่ง ประจุ (Z) ของนิวเคลียสของมัน ข้อสรุปนี้ได้รับการยืนยันจากการทดลองโดย G. Moseley (กฎของ Moseley, 1913-14) ส่งผลให้เป็นระยะๆ กฎหมายได้รับความเข้มงวดทางกายภาพ การกำหนดจึงเป็นไปได้ที่จะกำหนดสิ่งต่อไปนี้ได้อย่างชัดเจน ขอบเขตของตารางธาตุ (H เป็นองค์ประกอบที่มี Z=1 ขั้นต่ำ) ประมาณจำนวนองค์ประกอบที่แน่นอนระหว่าง H และ U และพิจารณาว่าองค์ประกอบใดที่ยังไม่ถูกค้นพบ (Z = 43, 61, 72, 75, 85 , 87) ทฤษฎีตารางธาตุได้รับการพัฒนาตั้งแต่เริ่มแรก 1920 (ดูด้านล่าง)

โครงสร้างของตารางธาตุตารางธาตุสมัยใหม่ประกอบด้วย 109 องค์ประกอบทางเคมี(มีข้อมูลเกี่ยวกับการสังเคราะห์องค์ประกอบที่มี Z = 110 ในปี 1988) สิ่งเหล่านี้อยู่ในธรรมชาติ วัตถุที่พบ 89; องค์ประกอบทั้งหมดที่ตามหลัง U หรือ (Z = 93 109) รวมถึง Tc (Z = 43), Pm (Z = 61) และ At (Z = 85) ถูกสังเคราะห์ขึ้นโดยใช้โปรแกรมถอดรหัส . องค์ประกอบที่มี Z = 106 109 ยังไม่ได้รับชื่อ ดังนั้นจึงไม่มีสัญลักษณ์ที่เกี่ยวข้องในตาราง สำหรับองค์ประกอบที่มี Z = 109 ยังไม่ทราบค่าสูงสุด มีอายุยืนยาว

ตลอดประวัติศาสตร์ทั้งหมดของตารางธาตุ มีการเผยแพร่รูปภาพต่างๆ มากกว่า 500 เวอร์ชัน นี่เป็นเพราะความพยายามที่จะค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่สมเหตุสมผลสำหรับปัญหาความขัดแย้งบางประการของโครงสร้างของตารางธาตุ (ตำแหน่งของ H, แลนทาไนด์ ฯลฯ ) นาอิบ. แพร่กระจายดังนี้ รูปแบบตารางการแสดงออกของระบบธาตุ: 1) Mendeleev เสนอรูปแบบสั้น (ในรูปแบบปัจจุบันวางไว้ที่จุดเริ่มต้นของปริมาตรบน flyleaf สี); 2) อันยาวได้รับการพัฒนาโดย Mendeleev ปรับปรุงในปี 1905 โดย A. Werner (รูปที่ 2) 3) บันได เผยแพร่ในปี 1921 H. (รูปที่ 3) ใน ทศวรรษที่ผ่านมารูปแบบสั้นและยาวมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นพิเศษ เนื่องจากมีรูปลักษณ์ที่มองเห็นได้สะดวกและใช้งานได้จริง ทั้งหมดที่ระบุไว้ แบบฟอร์มมีข้อดีและข้อเสียบางประการ อย่างไรก็ตาม แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเสนอ k.-l จักรวาล ตัวแปรของการเป็นตัวแทนของตารางธาตุซึ่งจะสะท้อนความหลากหลายของโลกแห่งเคมีได้อย่างเพียงพอ องค์ประกอบและลักษณะเฉพาะของการเปลี่ยนแปลงทางเคมี พฤติกรรมเมื่อ Z เพิ่มขึ้น

ฟันดัม. หลักการสร้างตารางธาตุคือการแยกแยะคาบ (แถวแนวนอน) และกลุ่ม (คอลัมน์แนวตั้ง) ของธาตุในตารางธาตุ ระบบคาบปัจจุบันประกอบด้วย 7 คาบ (คาบที่ 7 ที่ยังไม่สมบูรณ์ควรลงท้ายด้วยองค์ประกอบสมมุติที่มี Z = 118) และ 8 กลุ่ม เรียกว่าคาบ ชุดขององค์ประกอบที่เริ่มต้น (หรือช่วงแรก) และสิ้นสุด จำนวนองค์ประกอบในช่วงเวลาจะเพิ่มขึ้นตามธรรมชาติและเริ่มจากวินาทีที่ทำซ้ำเป็นคู่: 8, 8, 18, 18, 32, 32, ... ( เป็นกรณีพิเศษช่วงแรกมีเพียงสององค์ประกอบเท่านั้น) กลุ่มองค์ประกอบไม่มีคำจำกัดความที่ชัดเจน อย่างเป็นทางการ หมายเลขของมันสอดคล้องกับค่าสูงสุด ความหมายขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบ แต่ไม่ตรงตามเงื่อนไขนี้ในบางกรณี แต่ละกลุ่มแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อยหลัก (a) และรอง (b) แต่ละองค์ประกอบมีองค์ประกอบที่คล้ายคลึงกันทางเคมี St. คุณซึ่งมีโครงสร้างภายนอกที่เหมือนกัน เปลือกอิเล็กทรอนิกส์ ในกลุ่มส่วนใหญ่ องค์ประกอบของกลุ่มย่อย a และ b มีสารเคมีบางชนิด ความเหมือนเปรม ในที่สูงขึ้น

กลุ่ม VIII ครอบครองสถานที่พิเศษในโครงสร้างของตารางธาตุ เป็นเวลานาน เวลา มีเพียงองค์ประกอบของ "สามกลุ่ม" เท่านั้นที่ถูกประกอบเข้าด้วยกัน: Fe-Co-Ni และ (Ru Rh Pd และ Os-Ir-Pt) และทั้งหมดถูกวางไว้ในตำแหน่งอิสระ กลุ่มศูนย์ ดังนั้นตารางธาตุจึงมี 9 กลุ่ม หลังจากนั้นในยุค 60 ได้รับการเชื่อมต่อ Xe, Kr และ Rn เริ่มถูกจัดให้อยู่ในกลุ่มย่อย VIIIa และกลุ่มศูนย์ก็ถูกยกเลิกไป องค์ประกอบของกลุ่มสามประกอบด้วยกลุ่มย่อย VIII6 “การออกแบบโครงสร้าง” ของกลุ่ม VIII นี้ปรากฏในตารางธาตุที่ตีพิมพ์เกือบทั้งหมด

จะแยกแยะ. คุณลักษณะของช่วงแรกคือมีเพียง 2 องค์ประกอบคือ H และ He เนื่องจากความศักดิ์สิทธิ์ - สามัคคี องค์ประกอบที่ไม่มีความชัดเจน สถานที่เฉพาะในตารางธาตุ สัญลักษณ์ H ถูกวางไว้ในกลุ่มย่อย Ia หรือในกลุ่มย่อย VIIa หรือทั้งสองอย่างพร้อมกัน โดยใส่สัญลักษณ์ไว้ในวงเล็บในกลุ่มย่อยกลุ่มใดกลุ่มหนึ่ง หรือสุดท้ายก็แสดงว่าสัญลักษณ์ดังกล่าวแยกออกจากกัน แบบอักษร วิธีการจัดเรียง H เหล่านี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่ามันมีความคล้ายคลึงกันอย่างเป็นทางการกับทั้งสอง

ข้าว. 2. แบบยาวเป็นระยะ ระบบเคมี องค์ประกอบ (เวอร์ชันทันสมัย) ข้าว. 3. บันไดแบบเป็นระยะ ระบบเคมี องค์ประกอบ (H. , 1921)

ช่วงที่สอง (Li-Ne) มี 8 องค์ประกอบ เริ่มต้นด้วย Li (unity, + 1) ตามด้วย Be(+2) เมทัลลิค อักขระ B (+3) แสดงออกมาไม่ชัดเจน และตัวถัดไป C เป็นแบบอย่าง (+4) ต่อไปนี้คือ N, O, F และ Ne-ไม่ใช่โลหะ โดยมีเพียง N เท่านั้นที่มีค่าสูงสุด +5 ที่สอดคล้องกับหมายเลขกลุ่ม O และ F เป็นกลุ่มที่มีการเคลื่อนไหวมากที่สุด

ช่วงที่ 3 (นา-อา) ยังมีธาตุ 8 ธาตุ ซึ่งเป็นลักษณะของการเปลี่ยนแปลงทางเคมี นักบุญซึ่งมีหลายประการคล้ายกับที่สังเกตในช่วงที่สอง อย่างไรก็ตาม Mg และ Al มีความเป็น "โลหะ" มากกว่าสิ่งที่เกี่ยวข้อง เป็น และ B องค์ประกอบที่เหลือ ได้แก่ Si, P, S, Cl และ Ar อโลหะ ทั้งหมดแสดง เท่ากับหมายเลขกลุ่ม ยกเว้น Ar ต.arr. ในช่วงที่สองและสาม เมื่อ Z เพิ่มขึ้น จะสังเกตเห็นความอ่อนตัวของโลหะและการเพิ่มขึ้นของอโลหะ ลักษณะขององค์ประกอบ

