мини|384x384пкс|Периоден систем на хемиски елементи што ги прикажува најчесто или почесто именуваните групи на елементи (во периодичните табели) и традиционалната линија на поделба помеѓу металите и неметалите. F-блокот всушност се вклопува помеѓу групите 2 и 3; обично се прикажува во подножјето на масата за да заштеди хоризонтален простор
Периоден систем, познат и како Периоден систем на елементите — подредено распоредување на хемиските елементи во редови („периоди“) и колони („групи“). Системот претставува икона на хемијата и е широко користен во физиката и другите науки. Периодниот систем е приказ на периодичниот закон, кој вели дека кога елементите се подредени според нивниот атомски број, евидентно е приближно повторување на нивните својства. Табелата е поделена на четири приближно правоаголни области наречени блокови. Елементите од истата група имаат тенденција да покажуваат слични хемиски карактеристики.
Вертикалните, хоризонталните и дијагоналните положби го карактеризираат периодниот систем. Металичниот карактер се зголемува одејќи надолу по група и од десно кон лево низ период. Неметалните знаци се зголемуваат од долу лево на периодниот систем кон горе десно.
Првиот периоден систем кој станал општо прифатен бил оној на рускиот хемичар Дмитриј Менделеев во 1869 година; тој го формулирал периодниот закон како зависност на хемиските својства од атомската маса. Бидејќи тогаш не биле познати сите елементи, постоеле празнини во неговиот периодичен систем, а Менделеев успешно го користел периодичниот закон за да предвиди некои својства на некои од елементите кои недостасуваат. Периодниот закон бил признат како основно откритие кон крајот на 19 век. Тој бил објаснет на почетокот на 20 век, со откривањето на атомските броеви и поврзаната пионерска работа во квантната механика, и двете идеи служат за осветлување на внатрешната структура на атомот. Препознатливиот современ облик на табелата бил постигнат во 1945 година со откритието на Глен Т. Сиборг дека актиноидите се всушност елементи од f-блокот, а не d-блокот. Периодниот систем и Периодниот закон денес се централен и незаменлив дел од современата хемија.
Периодниот систем продолжува да се развива со напредокот на науката. Во природата постојат единствено елементи до атомскиот број 94; за да се оди понатаму, било неопходно да се синтетизираат нови елементи во лабораторијата. До 2010 година, првите 118 елементи станале познати, со што биле комплетирани првите седум редови од табелата; сепак, сè уште е потребна хемиска карактеризација за најтешките елементи да потврдат дека нивните својства одговараат на нивните местоположби. Новите откритија ќе ја прошират табелата надвор од овие седум редови, иако сè уште не е познато уште колку елементи се можни; освен тоа, теоретските пресметки сугерираат дека овој непознат регион нема да ги следи моделите на познатиот дел од табелата. Продолжува и одредена научна расправа за тоа дали некои елементи се правилно поставени во денешната табела. Постојат многу алтернативни претстави на периодниот закон, и постои одредена расправа за тоа дали постои оптимална форма на периодниот систем. десно|мини|400п|Некои од законите во периодниот систем.
