§4.2. Периодическая таблица элементов.

Периодическая таблица элементов является графическим выражением Периодического закона. Существует несколько форм Периодической таблицы. Давайте попробуем на основе электронного строения атомов составить пока не всю таблицу, а хотя бы ее часть.

Наверняка многие из вас уже догадались, что точно так же, как можно объединить в одну группу элементы с валентными оболочками типа s¹, объединяются между собой в другие группы и элементы с типом оболочек s², и элементы с типом оболочек s²p¹ и так далее.

Сколько же может быть таких групп похожих по своим свойствам элементов? Давайте попробуем записывать элементы в строчку по мере заполнения их электронных оболочек. При этом будем делать "перенос" на новую строку всякий раз, когда оболочка уровня заполняется полностью. В этом случае элементы расположатся друг под другом так, что в каждой вертикальной колонке окажется по группе похожих по своим свойствам элементов (таблица 4-2).

Мы не станем пытаться использовать для этого все известные на сегодняшний день элементы - ведь пока нам важно понять лишь общие закономерности построения таблицы Д.И. Менделеева.

Таблица 4-2. Объединение в группы элементов, близких по электронному строению внешних оболочек.

Валентная оболочка	s1	s2	s2p1	s2p2	s2p3	s2p4	s2p5	s2p6
ГРУППЫ	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
Электроны Элемент Z	1s1 H 1	1s2 He 2	На 1-м уровне нет p-орбиталей					Гелию лучше быть здесь?
Электроны Элемент Z	2s1 Li 3	2s2 Be 4	2s2p1 B 5	2s2p2 C 6	2s2p3 N 7	2s2p4 O 8	2s2p5 F 9	2s2p6 Ne 10
Электроны Элемент Z	3s1 Na 11	3s2 Mg 12	3s2p1 Al 13	3s2p2 Si 14	3s2p3 P 15	3s2p4 S 16	3s2p5 Cl 17	3s2p6 Ar 18
Электроны Элемент Z	4s1 K 19	4s2 Ca 20	и так далее

Элемент гелий (He), на первый взгляд, имеет электронное сходство с бериллием (Be), магнием (Mg) и кальцием (Ca), а не с неоном (Ne) и аргоном (Ar). Тем не менее, в табл. 4-2 гелий надо переместить в VIII группу, как это и сделано в настоящей Периодической таблице. Чем же это объясняется?

Дело в том, что внешняя оболочка гелия 1s² - завершенная электронная оболочка. На следующем (2-м) электронном уровне оболочка бериллия 2s² уже не является завершенной, поскольку здесь помимо 2s-подуровня нужно заполнять электронами еще и 2p-подуровень.

Завершенные электронные оболочки характерны для инертных газов, поэтому элемент гелий следует поместить в группу, где собраны все инертные элементы с завершенными электронными оболочками.

Таблица 4-2 пока еще лишь отдаленно напоминает Периодическую таблицу элементов Д.И. Менделеева. Давайте приведем ее к более привычному для химиков виду (рис. 4-2). Мы получим только часть Периодической таблицы элементов Д.И. Менделеева, но она уже содержит многие важные детали, в которых нам необходимо разобраться.

Группы элементов

Пери- оды	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
1	1 водород H 1,0079							2 гелий He 4,0026
2	3 литий Li 6,941	4 бериллий Be 9,01218	5 бор B 10,81	6 углерод C 12,011	7 азот N 14,0067	8 кислород O 15,9994	9 фтор F 18,9984	10 неон Ne 20,179
3	11 натрий Na 22,98977	12 магний Mg 24,305	13 алюминий Al 26,98154	14 кремний Si 28,0855	15 фосфор P 30,97376	16 сера S 32,06	17 хлор Cl 35,453	18 аргон Ar 39,948
4	19 калий K  39,0983	20 кальций Ca 40,08	и так далее

Рис.4-2.Часть Периодической таблицы Д. И. Менделеева, построенная на основании данных таблицы 4-2.