องค์ประกอบทั้งหมดของสามช่วงแรกอยู่ในกลุ่มย่อย a ตามสมัยนิยม คำศัพท์ที่เรียกว่าองค์ประกอบที่อยู่ในกลุ่มย่อย Ia และ IIa องค์ประกอบ I (ในตารางสีสัญลักษณ์จะแสดงเป็นสีแดง) ไปจนถึงกลุ่มย่อย IIIa-VIIIa-p-องค์ประกอบ (สัญลักษณ์สีส้ม)

ช่วงที่ 4 (K-Kr) มี 18 ธาตุ หลังจาก K และอัลคาไลน์เอิร์ธ Ca (s-elements) เป็นไปตามลำดับของ 10 สิ่งที่เรียกว่า การเปลี่ยนแปลง (Sc-Zn) หรือองค์ประกอบ d (สัญลักษณ์ สีฟ้า) ซึ่งรวมอยู่ในกลุ่มย่อย b ส่วนใหญ่ (ทั้งหมด - ) แสดงสูงกว่า เท่ากับหมายเลขกลุ่ม ไม่รวมกลุ่ม Fe-Co-Ni โดยที่ Fe ภายใต้เงื่อนไขบางประการมี +6 และ Co และ Ni เป็นไตรวาเลนท์สูงสุด องค์ประกอบจาก Ga ถึง Kr อยู่ในกลุ่มย่อย a (p-element) และลักษณะของการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัตินั้นมีหลายวิธีคล้ายกับการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบของช่วงเวลาที่สองและสามในช่วงเวลาที่สอดคล้องกันของค่า Z . สำหรับ Kr ได้รับหลายรายการ สารประกอบที่ค่อนข้างเสถียรเป็นหลัก กับเอฟ

ช่วงที่ห้า (Rb-Xe) ถูกสร้างขึ้นคล้ายกับช่วงที่สี่ นอกจากนี้ยังมีการแทรก 10 การเปลี่ยนแปลงหรือองค์ประกอบ d (Y-Cd) ลักษณะเฉพาะของการเปลี่ยนแปลงความแข็งแกร่งขององค์ประกอบในช่วงเวลา: 1) ในกลุ่มที่สาม Ru-Rh-Pd แสดงค่าสูงสุด 4-8; 2) องค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่มย่อย a รวมถึง Xe แสดงค่าที่สูงกว่าเท่ากับหมายเลขกลุ่ม 3) ฉันมีคุณสมบัติทางโลหะที่อ่อนแอ เซนต์. ตัวอย่าง T. คุณสมบัติขององค์ประกอบของช่วงที่สี่และห้าเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อนมากขึ้นเมื่อ Z เพิ่มขึ้นมากกว่าคุณสมบัติขององค์ประกอบในช่วงที่สองและสาม ซึ่งมีสาเหตุหลักมาจากการมีองค์ประกอบ d การเปลี่ยนแปลง

คาบที่ 6 (Cs-Rn) มี 32 องค์ประกอบ นอกจากองค์ประกอบ d 10 ชนิด (La, Hf-Hg) แล้ว ยังมีกลุ่มองค์ประกอบ f 14 ชนิด (สัญลักษณ์สีดำจาก Ce ถึง Lu) - แลนทาไนด์ มีความคล้ายคลึงกันมากในวิชาเคมี ศักดิ์สิทธิ์สำหรับคุณ (ควรเป็น +3) ดังนั้นจึงทำไม่ได้ วางตามที่แตกต่างกัน กลุ่มระบบ ในรูปแบบย่อของตารางธาตุ แลนทาไนด์ทั้งหมดจะรวมอยู่ในกลุ่มย่อย IIIa (La) และจำนวนรวมทั้งหมดจะถูกถอดรหัสอยู่ใต้ตาราง เทคนิคนี้ไม่มีข้อเสีย เนื่องจากองค์ประกอบทั้ง 14 รายการดูเหมือนจะอยู่นอกระบบ ในรูปแบบยาวและแบบขั้นบันไดของระบบคาบ ความจำเพาะจะสะท้อนให้เห็นในพื้นหลังทั่วไปของโครงสร้าง ดร. คุณลักษณะขององค์ประกอบของช่วงเวลา: 1) ในกลุ่ม Os Ir Pt triad มีเพียง Os เท่านั้นที่แสดงค่าสูงสุด +8; 2) ที่ มีเอฟเฟกต์โลหะที่เด่นชัดกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ I อักขระ; 3) สูงสุด มีปฏิกิริยาจากแต่เคมีเข้มข้นทำให้ศึกษาได้ยาก เซนต์.

ช่วงที่ 7 เช่นเดียวกับช่วงที่ 6 ควรมี 32 องค์ประกอบ แต่ยังไม่เสร็จสมบูรณ์ องค์ประกอบ Fr และ Ra ตามลำดับ กลุ่มย่อย Ia และ IIa, Ac เป็นอะนาล็อกขององค์ประกอบของกลุ่มย่อย III6 ตามแนวคิดแอกติไนด์ของ G. Seaborg (1944) หลังจากที่ Ac มีตระกูลที่มีสมาชิก 14 f (Z = 90 103) ในรูปแบบย่อของตารางธาตุ ส่วนหลังจะรวมอยู่ใน Ac และเขียนในทำนองเดียวกันว่าแผนก เส้นใต้โต๊ะ เทคนิคนี้สันนิษฐานว่ามีสารเคมีบางชนิดอยู่ ความคล้ายคลึงกันระหว่างองค์ประกอบของสองตระกูล f อย่างไรก็ตาม การศึกษาโดยละเอียดแสดงให้เห็นว่าพวกมันมีช่วงที่กว้างกว่ามาก ซึ่งรวมถึง +7 (Np, Pu, Am) นอกจากนี้สิ่งที่มีน้ำหนักมากยังมีลักษณะการรักษาเสถียรภาพของส่วนล่าง (+ 2 หรือแม้แต่ +1 สำหรับ Md)

การประเมินทางเคมี ธรรมชาติของ Ku (Z = 104) และ Ns (Z = 105) ซึ่งสังเคราะห์ขึ้นจากองค์ประกอบเดี่ยวที่มีอายุสั้นมากจำนวนหนึ่ง ทำให้เราสามารถสรุปได้ว่าองค์ประกอบเหล่านี้เป็นองค์ประกอบที่คล้ายคลึงกันตามลำดับ Hf และ Ta คือองค์ประกอบ d และควรอยู่ในกลุ่มย่อย IV6 และ V6 เคมี. องค์ประกอบที่มี Z = 106 109 ไม่ได้ดำเนินการ แต่สามารถสันนิษฐานได้ว่าองค์ประกอบเหล่านั้นอยู่ในช่วงที่เจ็ด การคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์ระบุว่าองค์ประกอบที่มี Z = 113,118 อยู่ในองค์ประกอบ p (กลุ่มย่อย IIIa VIIIa)

ทฤษฎีตารางธาตุเป็นเปรม สร้างโดย H. (1913 21) บนพื้นฐานของแบบจำลองควอนตัมที่เขาเสนอ โดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะของการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบในระบบคาบและข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งเหล่านั้น เขาได้พัฒนารูปแบบสำหรับการสร้างการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์เมื่อ Z เพิ่มขึ้น ทำให้เป็นพื้นฐานในการอธิบายปรากฏการณ์ของคาบและโครงสร้างของระบบคาบ . โครงการนี้เป็นไปตามลำดับของการเติมเปลือก (หรือที่เรียกว่าเลเยอร์ ระดับ) และเปลือกย่อย (เปลือก ระดับย่อย) ตามลำดับการเพิ่มขึ้นของ Z การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ที่คล้ายกันต่อ 10 เปลือกอิเล็กตรอนจะเกิดซ้ำเป็นระยะๆ ซึ่งเป็นตัวกำหนดช่วงเวลา การเปลี่ยนแปลงทางเคมี องค์ประกอบเซนต์ นี่คือสิ่งที่ช. ก่อให้เกิดทางกายภาพ ธรรมชาติของปรากฏการณ์เป็นระยะ เปลือกอิเล็กทรอนิกส์ยกเว้นที่สอดคล้องกับค่า 1 และ 2 ของหมายเลขควอนตัมหลัก l จะไม่ถูกเติมตามลำดับและซ้ำซากจนกว่าจะเสร็จสมบูรณ์ (ตัวเลขในเปลือกตามลำดับคือ: 2, 8, 18, 32, 50,... ); โครงสร้างของพวกเขาถูกขัดจังหวะเป็นระยะโดยการปรากฏตัวของมวลรวม (ประกอบด้วย subshells บางอย่าง) ซึ่งสอดคล้องกับค่าขนาดใหญ่ของ n นี่คือแก่นแท้ของสิ่งมีชีวิต ลักษณะเฉพาะของการตีความโครงสร้างของตารางธาตุแบบ "อิเล็กทรอนิกส์"

โครงการสำหรับการก่อตัวของการกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งรองรับทฤษฎีของระบบธาตุจึงสะท้อนถึงลำดับของการปรากฏตัวบางอย่างเมื่อ Z เติบโตของมวลรวม (subshells) โดดเด่นด้วยค่าบางอย่างของตัวเลขหลักและวงโคจร (l) . โครงการนี้ใน ปริทัศน์ถูกเขียนเป็นตาราง (ดูด้านล่าง)