Структура
мини|3D прикази на некои атомски орбитали слични на водород кои покажуваат густина и фаза на веројатност (g орбитали и повисоки не се прикажани) Секој хемиски елемент има единствен атомски број (Z за „Zahl“, германски за „број“) што го претставува бројот на протони во неговото јадро. Затоа, секој посебен атомски број одговара на класа на атом: овие класи се нарекуваат хемиски елементи. Хемиските елементи се она што периодниот систем го класифицира и организира. Водородот е елемент со атомски број 1; хелиум, атомски број 2; литиум, атомски број 3; и така натаму. Секое од овие имиња може дополнително да се скрати со хемиски симбол со една или две букви; оние за водород, хелиум и литиум се соодветно H, He и Li. Неутроните не влијаат на хемискиот идентитет на атомот, но влијаат на неговата тежина. Атомите со ист број на протони, но различен број на неутрони се нарекуваат изотопи на ист хемиски елемент. Природните елементи обично се јавуваат како смеси на различни изотопи; бидејќи секој изотоп обично се јавува со карактеристична застапеност, природните елементи имаат добро дефинирани атомски тежини, дефинирани како просечна маса на природно настанатиот атом на тој елемент. Сите елементи имаат повеќе изотопи, варијанти со ист број на протони, но различен број на неутрони. На пример, јаглеродот поседува три природни изотопи: сите негови атоми имаат шест протони, а поголемиот број имаат и шест неутрони, но околу еден процент има седум неутрони, а многу мал дел има осум неутрони. Изотопите никогаш не се одвојуваат во периодниот систем; тие секогаш се групирани заедно под еден елемент. Кога е прикажана атомската маса, тоа е обично пондериран просек на природни изотопи; но доколку нема природни изотопи во значителни количини, масата на најстабилниот изотоп обично се појавува, најчесто во загради.
Во стандардниот периоден систем, елементите се наведени по редослед на зголемување на атомскиот број. Нов ред (периода) започнува кога нова електронска обвивка го има својот прв електрон. Колоните (групите) се одредуваат со електронската конфигурација на атомот; елементите со ист број на електрони во одредена подобвивка спаѓаат во истите колони (на пр. кислородот, сулфурот и селенот се во иста колона бидејќи сите имаат четири електрони во најоддалечената p-подобвивка). Елементите со слични хемиски својства генерално спаѓаат во иста група во периодниот систем, иако во f-блокот и до одреден степен во d-блокот, елементите во истиот период имаат тенденција да имаат слични својства. Така, релативно е лесно да се предвидат хемиските својства на елементот доколку се знаат својствата на елементите околу него.
Денес се познати 118 елементи, од кои за првите 94 е познато дека се случуваат природно на Земјата. Останатите 24, од америциум до оганесон (95-118), се јавуваат единствено кога се синтетизираат во лаборатории. Од 94 природни елементи, 83 се првобитни, а 11 се јавуваат единствено во ланци на распаѓање на првобитните елементи. Неколку од вторите се толку ретки што не биле откриени во природата, но биле вештачки направени во лабораторија пред да се утврди дека сепак постојат во природата: технициум (елемент 43), прометиум (елемент 61), астатин (елемент 85), нептуниум (елемент 93) и плутониум (елемент 94). Ниту еден елемент потежок од ајнштајниум (елемент 99) досега не бил забележан во макроскопски количини во неговата чиста форма, ниту пак астатин; франциум (елемент 87) е фотографиран единствено во форма на светлина испуштена од микроскопски количини (300.000 атоми). Од 94 природни елементи, осумдесет имаат стабилен изотоп и уште еден (бизмут) има речиси стабилен изотоп (со полураспад од 2,01×1019, над милијарда пати поголема од староста на вселената). Уште два, ториум и ураниум, имаат изотопи кои се подложени на радиоактивно распаѓање со полураспад споредлив со староста на Земјата. Стабилните елементи заедно со бизмутот, ториумот и ураниумот ги сочинуваат 83-те првобитни елементи кои преживеале од формирањето на Земјата. Останатите единаесет природни елементи се распаѓаат доволно брзо, така што нивното континуирано појавување на траги првенствено зависи од постојаното регенерирање како меѓупроизводи од распаѓањето на ториумот и ураниумот. Сите 24 познати вештачки елементи се радиоактивни.
