التصنيف الدوري للعناصر

الإلكترونات التي تحتل الغلاف الخارجي للذرة،هي إلكترونات التكافؤ،بينما الإلكترونات التي تحتل مستويات الطاقة الرئيسية الداخلية،هي الإلكترونات الأساسية. ذرة الصوديوم،ذات التكوين الإلكترون 3s1،لها ثلاثة مستويات طاقة رئيسية. مستويات الطاقة الرئيسية الداخلية الكاملة مع 2s22p6 تشير إلى وجود عشرة إلكترونات أساسية،متبوعة بمستوى خارجي ثالث،يحتوي على الإلكترون المتبقي.

لذلك يحتوي الصوديوم على إلكترون تكافؤ واحد. وبالمثل،يحتوي الكلور على عشرة إلكترونات أساسية وسبعة إلكترونات تكافؤ. إلكترونات التكافؤ هي الأبعد عن النواة ويكون بقاؤهم بشكل متباعد.

وبالتالي،فهي الأسهل في الخسارة أو المشاركة،وتلعب دور مهم في الترابط الكيميائي. العناصر التي لها نفس عدد إلكترونات التكافؤ،تظهر خصائص كيميائية مماثلة،كما يتضح من الترتيب في الجدول الدوري الحديث. لعناصر المجموعة الرئيسية،رقم المجموعة المكوّن بحروف يساوي عدد إلكترونات التكافؤ ورقم الصف يساوي أعلى رقم كم رئيسي لهذا العنصر.

كل عنصر في المجموعة له نفس عدد الإلكترونات المتاح للترابط. أسفل المجموعة،الرقم الكمي الرئيسي يزيد بمقدار واحد،في حين أن عدد إلكترونات التكافؤ يبقى على حاله. العمودين في أقصى اليسار من الجدول الدوري يشكلان s-block.

بالنسبة لهذه العناصر،يدخل الإلكترون الأخير إلى المدار s. عناصر المجموعة الأولى،باستثناء الهيدروجين،تسمى الفلزات القلوية وهي شديدة التفاعل لأنها لديها إلكترون تكافؤ واحد فقط. عناصر المجموعة الثانية هي معادن الأرض القلوية مع إلكترونين في غلاف التكافؤ.

تشكل الأعمدة الستة في أقصى اليمين الكتلة p-block. غلاف التكافؤ لهذه العناصر يحتل المدار s بالكامل ويدخل آخر إلكترون المدار p. من المجموعة الثالثة A إلى المجموعة الثامنة A،يزيد عدد الإلكترونات في المدارات p بمقدار واحد.

تحتوي الغازات النبيلة على ثمانية إلكترونات تكافؤ باستثناء الهيليوم،الذي ينتمي إلى s-block،وله إلكترونان فقط. تتكون d-block من عشرة أعمدة موضوعة بين s-blockو p-block. يشار إلى هذه العناصر على أنها معادن انتقالية.

يدخل آخر إلكترون إلى المدار d للغلاف الرئيسي رقم واحد أقل من رقم الصف. في الصف الرابع،تملأ ثلاثي مدارات و في الصف الخامس،تملأ أربعة مدارات d،وهكذا. تشكل عناصر الانتقال الداخلي f-block ولديها آخر إلكترون يدخل المدار f.

العدد الكمي الرئيسي للمدارات f التي تملأ عبر كل صف أقل بمقدار اثنين من رقم الصف. في الصف السادس،تملأ مدارات f الأربعة،وفي الصف السابع،تملأ خمسة مدارات f. يتم ترتيب عناصر الانتقال الداخلي في سلسلة اللانثانيدات وسلسلة الأكتينيدات.

عدد الأعمدة في كل block يشير إلى عدد الإلكترونات التي يمكن ملؤها في المستوى الفرعي ل block. يرتبط عمودين في s-block بالمدار s و له إلكترونان،بينما تمثل ستة أعمدة في p-block ثلاثة مدارات p،بها ستة إلكترونات،بينما تتوافق عشرة أعمدة في الكتلة d،مع خمسة مدارات d مع إلكترونين لكل منهما. أخيرًا،تتكون الكتلة f من أربعة عشر عمودًا توضح السعة القصوى لسبعة مدارات f.