เส้นแนวตั้งแยกชั้นย่อยซึ่งเต็มไปด้วยองค์ประกอบที่ประกอบกันเป็นลำดับ คาบของระบบคาบ (หมายเลขคาบระบุด้วยตัวเลขด้านบน) เชลล์ย่อยที่สร้างเปลือกหอยให้สมบูรณ์ด้วยไอเท็มที่กำหนดจะถูกเน้นด้วยตัวหนา

ตัวเลขในเชลล์และเชลล์ย่อยถูกกำหนดไว้ใน ในความสัมพันธ์กับ , ในฐานะอนุภาคที่มีจำนวนเต็มครึ่ง เขาสันนิษฐานว่าไม่มีทางเลย สองวิ ค่าเดียวกันตัวเลขควอนตัมทั้งหมด ความจุของเชลล์และเชลล์ย่อยเท่ากันตามลำดับ 2n 2 และ 2(2l + 1) หลักการนี้ไม่ได้กำหนดไว้

	ระยะเวลา	1	2	3	4	5	6	7
	การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์	1 วินาที	2 วินาที 2 รูเบิล	3 วินาที 3 รูเบิล	4s 3d 4p	5s 4d 5p	6s 4f 5d 6p	7s 5f 6d 7p
	n	ล	22	33	434	545	6456	7567
	ล	0	01	01	021	021	0321	0321
		2	26	26	2106	2106	214106	214106
	จำนวนองค์ประกอบในช่วงเวลา	2	8	8	18	18	32	32

อย่างไรก็ตามลำดับการก่อตัวของการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์เมื่อ Z เพิ่มขึ้น จากแผนภาพด้านบนความจุจะพบเป็นอนุกรม รอบระยะเวลา: 2, 8, 18, 32, 32, ....

แต่ละช่วงเวลาเริ่มต้นด้วยองค์ประกอบที่ปรากฏขึ้นครั้งแรกด้วยค่าที่กำหนดเป็น n ที่ l = 0 (ns 1 -องค์ประกอบ) และลงท้ายด้วยองค์ประกอบที่มีการเติมเชลล์ย่อยที่มี n และ l = 1 เหมือนกัน (np 6 -องค์ประกอบคุณ); ข้อยกเว้นคือช่วงแรก (องค์ประกอบ 1s เท่านั้น) องค์ประกอบ s และ p ทั้งหมดอยู่ในกลุ่มย่อย a กลุ่มย่อย b รวมถึงองค์ประกอบที่เปลือกหอยที่ถูกทิ้งไว้ก่อนหน้านี้ที่ยังไม่เสร็จเสร็จสมบูรณ์ (ค่าของ h น้อยกว่าจำนวนงวด l = 2 และ 3) สามช่วงแรกรวมเฉพาะองค์ประกอบของกลุ่มย่อย a เช่น s- และ p-element

รูปแบบที่แท้จริงสำหรับการสร้างการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์นั้นอธิบายโดยสิ่งที่เรียกว่า (n + l)-กฎที่กำหนด (1951) โดย V. M. Klechkovsky การสร้างการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์เกิดขึ้นตามผลรวมที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง (n + /) ยิ่งไปกว่านั้น ภายในแต่ละผลรวมดังกล่าว เชลล์ย่อยที่มี l ใหญ่กว่าและ n น้อยกว่าจะถูกเติมเข้าไปก่อน จากนั้นจึงเติม l น้อยกว่าและ n ที่ใหญ่กว่า

เริ่มตั้งแต่ช่วงที่ 6 การสร้างการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์มีความซับซ้อนมากขึ้นซึ่งแสดงออกมาในการละเมิดขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างส่วนย่อยที่เติมเต็มอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น อิเล็กตรอน 4f ไม่ปรากฏใน La โดยมี Z = 57 แต่อยู่ในอิเล็กตรอนถัดไป Ce (Z = 58) ตามลำดับ การสร้างเปลือกย่อย 4f ถูกขัดจังหวะใน Gd (Z = 64 โดยมีอิเล็กตรอน 5d) “การเบลอของคาบ” ดังกล่าวส่งผลกระทบอย่างชัดเจนต่อคาบที่ 7 ของ Z > 89 ซึ่งสะท้อนให้เห็นในคุณสมบัติขององค์ประกอบต่างๆ

แผนการที่แท้จริงไม่ได้มาจากก.-ล. ทฤษฎีที่เข้มงวด การเป็นตัวแทน มันขึ้นอยู่กับเคมีที่รู้จักกันดี องค์ประกอบศักดิ์สิทธิ์และข้อมูลเกี่ยวกับสเปกตรัมของพวกเขา ถูกต้อง ทางกายภาพ โครงการจริงได้รับการพิสูจน์ผ่านการใช้วิธีการในการอธิบายโครงสร้าง ในควอนตัมเมค การตีความทฤษฎีโครงสร้างแนวคิดของเปลือกอิเล็กทรอนิกส์และเปลือกย่อยด้วยวิธีการที่เข้มงวดได้สูญเสียความหมายดั้งเดิมไปแล้ว แนวคิดเรื่องอะตอมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามหลักการทางกายภาพที่พัฒนาแล้ว การตีความปรากฏการณ์ของช่วงเวลาไม่ได้สูญเสียความสำคัญไป และในการประมาณครั้งแรก อธิบายทฤษฎีทางทฤษฎีได้ค่อนข้างครอบคลุม พื้นฐานของตารางธาตุ ไม่ว่าในกรณีใดรูปแบบตารางธาตุที่ตีพิมพ์จะสะท้อนถึงแนวคิดเกี่ยวกับธรรมชาติของการกระจายตัวระหว่างเปลือกและเปลือกย่อย

โครงสร้างและคุณสมบัติทางเคมีของธาตุคุณสมบัติหลักของเคมี พฤติกรรมขององค์ประกอบถูกกำหนดโดยธรรมชาติของโครงร่างของเปลือกอิเล็กตรอนด้านนอก (หนึ่งหรือสอง) คุณลักษณะเหล่านี้แตกต่างกันสำหรับองค์ประกอบของกลุ่มย่อย a (s- และ p-elements), กลุ่มย่อย b (d-elements), f-families ( และ )

สถานที่พิเศษถูกครอบครองโดยองค์ประกอบ 1s ของช่วงแรก (H และ He) เนื่องจากการมีอยู่เพียงอันเดียวจึงมีความแตกต่างอย่างมากเซนต์. การกำหนดค่าของ He (1 วินาที 2) นั้นยอดเยี่ยมมาก ซึ่งเป็นตัวกำหนดสารเคมีของมัน ความเฉื่อย เนื่องจากองค์ประกอบของกลุ่มย่อย a เต็มไปด้วย ext เปลือกอิเล็กตรอน (โดยที่ n เท่ากับจำนวนคาบ) คุณสมบัติขององค์ประกอบจะเปลี่ยนไปอย่างเห็นได้ชัดเมื่อ Z เพิ่มขึ้นในช่วงเวลาที่สอดคล้องกัน ซึ่งแสดงออกมาในการอ่อนตัวของโลหะและการเสริมความแข็งแกร่งของอโลหะ เซนต์. ทั้งหมดยกเว้น H และ He เป็นองค์ประกอบ p ในเวลาเดียวกัน ในแต่ละกลุ่มย่อย a เมื่อ Z เพิ่มขึ้น ความเป็นโลหะจะเพิ่มขึ้น เซนต์. รูปแบบเหล่านี้อธิบายได้จากพลังงานยึดเหนี่ยวภายนอกที่อ่อนลง ด้วยแกนกลางในช่วงการเปลี่ยนผ่านจากช่วงหนึ่งไปอีกช่วงหนึ่ง

ความหมายของตารางธาตุ ระบบนี้ได้เล่นและยังคงมีบทบาทอย่างมากในการพัฒนาพหุนิยม วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ สาขาวิชา เธอกลายเป็นตัวเชื่อมสำคัญในท่าเรือปรมาณู คำสอนมีส่วนทำให้เกิดความทันสมัย แนวคิดเรื่อง "องค์ประกอบทางเคมี" และการชี้แจงแนวคิดเกี่ยวกับสารและสารประกอบเชิงเดี่ยว อิทธิพลต่อการพัฒนาทฤษฎีโครงสร้างและการเกิดขึ้นของแนวคิดไอโซโทป วิทยาศาสตร์อย่างเคร่งครัดเชื่อมโยงกับระบบธาตุ การกำหนดปัญหาการพยากรณ์ในเรื่องนั้นแสดงให้เห็นทั้งในการทำนายการมีอยู่ขององค์ประกอบที่ไม่รู้จักและคุณสมบัติขององค์ประกอบตลอดจนคุณสมบัติทางเคมีใหม่ พฤติกรรมขององค์ประกอบที่เปิดอยู่แล้ว ตารางธาตุเป็นพื้นฐานที่สำคัญที่สุดของ inorg ; มันทำหน้าที่เช่นงานต่างๆ การสังเคราะห์สารด้วยคุณสมบัติที่กำหนดไว้ล่วงหน้า การสร้างวัสดุใหม่ โดยเฉพาะวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ การเลือกใช้วัสดุเฉพาะ สำหรับความแตกต่าง เคมี กระบวนการ ระบบธาตุ-วิทยาศาสตร์ ฐานการสอนทั่วไปและไม่ใช่องค์กร เช่นเดียวกับฟิสิกส์อะตอมบางสาขา