Имиња и броеви на групи Според меѓународната конвенција за именување, групите се нумерирани од 1 до 18 од најлевата колона (алкалните метали) до најдесната колона (благородните гасови). Групите од f-блокот се игнорираат при ова нумерирање. Групите може да се именуваат и според нивниот прв елемент, на пр. „скандиумска група“ за групата 3. Претходно, групите биле познати со римски бројки. Во Соединетите Американски Држави, по римските бројки следело или „А“ доколку групата била во блокот s или p, или „Б“ доколку групата била во блокот d. Користените римски бројки одговараат на последниот број од денешната конвенција за именување (на пр. елементите од групата 4 биле групата IVB, а елементите од групата 14 биле групата IVA). Во Европа, буквите биле слични, освен што „А“ се користела за групите од 1 до 7, а „Б“ се користела за групите од 11 до 17. Дополнително, групите 8, 9 и 10 порано се третирале како една група со тројна големина, позната колективно во двете ознаки како група VIII. Во 1988 година, бил пуштен во употреба новиот систем за именување МСЧПХ (Меѓународен сојуз за чиста и применета хемија) (1–18), а старите имиња на групите (I–VIII) останале застарени.
Формулари за презентација
Поради простор во табелата, периодниот систем вообичаено се прикажува со отсечени елементи од f-блок и позиционирани како посебен дел под главното тело. Ова го намалува бројот на колони со елементи од 32 на 18.
Двете форми претставуваат ист периоден систем. Формата со f-блок вклучен во главното тело понекогаш се нарекува 32-колона или долга форма; формата со f-блок ја отсекува формата со 18 колони или средно долга форма. Формата со 32 колони има предност што ги прикажува сите елементи во нивната правилна низа, но има недостаток бидејќи повеќе простор. Избраната форма е уреднички избор и не подразбира никаква промена на научното тврдење или изјава. На пример, кога се расправа за составот на групата 3, опциите може да се прикажат подеднакво (без предрасуди) во двете форми.
Периодични табели обично ги прикажуваат симболите на елементите; голем дел од нив, исто така, обезбедуваат дополнителни информации за елементите, или преку кодирање на бои или како податоци во ќелиите. Горната табела ги прикажува имињата и атомските броеви на елементите, како и нивните блокови, природни појави и стандардни атомски тежини. За краткотрајните елементи без стандардни атомски тежини, наместо тоа се користи масениот број на најстабилниот познат изотоп. Други табели може да вклучуваат својства како што се состојба на материјата, точки на топење и вриење, густини, како и да обезбедат различни класификации на елементите.
Електронска конфигурација
Периодниот систем претставува графички опис на периодниот закон, кој вели дека својствата и атомските структури на хемиските елементи се периодична функција од нивниот атомски број. Елементите се сместени во периодниот систем според нивните електронски конфигурации, чии периодични повторувања ги објаснуваат трендовите во својствата низ периодниот систем.
Електронот може да се смета дека населува атомска орбитала, што ја карактеризира веројатноста дека може да се најде во кој било одреден регион околу атомот. Нивните енергии се квантизирани, што значи дека тие можат да земаат единствено дискретни вредности. Понатаму, електроните го почитуваат Паулиевото начело на исклучување: различни електрони секогаш мора да бидат во различни состојби. Ова овозможува класификација на можните состојби што електронот може да ги преземе во различни енергетски нивоа познати како обвивки или слоеви, поделени на поединечни подобвивки, од кои секоја содржи една или повеќе орбитали. Секоја орбитала може да содржи до два електрони: тие се разликуваат по количината позната како спин, конвенционално означена како „горе“ или „долу“.Petrucci et al., p. 323 Во ладен атом (еден во неговата основна состојба), електроните се распоредуваат на таков начин што вкупната енергија што ја имаат се минимизира со зазимање на достапните орбитали со најниска енергија.Petrucci et al., p. 322 Единствено најоддалечените електрони (т.н. валентни електрони) имаат доволно енергија да се ослободат од јадрото и да учествуваат во хемиски реакции со други атоми. Другите се нарекуваат основни електрони.
ℓ =0123456Капацитет на обвивка (2n2)Орбиталаspdfghin = 11s2n = 22s2p8n = 33s3p3d18n = 44s4p4d4f32n = 55s5p5d5f5g50n = 66s6p6d6f6g6h72n = 77s7p7d7f7g7h7i98Капацитет на подобвивка (4ℓ+2)261014182226