Периодичен закон и периодична система на Менделеев
Периодично право
DI. Менделеев формулира Периодичния закон през 1869 г., който се основава на една от най-важните характеристики на атома - атомната маса. Последващото развитие на Периодичния закон, а именно получаването на големи експериментални данни, донякъде промени първоначалната формулировка на закона, но тези промени не противоречат на основното значение, заложено от Д.И. Менделеев. Тези промени само дадоха на закона и Периодичната система научна валидност и потвърждение за коректност.
Съвременната формулировка на Периодичния закон на Д.И. Менделеев е както следва: свойствата на химичните елементи, както и свойствата и формите на съединенията на елементите периодично зависят от големината на заряда на ядрата на техните атоми.
Структура на Периодичната таблица на химичните елементи D.I. Менделеев
Към това мнение са известни голям брой интерпретации на Периодичната система, но най-популярна е с кратки (малки) и дълги (големи) периоди. Хоризонталните редове се наричат периоди (съдържат елементи с последователно запълване на едно и също енергийно ниво), а вертикалните колони се наричат групи (съдържат елементи с еднакъв брой валентни електрони - химични аналози). Всички елементи също могат да бъдат разделени на блокове според вида на външната (валентна) орбитала: s-, p-, d-, f-елементи.
В системата има 7 периода (таблица), а броят на периода (обозначен с арабска цифра) е равен на броя на електронните слоеве в атома на елемента, броя на външното (валентно) енергийно ниво, и стойността на главното квантово число за най-високото енергийно ниво. Всеки период (с изключение на първия) започва с s-елемент - активен алкален метал и завършва с инертен газ, пред който е р-елемент - активен неметал (халоген). Ако се движим по периода отляво надясно, тогава с увеличаване на ядрения заряд на атомите на химични елементи от малки периоди, броят на електроните на външното енергийно ниво ще се увеличи, в резултат на което свойствата на елементите се променят - от типично метални (тъй като в началото на периода има активен алкален метал), през амфотерни (елементът проявява свойствата както на метали, така и на неметали) до неметални (активен неметал - халоген в края от периода), т.е. металните свойства постепенно отслабват и неметални.
В големи периоди, с увеличаване на ядрения заряд, пълненето на електрони е по-сложно, което обяснява по-сложна промяна в свойствата на елементите в сравнение с елементи от малки периоди. Така че, в четни редове от големи периоди, с увеличаване на ядрения заряд, броят на електроните на външното енергийно ниво остава постоянен и равен на 2 или 1. Следователно, докато пълненето с електрони от следващото ниво след външното ( второ ниво отвън), свойствата на елементите в четните редове се променят бавно. При преминаване в нечетни серии, с увеличаване на величината на ядрения заряд, броят на електроните на външното енергийно ниво се увеличава (от 1 до 8), свойствата на елементите се променят по същия начин, както в малки периоди.
Вертикалните колони в Периодичната таблица са групи от елементи с подобна електронна структура и са химични аналози. Групите се означават с римски цифри от I до VIII. Разграничават се основните (A) и вторичните (B) подгрупи, първата от които съдържа s- и p-елементи, втората - d - елементи.
Подгрупата номер А показва броя на електроните във външното енергийно ниво (броят на валентните електрони). За елементите на В-подгрупите няма пряка връзка между броя на групите и броя на електроните на външното енергийно ниво. В A-подгрупите металните свойства на елементите се увеличават, а неметалните намаляват с увеличаване на заряда на ядрото на атома на елемента.