แปลจากภาษาอังกฤษ: Mendeleev D.I. กฎหมายเป็นระยะ บทความพื้นฐาน, M. , 1958; Kedrov B. M.. สามแง่มุมของอะตอมมิกส์ตอนที่ 3 กฎของ Mendeleev, M. , 1969; Trifonov D N., ในการตีความเชิงปริมาณของช่วงเวลา, M. , 1971; Trifonov D. N. , Krivomazov A. N. , Lisnevsky Yu. I. , หลักคำสอนเรื่องช่วงเวลาและหลักคำสอนของ ลำดับเหตุการณ์แบบผสม เหตุการณ์สำคัญ. ม. 2517; คาราเพตยามิ เอ็มเอ็กซ์. Drakii S.I. , Stroenie, M. , 1978; หลักคำสอนเรื่องช่วงเวลา ประวัติศาสตร์และความทันสมัย นั่ง. บทความ ม.. 2524 Korolkov D.V. พื้นฐาน M. 2525; Melnikov V.P. , Dmitriev I.S. ประเภทช่วงเวลาเพิ่มเติมในระบบธาตุของ D.I. Mendeleev, M. 1988 D.N Trifonov

ตารางธาตุ องค์ประกอบทางเคมี(ตารางเมนเดเลเยฟ)- การจำแนกองค์ประกอบทางเคมีสร้างการพึ่งพาคุณสมบัติต่าง ๆ ขององค์ประกอบกับประจุของนิวเคลียสของอะตอม ระบบนี้เป็นการแสดงออกถึงกฎเป็นระยะซึ่งกำหนดโดยนักเคมีชาวรัสเซีย D. I. Mendeleev ในปี 1869 เวอร์ชันดั้งเดิมได้รับการพัฒนาโดย D.I. Mendeleev ในปี พ.ศ. 2412-2414 และสร้างการพึ่งพาคุณสมบัติขององค์ประกอบกับน้ำหนักอะตอม (ในแง่สมัยใหม่กับมวลอะตอม) โดยรวมแล้ว มีการเสนอตัวเลือกหลายร้อยตัวเลือกสำหรับการแสดงภาพระบบธาตุ (เส้นโค้งการวิเคราะห์ ตาราง รูปทรงเรขาคณิต ฯลฯ) ในระบบเวอร์ชันสมัยใหม่ สันนิษฐานว่าองค์ประกอบต่างๆ จะถูกนำมารวมกันเป็นตารางสองมิติ ซึ่งแต่ละคอลัมน์ (กลุ่ม) จะกำหนดองค์ประกอบหลัก ลักษณะทางเคมีกายภาพและเส้นแสดงถึงช่วงเวลาที่ค่อนข้างคล้ายกัน

ตารางธาตุองค์ประกอบทางเคมีโดย D.I. Mendeleev

ระยะเวลา อันดับ กลุ่มองค์ประกอบ ฉัน ครั้งที่สอง สาม IV วี วี ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว 8 ฉัน 1 ชม 1,00795 4,002602 ฮีเลียม ครั้งที่สอง 2 หลี่ 6,9412 เป็น 9,01218 บี 10,812 กับ 12,0108 คาร์บอน เอ็น 14,0067 ไนโตรเจน โอ 15,9994 ออกซิเจน เอฟ 18,99840 ฟลูออรีน 20,179 นีออน สาม 3 นา 22,98977 มก 24,305 อัล 26,98154 ศรี 28,086 ซิลิคอน ป 30,97376 ฟอสฟอรัส ส 32,06 กำมะถัน Cl 35,453 คลอรีน อาร์ 18 39,948 อาร์กอน IV 4 เค 39,0983 แคลิฟอร์เนีย 40,08 วท 44,9559 Ti 47,90 ไทเทเนียม วี 50,9415 วาเนเดียม Cr 51,996 โครเมียม มน 54,9380 แมงกานีส เฟ 55,847 เหล็ก บริษัท 58,9332 โคบอลต์ นิ 58,70 นิกเกิล ลูกบาศ์ก 63,546 สังกะสี 65,38 กา 69,72 จีอี 72,59 เจอร์เมเนียม เช่น 74,9216 สารหนู ส 78,96 ซีลีเนียม บ 79,904 โบรมีน 83,80 คริปทอน วี 5 รบี 85,4678 ซีเนียร์ 87,62 ย 88,9059 ซ.ร 91,22 เซอร์โคเนียม ไม่มี 92,9064 ไนโอเบียม โม 95,94 โมลิบดีนัม ทีซี 98,9062 เทคนีเชียม รุ 101,07 รูทีเนียม ร 102,9055 โรเดียม ป.ล 106,4 แพลเลเดียม อจ 107,868 ซีดี 112,41 ใน 114,82 ส 118,69 ดีบุก สบ 121,75 พลวง เต 127,60 เทลลูเรียม ฉัน 126,9045 ไอโอดีน 131,30 ซีนอน วี 6 คส 132,9054 บ 137,33 ลา 138,9 ฮฟ 178,49 แฮฟเนียม ตา 180,9479 แทนทาลัม ว 183,85 ทังสเตน อีกครั้ง 186,207 รีเนียม ระบบปฏิบัติการ 190,2 ออสเมียม อินฟราเรด 192,22 อิริเดียม พ.ต 195,09 แพลทินัม ออสเตรเลีย 196,9665 ปรอท 200,59 ตล 204,37 แทลเลียม ป.ล 207,2 ตะกั่ว บี 208,9 บิสมัท ป 209 พอโลเนียม ที่ 210 แอสทาทีน 222 เรดอน ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว 7 คุณพ่อ 223 รา 226,0 เครื่องปรับอากาศ 227 ดอกไม้ทะเล ×× รฟ 261 รัทเทอร์ฟอร์เดียม ฐานข้อมูล 262 ดับเนียม สจ 266 ซีบอร์เกียม บ 269 โบห์เรียม Hs 269 ฮาสซี่ ภูเขา 268 ไมต์เนเรียม ส 271 ดาร์มสตัดท์ ร 272 ซ 285 อุตส่าห์ 113 284 ไม่เต็มใจ อุ้ย 289 ไม่มีคุณภาพ อุ๊บ. 115 288 อุนอุนเพนเทียม เอ่อ. 116 293 อูนเน็กเซียม อุส 117 294 ความไม่สงบ อุ๊ย 118 295 อูนอูนออกเทียม ลา 138,9 แลนทานัม ซี 140,1 ซีเรียม ปร 140,9 เพราโอดิเมียม Nd 144,2 นีโอไดเมียม บ่ายโมง 145 โพรมีเทียม เอสเอ็ม 150,4 ซาแมเรียม สหภาพยุโรป 151,9 ยูโรเปียม จีดี 157,3 แกโดลิเนียม วัณโรค 158,9 เทอร์เบียม ดี 162,5 ดิสโพรเซียม โฮ 164,9 โฮลเมียม เอ่อ 167,3 เออร์เบียม ตม 168,9 ทูเลียม ใช่ 173,0 อิตเทอร์เบียม ลู 174,9 ลูทีเซียม เครื่องปรับอากาศ 227 แอกทิเนียม ไทย 232,0 ทอเรียม ป้า 231,0 โปรแทกติเนียม ยู 238,0 ดาวยูเรนัส เอ็นพี 237 เนปทูเนียม ปู่ 244 พลูโตเนียม เช้า 243 อะเมริเซียม ซม 247 คูเรียม บีเค 247 เบอร์คีเลียม อ้างอิง 251 แคลิฟอร์เนียม เอส 252 ไอน์สไตเนียม เอฟเอ็ม 257 เฟอร์เมียม นพ 258 เมนเดลีเวียม เลขที่ 259 โนเบเลียม ร 262 ลอว์เรนเซีย

การค้นพบของ Mendeleev นักเคมีชาวรัสเซียมีบทบาทสำคัญที่สุดในการพัฒนาวิทยาศาสตร์ กล่าวคือ ในการพัฒนาวิทยาศาสตร์อะตอม-โมเลกุล การค้นพบนี้ทำให้สามารถรับแนวคิดที่เข้าใจง่ายและเรียนรู้ได้ง่ายที่สุดเกี่ยวกับความเรียบง่ายและซับซ้อน สารประกอบเคมี. ต้องขอบคุณตารางเท่านั้นที่ทำให้เรามีแนวคิดเกี่ยวกับองค์ประกอบที่เราใช้ โลกสมัยใหม่. ในศตวรรษที่ 20 บทบาทการทำนายของระบบคาบในการประเมินคุณสมบัติทางเคมีของธาตุทรานยูเรเนียมที่แสดงโดยผู้สร้างตารางได้เกิดขึ้น

