Klassifizierung der Elemente im Periodensystem

Die Elektronen, die die äußerste Schale eines Atoms besetzen, sind Valenzelektronen, während Elektronen, die die inneren Hauptenergieniveaus besetzen, sind Kernelektronen. Ein Natriumatom mit einer Elektronenkonfiguration 3s1 hat drei Hauptenergiestufen. Die vollständigen inneren Hauptenergieniveaus mit 2s2 2p6 geben an, dass es zehn Kernelektronen gibt, gefolgt von der dritten äußerste Ebene, die das verbleibende Elektron enthält.

Daher hat Natrium ein Valenzelektron. In ähnlicher Weise hat Chlor zehn Kernelektronen und sieben Valenzelektronen. Valenzelektronen sind am weitesten vom Kern entfernt und werden am wenigsten angezogen.

Daher sind sie am leichtesten zu verlieren oder zu teilen und spielen eine wichtige Rolle bei der chemischen Bindung. Elemente, die die gleiche Anzahl von Valenzelektronen haben, weisen ähnliche chemische Eigenschaften auf, wie aus der Anordnung im modernen Periodensystem ersichtlich ist. Bei Hauptgruppenelementen, die mit Buchstaben versehene Gruppennummer ist gleich der Anzahl der Valenzelektronen und die Zeilennummer ist gleich der höchsten Hauptquantenzahl dieses Elements.

Jedes Element in einer Gruppe hat die gleiche Anzahl an Elektronen zum Verbinden verfügbar. Weiter unten in der Gruppe, wird die Hauptquantenzahl um eins erhöht, während die Anzahl der Valenzelektronen gleich bleibt. Die beiden ganz linken Spalten des Periodensystems bilden den S-Block.

Bei diesen Elementen, tritt das letzte Elektron in ein s-Orbital ein. Elemente der Gruppe 1, mit Ausnahme von Wasserstoff, werden als Alkalimetalle bezeichnet und sind extrem reaktiv, da sie nur ein Valenzelektron haben. Elemente der Gruppe zwei sind die Erdalkalimetalle, mit zwei Elektronen in der Valenzhülle.

Die sechs Säulen am rechten Ende bilden den p Block. Die Valenzhülle dieser Elemente hat s-Orbitale vollständig besetzt und das letzte Elektron besetzt ein p-Orbital. Von Gruppe drei A bis Gruppe acht A, erhöht sich die Anzahl der Elektronen in p-Orbitalen um eins.

Die Edelgase haben acht Valenzelektronen mit Ausnahme von Helium, das zum S Block gehört, und nur zwei Elektronen hat. Der d Block besteht aus den zehn Spalten, die zwischen dem s und p Block positioniert sind. Diese Elemente werden als Übergangsmetalle bezeichnet.

Das letzte Elektron tritt in das d-Orbital ein, die Hauptquantenzahl um eins kleiner als die Zeilennummer. Die vierte Reihe füllen die drei Orbitale auf, die fünfte Reihe, die vier d-Orbitale und so weiter. Innere Übergangselemente bilden den f-Block und lassen das letzte Elektron in ein f-Orbital eintreten.

Die Hauptquantenzahl der f-Orbitale, die sich über jede Zeile füllen, ist um zwei kleiner als die Zeilennummer. In der sechsten Reihe füllen sich die vier f-Orbitale, und in der siebten Reihe, die fünf f-Orbitale. Zu den innere Übergangselementen gehören die Lanthanoide-und die Actinoide.

Die Anzahl der Spalten in jedem Block gibt an, wie viele Elektronen in der Unterebene des Blocks gefüllt werden können. Zwei Spalten im s-Block entsprechen einem s-Orbital mit zwei Elektronen, sechs Spalten im p-Block entsprechen drei p-Orbitalen mit sechs Elektronen dar, während zehn Spalten im d-Block den fünf d-Orbitalen mit je zwei Elektronen entsprechen. Schließlich umfasst der f-Block vierzehn Spalten unter Angabe der maximalen Kapazität von sieben f-Orbitalen.