Elementen in het periodiek systeem behoren tot groepen en punten. De groepen van het periodiek systeem zijn de kolommen. De periodes van het periodiek systeem zijn de rijen.

TL; DR (Te lang; Hebben niet gelezen)

Elementen uit dezelfde periode hebben hetzelfde hoofdkwantumnummer, dat zowel de grootte en energie van de buitenste elektronenmantel van een atoom.

Elektronencellen

De elektronen van een atoom cirkelen om de kern in een fuzzy wolk bepaald door waarschijnlijkheid. Het kan echter nuttig zijn om elektronenbanen te beschouwen als stijve hulzen die een aantal verschillende mogelijke elektron-orbitalen bevatten. Naarmate het atoomgetal van een atoom toeneemt, moeten de schillen een toenemend aantal elektronen bevatten. De buitenste schaal wordt de valentie-schaal genoemd; het periodegetal verwijst naar deze schaal.

Quantumnummers

De lay-out van de mogelijke positie van een elektron in een atoom wordt bepaald door kwantumgetallen. Het belangrijkste kwantumgetal, n, komt overeen met de grootte en energie van elektronenschillen. Het kan niet-nul gehele getallen bevatten: 1, 2, 3 enzovoort. Naarmate aantallen toenemen, nemen zowel de omvang als de energie van de elektronenschil toe. Het tweede kwantumgetal, l, komt overeen met de vorm van de orbitalen binnen een schaal. Deze nummers worden meestal aangeduid met de bijbehorende letters: 0 = s, 1 = p, 2 = d en 3 = f. De waarde van l kan variëren van nul tot n-1. Als een elektron bijvoorbeeld een hoofdkwantumnummer van 2 heeft, kan het bestaan ​​in een van twee verschillende orbitale vormen, s of p. Het derde kwantumgetal, m, komt overeen met de oriëntatie van de orbitalen. Het derde kwantumnummer moet altijd tussen -l en + l liggen. Daarom is er één s-orbitaal, drie p-orbitalen, vijf d-orbitalen en zeven f-orbitalen.

Elektronen toevoegen en zich verplaatsen langs het periodiek systeem

Een enkel paar elektronen vult een orbitaal. Waterstof heeft één elektron, dus dat neemt de eerste orbitaal in beslag: 1s. Helium heeft twee elektronen, die beide nog steeds passen in de 1s-orbitaal. Het volgende element, lithium, heeft drie elektronen. De eerste twee passen in de 1s-orbitaal. Het derde elektron moet zich echter in een nieuwe orbitaal bevinden. Het belangrijkste kwantumgetal 1 beperkt het tweede kwantumnummer tot nul, wat op zijn beurt betekent dat de derde ook nul moet zijn. Daarom wordt alle ruimte van geassocieerd met de eerste schaal opgenomen. Het volgende elektron moet in een nieuwe schil en orbitaal bestaan: de 2s-orbitaal. Dit betekent dat het belangrijkste kwantumgetal is toegenomen; het element moet zich in een andere periode bevinden. Zoals verwacht begint lithium aan groep 2 van het periodiek systeem, omdat de valentieshell een hoofdkwantum heeft van 2.

Atomic Radius Trends

Atomen veranderen geen kwantumgetallen tijdens het verplaatsen van van links naar rechts over het periodiek systeem. Daarom bestaan ​​de elektronen allemaal op ongeveer dezelfde afstand van de kern. Er worden echter meer protonen toegevoegd. Dit creëert een grotere positieve lading in de kern, wat resulteert in een grotere inwaartse aantrekkingskracht op elektronen. Daarom neemt de atomaire straal, of de afstand van de kern tot de buitenste rand van het atoom, juist af naarmate je een periode nadert. Aan de andere kant neemt het periodegetal toe naarmate u verder gaat met het periodiek systeem. Het belangrijkste kwantumgetal neemt toe en daarom neemt de elektronenwolk in omvang toe. Op zijn beurt neemt de atoomstraal toe terwijl je het periodiek systeem afloopt.