ตารางธาตุของ Mendeleev ได้รับการพัฒนาในศตวรรษที่ 19 เพื่อประโยชน์ของวิทยาศาสตร์เคมี จัดให้มีการจัดระบบประเภทของอะตอมสำเร็จรูปเพื่อการพัฒนาฟิสิกส์ในศตวรรษที่ 20 (ฟิสิกส์ของอะตอมและนิวเคลียสของอะตอม) ในตอนต้นของศตวรรษที่ยี่สิบ นักฟิสิกส์จากการวิจัยพบว่าเลขอะตอม (หรือที่เรียกว่าเลขอะตอม) เป็นตัววัดประจุไฟฟ้าของนิวเคลียสอะตอมของธาตุนี้ด้วย และจำนวนคาบ (เช่น อนุกรมแนวนอน) จะเป็นตัวกำหนดจำนวนเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอม ปรากฎว่าจำนวนแถวแนวตั้งของตารางกำหนดโครงสร้างควอนตัมของเปลือกนอกขององค์ประกอบ (ดังนั้นองค์ประกอบของแถวเดียวกันจึงจำเป็นต้องมีคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน)

การค้นพบของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียถูกทำเครื่องหมายไว้ ยุคใหม่ในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์โลก การค้นพบนี้ไม่เพียงแต่ทำให้สามารถก้าวกระโดดครั้งใหญ่ในวิชาเคมีเท่านั้น แต่ยังมีคุณค่าล้ำค่าสำหรับวิทยาศาสตร์สาขาอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งอีกด้วย ตารางธาตุจัดให้มีระบบข้อมูลที่เชื่อมโยงกันเกี่ยวกับองค์ประกอบต่างๆ โดยขึ้นอยู่กับข้อมูลดังกล่าว ทำให้สามารถสรุปผลทางวิทยาศาสตร์และคาดการณ์การค้นพบบางอย่างได้

ตารางธาตุ คุณลักษณะอย่างหนึ่งของตารางธาตุคือกลุ่ม (คอลัมน์ในตาราง) มีการแสดงออกของแนวโน้มธาตุที่มีนัยสำคัญมากกว่าช่วงเวลาหรือบล็อก ทุกวันนี้ ทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมและโครงสร้างอะตอมอธิบายแก่นแท้ของกลุ่มขององค์ประกอบโดยข้อเท็จจริงที่ว่าพวกมันมีการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เหมือนกันของเปลือกเวเลนซ์ และด้วยเหตุนี้ องค์ประกอบที่อยู่ภายในคอลัมน์เดียวกันจึงมีคุณสมบัติที่คล้ายกันมาก (เหมือนกัน) ของการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ที่คล้ายกัน คุณสมบัติทางเคมี. ยังมีแนวโน้มที่ชัดเจนสำหรับการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติที่มั่นคงเมื่อมวลอะตอมเพิ่มขึ้น ควรสังเกตว่าในบางพื้นที่ของตารางธาตุ (เช่นในบล็อก D และ F) ความคล้ายคลึงกันในแนวนอนจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนกว่าแนวตั้ง

ตารางธาตุประกอบด้วยกลุ่มที่กำหนดหมายเลขลำดับตั้งแต่ 1 ถึง 18 (จากซ้ายไปขวา) ตาม ระบบระหว่างประเทศการตั้งชื่อกลุ่ม ใน สมัยเก่า, มีการใช้เลขโรมันเพื่อระบุกลุ่ม ในอเมริกานิยมวางหลังเลขโรมัน ตัวอักษร “A” เมื่อกลุ่มอยู่ในบล็อก S และ P หรือตัวอักษร “B” สำหรับกลุ่มที่อยู่ในบล็อก D ตัวระบุที่ใช้ในขณะนั้นคือ เช่นเดียวกับจำนวนดัชนีสมัยใหม่ในยุคของเรา (เช่นชื่อ IVB สอดคล้องกับองค์ประกอบของกลุ่ม 4 ในยุคของเราและ IVA คือองค์ประกอบกลุ่มที่ 14) ในประเทศยุโรปในเวลานั้นมีการใช้ระบบที่คล้ายกัน แต่ที่นี่ตัวอักษร "A" หมายถึงกลุ่มมากถึง 10 และตัวอักษร "B" - หลัง 10 รวมอยู่ด้วย แต่กลุ่ม 8,9,10 มี ID VIII เป็นกลุ่มสามกลุ่มเดียว ชื่อกลุ่มเหล่านี้ไม่มีอยู่อีกต่อไปหลังปี 1988 ระบบใหม่สัญกรณ์ IUPAC ซึ่งยังคงใช้อยู่ในปัจจุบัน

หลายกลุ่มได้รับชื่อสมุนไพรที่ไม่เป็นระบบ (เช่น "โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ" หรือ "ฮาโลเจน" และชื่ออื่นที่คล้ายคลึงกัน) กลุ่มที่ 3 ถึง 14 ไม่ได้รับชื่อดังกล่าวเนื่องจากมีความคล้ายคลึงกันน้อยกว่าและมีรูปแบบแนวตั้งน้อยกว่า มักเรียกตามตัวเลขหรือตามชื่อขององค์ประกอบแรกของกลุ่ม (ไทเทเนียม , โคบอลต์ ฯลฯ)

องค์ประกอบทางเคมีที่อยู่ในกลุ่มเดียวกันของตารางธาตุแสดงแนวโน้มบางประการของอิเลคโตรเนกาติวีตี้ รัศมีอะตอม และพลังงานไอออไนเซชัน ในกลุ่มหนึ่ง จากบนลงล่าง รัศมีของอะตอมจะเพิ่มขึ้นเมื่อระดับพลังงานถูกเติมเต็ม เวเลนซ์อิเล็กตรอนของธาตุจะเคลื่อนออกจากนิวเคลียส ในขณะที่พลังงานไอออไนเซชันลดลง และพันธะในอะตอมอ่อนตัวลง ซึ่งทำให้ง่ายขึ้น การกำจัดอิเล็กตรอน อิเลคโตรเนกาติวีตี้ก็ลดลงเช่นกัน นี่เป็นผลมาจากความจริงที่ว่าระยะห่างระหว่างนิวเคลียสและเวเลนซ์อิเล็กตรอนเพิ่มขึ้น แต่ก็มีข้อยกเว้นสำหรับรูปแบบเหล่านี้ด้วย เช่น อิเล็กโตรเนกาติวีตี้จะเพิ่มขึ้น แทนที่จะลดลง ในกลุ่ม 11 ในทิศทางจากบนลงล่าง มีเส้นในตารางธาตุเรียกว่า “คาบ”

ในบรรดากลุ่มต่างๆ มีกลุ่มที่ทิศทางแนวนอนมีความสำคัญมากกว่า (ต่างจากกลุ่มอื่นๆ ที่ทิศทางแนวตั้งมีความสำคัญมากกว่า) กลุ่มดังกล่าวรวมถึงบล็อก F ซึ่งแลนทาไนด์และแอกติไนด์สร้างลำดับแนวนอนที่สำคัญสองลำดับ

องค์ประกอบแสดงรูปแบบบางอย่างในรัศมีอะตอม อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ พลังงานไอออไนเซชัน และพลังงานอัฟฟินิตี้ของอิเล็กตรอน เนื่องจากความจริงที่ว่าสำหรับแต่ละองค์ประกอบที่ตามมาจำนวนอนุภาคที่มีประจุจะเพิ่มขึ้นและอิเล็กตรอนถูกดึงดูดเข้าสู่นิวเคลียส รัศมีอะตอมจะลดลงจากซ้ายไปขวา พร้อมกับพลังงานไอออไนเซชันจะเพิ่มขึ้นและเมื่อพันธะในอะตอมเพิ่มขึ้น ความยากในการเอาอิเล็กตรอนออกเพิ่มขึ้น โลหะที่อยู่ด้านซ้ายของตารางจะมีคุณลักษณะเฉพาะคือตัวบ่งชี้พลังงานสัมพรรคภาพอิเล็กตรอนที่ต่ำกว่า และทางด้านขวาตัวบ่งชี้พลังงานสัมพรรคภาพอิเล็กตรอนจะสูงกว่าสำหรับอโลหะ (ไม่นับก๊าซมีตระกูล)

บริเวณต่างๆ ของตารางธาตุ ขึ้นอยู่กับเปลือกของอะตอมที่มีอิเล็กตรอนตัวสุดท้ายอยู่ และเมื่อพิจารณาถึงความสำคัญของเปลือกอิเล็กตรอน มักจะอธิบายว่าเป็นบล็อก

S-block ประกอบด้วยธาตุสองกลุ่มแรก (โลหะอัลคาไลและอัลคาไลน์เอิร์ท ไฮโดรเจนและฮีเลียม)
P-block มีเสาด้วย กลุ่มสุดท้ายจาก 13 ถึง 18 (ตาม IUPAC หรือตามระบบที่ใช้ในอเมริกา - ตั้งแต่ IIIA ถึง VIIIA) บล็อกนี้ยังรวม metalloids ทั้งหมดด้วย

บล็อก - D, กลุ่ม 3 ถึง 12 (IUPAC หรือ IIIB ถึง IIB ในอเมริกา) บล็อกนี้รวมโลหะทรานซิชันทั้งหมด
Block - F โดยปกติจะวางไว้นอกตารางธาตุ และรวมถึงแลนทาไนด์และแอกติไนด์ด้วย

องค์ประกอบของอะตอม

อะตอมประกอบด้วย นิวเคลียสของอะตอมและ เปลือกอิเล็กตรอน.

นิวเคลียสของอะตอมประกอบด้วยโปรตอน ( พี+) และนิวตรอน ( n 0) อะตอมไฮโดรเจนส่วนใหญ่มีนิวเคลียสประกอบด้วยโปรตอนหนึ่งตัว

จำนวนโปรตอน เอ็น(พี+) เท่ากับประจุนิวเคลียร์ ( ซี) และเลขลำดับของธาตุในชุดธาตุธรรมชาติ (และในตารางธาตุ)

เอ็น(พี +) = ซี

ผลรวมของนิวตรอน เอ็น(n 0) เขียนแทนด้วยตัวอักษร เอ็นและจำนวนโปรตอน ซีเรียกว่า เลขมวลและถูกกำหนดโดยจดหมาย ก.

ก = ซี + เอ็น

เปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่รอบนิวเคลียส ( จ -).

จำนวนอิเล็กตรอน เอ็น(จ-) ในเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมที่เป็นกลางจะเท่ากับจำนวนโปรตอน ซีที่แกนกลางของมัน

มวลของโปรตอนมีค่าประมาณเท่ากับมวลของนิวตรอนและ 1,840 เท่าของมวลอิเล็กตรอน ดังนั้นมวลของอะตอมจึงเกือบเท่ากับมวลของนิวเคลียส

รูปร่างของอะตอมเป็นทรงกลม รัศมีของนิวเคลียสมีขนาดเล็กกว่ารัศมีของอะตอมประมาณ 100,000 เท่า

องค์ประกอบทางเคมี- ประเภทของอะตอม (กลุ่มอะตอม) ที่มีประจุนิวเคลียร์เท่ากัน (โดยมีจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสเท่ากัน)

ไอโซโทป- กลุ่มของอะตอมของธาตุเดียวกันโดยมีจำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสเท่ากัน (หรืออะตอมชนิดหนึ่งที่มีจำนวนโปรตอนเท่ากันและจำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสเท่ากัน)

ไอโซโทปที่แตกต่างกันมีความแตกต่างกันในเรื่องจำนวนนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอม

การกำหนดอะตอมหรือไอโซโทปแต่ละรายการ: (สัญลักษณ์องค์ประกอบ E) ตัวอย่างเช่น: .

โครงสร้างของเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอม

วงโคจรของอะตอม- สถานะของอิเล็กตรอนในอะตอม สัญลักษณ์ของวงโคจรคือ แต่ละวงโคจรมีเมฆอิเล็กตรอนที่สอดคล้องกัน

วงโคจรของอะตอมจริงในสถานะพื้นดิน (ไม่ตื่นเต้น) มีสี่ประเภท: ส, พี, งและ ฉ.

คลาวด์อิเล็กทรอนิกส์- ส่วนของปริภูมิที่สามารถพบอิเล็กตรอนได้ด้วยความน่าจะเป็น 90 (หรือมากกว่า) เปอร์เซ็นต์

บันทึก: บางครั้งแนวคิดของ "การโคจรของอะตอม" และ "เมฆอิเล็กตรอน" ไม่สามารถแยกความแตกต่างได้ เรียกทั้งสอง "การโคจรของอะตอม"

เปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมมีชั้นต่างๆ ชั้นอิเล็กทรอนิกส์เกิดจากเมฆอิเล็กตรอนที่มีขนาดเท่ากัน วงโคจรของชั้นเดียวก่อตัวขึ้น ระดับอิเล็กทรอนิกส์ ("พลังงาน")พลังงานของพวกมันเท่ากันสำหรับอะตอมไฮโดรเจน แต่ต่างกันสำหรับอะตอมอื่น

ออร์บิทัลประเภทเดียวกันจะถูกจัดกลุ่มเป็น อิเล็กทรอนิกส์ (พลังงาน)ระดับย่อย:
ส-ระดับย่อย (ประกอบด้วยหนึ่ง ส-ออร์บิทัล) สัญลักษณ์ - .
พี-ระดับย่อย (ประกอบด้วยสาม พี
ง-ระดับย่อย (ประกอบด้วยห้า ง-ออร์บิทัล) สัญลักษณ์ - .
ฉ-ระดับย่อย (ประกอบด้วยเจ็ด ฉ-ออร์บิทัล) สัญลักษณ์ - .

พลังงานของออร์บิทัลในระดับย่อยเดียวกันจะเท่ากัน

เมื่อกำหนดระดับย่อย จำนวนเลเยอร์ (ระดับอิเล็กทรอนิกส์) จะถูกเพิ่มเข้าไปในสัญลักษณ์ระดับย่อย เช่น: 2 ส, 3พี, 5งวิธี ส-ระดับย่อยของระดับที่สอง พี-ระดับย่อยของระดับที่สาม ง-ระดับย่อยของระดับที่ห้า

จำนวนระดับย่อยทั้งหมดในระดับหนึ่งจะเท่ากับจำนวนระดับ n. จำนวนออร์บิทัลทั้งหมดในระดับหนึ่งมีค่าเท่ากับ n 2. ดังนั้นจำนวนเมฆทั้งหมดในหนึ่งชั้นจึงเท่ากับ n 2 .

การกำหนด: - วงโคจรอิสระ (ไม่มีอิเล็กตรอน) - วงโคจรที่มีอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ - วงโคจรที่มีคู่อิเล็กตรอน (มีอิเล็กตรอนสองตัว)

ลำดับที่อิเล็กตรอนเต็มวงโคจรของอะตอมถูกกำหนดโดยกฎธรรมชาติสามข้อ (สูตรมีให้ในรูปแบบง่าย ๆ ):

1. หลักการของพลังงานน้อยที่สุด - อิเล็กตรอนมาเติมเต็มออร์บิทัลเพื่อเพิ่มพลังงานของออร์บิทัล

2. หลักการของเพาลี - ในวงโคจรเดียวจะมีอิเล็กตรอนเกินสองตัวไม่ได้

3. กฎของฮุนด์ - ภายในระดับย่อย อิเล็กตรอนจะเติมออร์บิทัลว่างลงไปก่อน (ทีละอัน) และหลังจากนั้นจะเกิดคู่อิเล็กตรอนเท่านั้น

จำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมดในระดับอิเล็กทรอนิกส์ (หรือชั้นอิเล็กตรอน) คือ 2 n 2 .

การกระจายระดับย่อยด้วยพลังงานแสดงดังต่อไปนี้ (ตามลำดับพลังงานที่เพิ่มขึ้น):

1ส, 2ส, 2พี, 3ส, 3พี, 4ส, 3ง, 4พี, 5ส, 4ง, 5พี, 6ส, 4ฉ, 5ง, 6พี, 7ส, 5ฉ, 6ง, 7พี ...

ลำดับนี้แสดงไว้อย่างชัดเจนด้วยแผนภาพพลังงาน:

การกระจายตัวของอิเล็กตรอนของอะตอมในระดับ ระดับย่อย และออร์บิทัล (การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม) สามารถแสดงเป็นสูตรอิเล็กตรอน แผนภาพพลังงาน หรือพูดง่ายๆ ก็คือ เป็นแผนภาพของชั้นอิเล็กตรอน ("แผนภาพอิเล็กตรอน")

ตัวอย่างโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม:

วาเลนซ์อิเล็กตรอน- อิเล็กตรอนของอะตอมที่สามารถมีส่วนในการก่อตัวได้ พันธะเคมี. สำหรับอะตอมใดๆ สิ่งเหล่านี้คืออิเล็กตรอนชั้นนอกทั้งหมดบวกกับอิเล็กตรอนก่อนชั้นนอกซึ่งมีพลังงานมากกว่าอิเล็กตรอนชั้นนอก ตัวอย่างเช่น อะตอม Ca มีอิเล็กตรอนชั้นนอก 4 ตัว ส 2 พวกเขายังเป็นวาเลนซ์; อะตอม Fe มีอิเล็กตรอนชั้นนอก 4 ตัว ส 2 แต่เขามี 3 ง 6 ดังนั้นอะตอมเหล็กจึงมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 8 ตัว สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของวาเลนซ์ของอะตอมแคลเซียมคือ 4 ส 2 และอะตอมของเหล็ก - 4 ส 2 3ง 6 .

ตารางธาตุองค์ประกอบทางเคมีโดย D. I. Mendeleev
(ระบบธรรมชาติขององค์ประกอบทางเคมี)

กฎธาตุเคมีเป็นงวด(สูตรสมัยใหม่): คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีตลอดจนสสารที่เรียบง่ายและซับซ้อนที่เกิดขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับค่าของประจุของนิวเคลียสของอะตอมเป็นระยะ

ตารางธาตุ- การแสดงออกทางกราฟิกของกฎหมายเป็นระยะ

องค์ประกอบทางเคมีตามธรรมชาติ- ชุดขององค์ประกอบทางเคมีที่จัดเรียงตามจำนวนโปรตอนที่เพิ่มขึ้นในนิวเคลียสของอะตอมหรือสิ่งที่เหมือนกันตามประจุที่เพิ่มขึ้นของนิวเคลียสของอะตอมเหล่านี้ เลขอะตอมของธาตุในชุดนี้เท่ากับจำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอมใดๆ ของธาตุนี้

ตารางองค์ประกอบทางเคมีสร้างขึ้นโดยการ "ตัด" ชุดองค์ประกอบทางเคมีตามธรรมชาติลงไป ระยะเวลา(แถวแนวนอนของตาราง) และการจัดกลุ่ม (คอลัมน์แนวตั้งของตาราง) ขององค์ประกอบที่คล้ายกัน โครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์อะตอม

ตารางอาจเป็นได้ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวิธีที่คุณรวมองค์ประกอบออกเป็นกลุ่ม ระยะยาว(องค์ประกอบที่มีจำนวนและประเภทเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากันจะถูกรวบรวมเป็นกลุ่ม) และ ช่วงสั้น ๆ(องค์ประกอบที่มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากันจะถูกรวบรวมเป็นกลุ่ม)

กลุ่มตารางช่วงสั้นแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อย ( หลักและ ด้านข้าง) ตรงกับกลุ่มของตารางคาบยาว

อะตอมของธาตุทุกตัวมีคาบเท่ากัน หมายเลขเดียวกันชั้นอิเล็กทรอนิกส์เท่ากับจำนวนงวด

จำนวนองค์ประกอบในช่วงเวลา: 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32 องค์ประกอบส่วนใหญ่ในช่วงที่แปดได้มาจากการประดิษฐ์ องค์ประกอบสุดท้ายของช่วงเวลานี้ยังไม่ได้มีการสังเคราะห์ ทุกช่วงเวลายกเว้นช่วงแรกจะเริ่มต้นด้วยองค์ประกอบที่ทำให้เกิดโลหะอัลคาไล (Li, Na, K ฯลฯ) และสิ้นสุดด้วยองค์ประกอบที่ก่อให้เกิดก๊าซมีตระกูล (He, Ne, Ar, Kr ฯลฯ)

ในตารางคาบสั้นมี 8 กลุ่ม แต่ละกลุ่มแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มย่อย (หลักและรอง) ในตารางคาบยาวมี 16 กลุ่ม ซึ่งมีตัวเลขเป็นเลขโรมันพร้อมตัวอักษร A หรือ B สำหรับ ตัวอย่าง: IA, IIIB, VIA, VIIB กลุ่ม IA ของตารางช่วงยาวสอดคล้องกับกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มแรกของตารางช่วงสั้น กลุ่ม VIIB - กลุ่มย่อยรองของกลุ่มที่เจ็ด: ส่วนที่เหลือ - ในทำนองเดียวกัน

ลักษณะขององค์ประกอบทางเคมีเปลี่ยนแปลงไปตามธรรมชาติในกลุ่มและคาบ

ในช่วงเวลา (โดยมีหมายเลขประจำเครื่องเพิ่มขึ้น)

• ประจุนิวเคลียร์เพิ่มขึ้น
• จำนวนอิเล็กตรอนชั้นนอกเพิ่มขึ้น
• รัศมีของอะตอมลดลง
• ความแข็งแรงของพันธะระหว่างอิเล็กตรอนและนิวเคลียสเพิ่มขึ้น (พลังงานไอออไนเซชัน)
• อิเลคโตรเนกาติวีตี้เพิ่มขึ้น
• คุณสมบัติการออกซิไดซ์ของสารอย่างง่ายได้รับการปรับปรุง ("อโลหะ")
• คุณสมบัติการลดของสารธรรมดาลดลง ("ความเป็นโลหะ")
• ทำให้ลักษณะพื้นฐานของไฮดรอกไซด์และออกไซด์ที่เกี่ยวข้องอ่อนลง
• ลักษณะที่เป็นกรดของไฮดรอกไซด์และออกไซด์ที่เกี่ยวข้องจะเพิ่มขึ้น

เป็นกลุ่ม (โดยมีหมายเลขซีเรียลเพิ่มขึ้น)

• ประจุนิวเคลียร์เพิ่มขึ้น
• รัศมีของอะตอมเพิ่มขึ้น (เฉพาะในกลุ่ม A)
• ความแข็งแรงของพันธะระหว่างอิเล็กตรอนกับนิวเคลียสลดลง (พลังงานไอออไนเซชันเฉพาะในกลุ่ม A)
• อิเลคโตรเนกาติวีตี้ลดลง (เฉพาะในกลุ่ม A)
• คุณสมบัติการออกซิไดซ์ของสารธรรมดาอ่อนลง ("อโลหะ" เฉพาะในกลุ่ม A)
• คุณสมบัติการลดของสารธรรมดาได้รับการปรับปรุง ("ความเป็นโลหะ" เฉพาะในกลุ่ม A)
• ลักษณะพื้นฐานของไฮดรอกไซด์และออกไซด์ที่เกี่ยวข้องเพิ่มขึ้น (เฉพาะในกลุ่ม A)
• ทำให้ลักษณะที่เป็นกรดของไฮดรอกไซด์และออกไซด์ที่เกี่ยวข้องอ่อนลง (เฉพาะในกลุ่ม A)
• ความเสถียรของสารประกอบไฮโดรเจนลดลง (กิจกรรมการรีดิวซ์เพิ่มขึ้นเฉพาะในกลุ่ม A)

งานและการทดสอบในหัวข้อ "หัวข้อที่ 9" โครงสร้างของอะตอม กฎธาตุและระบบธาตุเคมีเป็นระยะโดย D. I. Mendeleev (PSHE) ""

• กฎหมายเป็นระยะ - กฎธาตุและโครงสร้างของอะตอมเกรด 8–9
  คุณต้องรู้: กฎของการเติมออร์บิทัลด้วยอิเล็กตรอน (หลักการของพลังงานน้อยที่สุด, หลักการของเพาลี, กฎของฮุนด์), โครงสร้างของตารางธาตุ

  คุณต้องสามารถ: กำหนดองค์ประกอบของอะตอมตามตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุ และในทางกลับกัน ค้นหาธาตุในระบบธาตุ โดยรู้องค์ประกอบของธาตุนั้น แสดงถึงแผนภาพโครงสร้าง การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม ไอออน และในทางกลับกัน กำหนดตำแหน่งขององค์ประกอบทางเคมีใน PSCE จากแผนภาพและการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ ระบุลักษณะองค์ประกอบและสารที่เกิดขึ้นตามตำแหน่งใน PSCE กำหนดการเปลี่ยนแปลงในรัศมีของอะตอม คุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมี และสารที่เกิดขึ้นภายในคาบเดียวและกลุ่มย่อยหลักหนึ่งกลุ่มของระบบธาตุ

  ตัวอย่างที่ 1กำหนดจำนวนออร์บิทัลในระดับอิเล็กตรอนที่สาม วงโคจรเหล่านี้คืออะไร?
  เพื่อกำหนดจำนวนออร์บิทัล เราใช้สูตร เอ็นออร์บิทัล = n 2 ที่ไหน n- หมายเลขระดับ เอ็นออร์บิทัล = 3 2 = 9 หนึ่ง 3 ส- สาม 3 พี- และห้า 3 ง-ออร์บิทัล

  ตัวอย่างที่ 2พิจารณาว่าอะตอมของธาตุใดมีสูตรอิเล็กทรอนิกส์ 1 ส 2 2ส 2 2พี 6 3ส 2 3พี 1 .
  ในการพิจารณาว่าเป็นธาตุใด คุณจำเป็นต้องค้นหาเลขอะตอมของมัน ซึ่งเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนทั้งหมดของอะตอม ในกรณีนี้: 2 + 2 + 6 + 2 + 1 = 13 นี่คืออะลูมิเนียม

  หลังจากแน่ใจว่าทุกสิ่งที่คุณต้องการได้เรียนรู้แล้ว ให้ดำเนินการงานให้เสร็จสิ้น เราหวังว่าคุณจะประสบความสำเร็จ

  
  การอ่านที่แนะนำ:
  • O. S. Gabrielyan และคนอื่น ๆ เคมีเกรด 11 ม. , อีแร้ง 2545;
  • G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. เคมีเกรด 11 ม., การศึกษา, 2544.

มีลำดับการทำซ้ำมากมายในธรรมชาติ:

• ฤดูกาล;
• เวลาของวัน;
• วันในสัปดาห์…

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 D.I. Mendeleev สังเกตว่าคุณสมบัติทางเคมีขององค์ประกอบก็มีลำดับที่แน่นอนเช่นกัน (พวกเขาบอกว่าความคิดนี้มาหาเขาในความฝัน) ผลลัพธ์ของความฝันอันมหัศจรรย์ของนักวิทยาศาสตร์คือตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีซึ่ง D.I. เมนเดเลเยฟจัดองค์ประกอบทางเคมีตามลำดับการเพิ่มมวลอะตอม ในตารางสมัยใหม่ องค์ประกอบทางเคมีจะถูกจัดเรียงจากน้อยไปหามากตามเลขอะตอมขององค์ประกอบ (จำนวนโปรตอนในนิวเคลียสของอะตอม)

เลขอะตอมจะแสดงอยู่เหนือสัญลักษณ์ขององค์ประกอบทางเคมี ด้านล่างสัญลักษณ์คือมวลอะตอม (ผลรวมของโปรตอนและนิวตรอน) โปรดทราบว่ามวลอะตอมของธาตุบางชนิดไม่ใช่จำนวนเต็ม! จำไอโซโทป! มวลอะตอมคือค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของไอโซโทปทั้งหมดของธาตุที่พบในธรรมชาติภายใต้สภาวะทางธรรมชาติ

ด้านล่างตารางคือแลนทาไนด์และแอกทิไนด์

โลหะ อโลหะ โลหะลอยด์

ตั้งอยู่ในตารางธาตุทางด้านซ้ายของเส้นทแยงมุมขั้นบันไดที่ขึ้นต้นด้วยโบรอน (B) และลงท้ายด้วยพอโลเนียม (Po) (ยกเว้นเจอร์เมเนียม (Ge) และพลวง (Sb) จะเห็นว่าโลหะครอบครองได้ง่าย ที่สุดตารางธาตุ. คุณสมบัติพื้นฐานของโลหะ: ของแข็ง (ยกเว้นปรอท); ส่องแสง; ตัวนำไฟฟ้าและความร้อนที่ดี พลาสติก; อ่อนได้; เสียอิเล็กตรอนได้ง่าย

องค์ประกอบที่อยู่ทางด้านขวาของเส้นทแยงมุม B-Po เรียกว่า อโลหะ. คุณสมบัติของอโลหะนั้นตรงกันข้ามกับคุณสมบัติของโลหะ: ตัวนำความร้อนและไฟฟ้าไม่ดี บอบบาง; ไม่อ่อนตัว; ไม่ใช่พลาสติก มักจะรับอิเล็กตรอน

เมทัลลอยด์

ระหว่างโลหะและอโลหะมีอยู่ กึ่งโลหะ(เมทัลลอยด์) มีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติของทั้งโลหะและอโลหะ เซมิโลหะพบการใช้งานหลักในอุตสาหกรรมในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ โดยที่หากไม่มีไมโครวงจรหรือไมโครโปรเซสเซอร์สมัยใหม่สักตัวเดียวก็จะเป็นไปได้

ระยะเวลาและกลุ่ม

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ตารางธาตุประกอบด้วยเจ็ดช่วง ในแต่ละคาบ เลขอะตอมของธาตุต่างๆ จะเพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวา

คุณสมบัติขององค์ประกอบเปลี่ยนแปลงตามลำดับในช่วงเวลา: ดังนั้นโซเดียม (Na) และแมกนีเซียม (Mg) ซึ่งอยู่ที่จุดเริ่มต้นของช่วงที่สามจะยอมแพ้อิเล็กตรอน (Na ให้อิเล็กตรอนหนึ่งตัว: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 ; Mg ให้ อิเล็กตรอนสองตัวขึ้นไป: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2) แต่คลอรีน (Cl) ซึ่งอยู่ที่ปลายคาบ รับองค์ประกอบเดียว: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5

ในทางกลับกัน องค์ประกอบทั้งหมดมีคุณสมบัติเหมือนกัน ตัวอย่างเช่น ในกลุ่ม IA(1) ธาตุทั้งหมดตั้งแต่ลิเธียม (Li) ถึงแฟรนเซียม (Fr) บริจาคอิเล็กตรอนหนึ่งตัว และองค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่ม VIIA(17) มีองค์ประกอบเดียว

บางกลุ่มมีความสำคัญมากจนได้รับชื่อพิเศษ กลุ่มเหล่านี้จะกล่าวถึงด้านล่าง

กลุ่มไอโอวา(1). อะตอมของธาตุในกลุ่มนี้มีอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวในชั้นอิเล็กตรอนชั้นนอก ดังนั้นพวกมันจึงปล่อยอิเล็กตรอนหนึ่งตัวได้อย่างง่ายดาย

โลหะอัลคาไลที่สำคัญที่สุดคือโซเดียม (Na) และโพแทสเซียม (K) เนื่องจากมีบทบาทสำคัญในชีวิตมนุษย์และเป็นส่วนหนึ่งของเกลือ

การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์:

• หลี่- 1 วินาที 2 2 วินาที 1 ;
• นา- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2p 6 3 วินาที 1 ;
• เค- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 6 4 วินาที 1

กลุ่มไอไอเอ(2). อะตอมของธาตุในกลุ่มนี้มีอิเล็กตรอนสองตัวอยู่ในชั้นอิเล็กตรอนด้านนอก ซึ่งพวกมันจะสูญเสียไปในระหว่างปฏิกิริยาเคมีด้วย องค์ประกอบที่สำคัญที่สุดคือแคลเซียม (Ca) ซึ่งเป็นพื้นฐานของกระดูกและฟัน

การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์:

• เป็น- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 ;
• มก- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2p 6 3 วินาที 2 ;
• แคลิฟอร์เนีย- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 6 4 วินาที 2

กลุ่ม VIIA(17). อะตอมของธาตุในกลุ่มนี้มักจะได้รับอิเล็กตรอนตัวละหนึ่งตัวเพราะว่า มีองค์ประกอบห้าองค์ประกอบบนชั้นอิเล็กทรอนิกส์ด้านนอก และอิเล็กตรอนหนึ่งตัวหายไปจาก "เซตที่สมบูรณ์"

องค์ประกอบที่รู้จักกันดีที่สุดของกลุ่มนี้: คลอรีน (Cl) - เป็นส่วนหนึ่งของเกลือและสารฟอกขาว ไอโอดีน (I) เป็นองค์ประกอบที่มีบทบาทสำคัญในการทำงานของต่อมไทรอยด์ของมนุษย์

การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์:

• เอฟ- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2p 5 ;
• Cl- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 5 ;
• บ- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 6 4 วินาที 2 3d 10 4 จุด 5

กลุ่มที่ 8(18)อะตอมของธาตุในกลุ่มนี้มีชั้นอิเล็กตรอนชั้นนอกที่ "สมบูรณ์" อย่างสมบูรณ์ ดังนั้นพวกเขาจึง "ไม่" จำเป็นต้องรับอิเล็กตรอน และพวกเขา "ไม่ต้องการ" ให้พวกเขาไป ดังนั้น องค์ประกอบของกลุ่มนี้จึง "ไม่เต็มใจ" อย่างยิ่งที่จะเข้าร่วม ปฏิกริยาเคมี. เชื่อกันมานานแล้วว่าพวกเขาจะไม่ตอบสนองเลย (เพราะฉะนั้นชื่อ "เฉื่อย" เช่น "ไม่ใช้งาน") แต่นักเคมี นีล บาร์ตเลตต์ ค้นพบว่าก๊าซเหล่านี้บางส่วนยังสามารถทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบอื่นภายใต้เงื่อนไขบางประการได้

การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์:

• เน- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2p 6 ;
• อาร์- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 6 ;
• ค- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 6 4 วินาที 2 3d 10 4 จุด 6

องค์ประกอบเวเลนซ์ในกลุ่ม

สังเกตได้ง่ายว่าภายในแต่ละกลุ่ม องค์ประกอบจะคล้ายกันในเวเลนซ์อิเล็กตรอน (อิเล็กตรอนของวงโคจร s และ p อยู่ที่ระดับพลังงานภายนอก)

โลหะอัลคาไลมีวาเลนซ์อิเล็กตรอน 1 ตัว:

• หลี่- 1 วินาที 2 2 วินาที 1 ;
• นา- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2p 6 3 วินาที 1 ;
• เค- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 6 4 วินาที 1

โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 2 ตัว:

• เป็น- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 ;
• มก- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2p 6 3 วินาที 2 ;
• แคลิฟอร์เนีย- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 6 4 วินาที 2

ฮาโลเจนมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 7 ตัว:

• เอฟ- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2p 5 ;
• Cl- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 5 ;
• บ- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 6 4 วินาที 2 3d 10 4 จุด 5

ก๊าซเฉื่อยมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 8 ตัว:

• เน- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2p 6 ;
• อาร์- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 6 ;
• ค- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 6 4 วินาที 2 3d 10 4 จุด 6

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูบทความ ความจุ และตารางการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีตามช่วงเวลา

ตอนนี้ให้เราหันความสนใจไปที่องค์ประกอบที่อยู่ในกลุ่มที่มีสัญลักษณ์ ใน. ตั้งอยู่ตรงกลางตารางธาตุและถูกเรียกว่า โลหะทรานซิชัน.

คุณลักษณะที่โดดเด่นขององค์ประกอบเหล่านี้คือการมีอะตอมของอิเล็กตรอนที่เติมเต็มอยู่ d-ออร์บิทัล:

1. วท- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 ;
2. Ti- 1 วินาที 2 2 วินาที 2 2 จุด 6 3 วินาที 2 3 จุด 6 4 วินาที 2 3d 2

แยกจากโต๊ะหลัก แลนทาไนด์และ แอกติไนด์- สิ่งเหล่านี้เรียกว่า โลหะทรานซิชันภายใน. ในอะตอมของธาตุเหล่านี้ อิเล็กตรอนจะเต็ม F-ออร์บิทัล:

1. ซี- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 1 5d 1 6s 2 ;
2. ไทย- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 5s 2 5p 6 4f 14 5d 10 6s 2 6p 6 6d 2 7s 2