I период:

Формула для водорода – 1 s¹, т.е всего один электрон типа s на первом энергетическом уровне.

Формула для элемента, завершающего первый ряд в системе Менделеева, будет иметь вид:

2s¹ – отвечает гелию.

II период:

Формула для конца второго ряда:

2s¹, 2s² 6p² – неон.

В его начале – элементы, отдающие электроны и образующие катионы (металлы). В конце – неметаллы. Эти элементы (азот, кислород, фтор) присоединяют электроны до заполнения внешнего уровня, образуя анионы. Между ними – углерод, способный как отдавать, так и принимать электроны (образует как кислородные соединения, так и с водородом, металлами).

III период:

Третий ряд также завершается благородным газом:

2S1, 2s2 6p2, 2s3 6p3 - аргон.

Здесь в третьем уровне остаётся незаполненным подуровень d, который может вместить 10 электронов. Но, так как на внешней оболочке расположено 8 электронов, т.е. устойчивое число (не по свойствам самого числа, в пифагорейском смысле, а в смысле наибольшей энергетической устойчивости такого количества электронов), то это – завершённый период.

IV период:

И, хотя остаётся незаполненным подуровень d третьего уровня, далее начинается заполнение четвёртого уровня. И следующим вновь оказывается очередной щелочной элемент – калий (2s¹, 2s² 6p², 2s³ 6p³, 1s⁴)

Но с третьего элемента этого периода – скандия – начинается заполнение того самого подуровня d, который остался пропущен. И потому далее два валентных электрона остаются на внешнем (четвёртом) уровне, а остальные продолжают заполнять третий (добавляется по одному, вплоть до никеля):

2s¹, 2s² 6p², 2s³ 6p³ 8d³, 2s⁴

Отсюда вытекают два следствия:

1. Большую часть следующего периода составляют элементы, образующие катионы, т.е. имеющие свойства металлов (потому что из-за малого числа электронов на внешней оболочке их потеря энергетически выгоднее, чем присоединение).

2. Широко распространена переменная валентность, так как, помимо потери двух электронов с внешнего уровня возможна и потеря части электронов, обычно одного, с подуровня d) .

А далее –еще интереснее. У меди, по сравнению с никелем, добавляется 1 электрон, но на заполнение подуровня d третьей оболочки переходят сразу 2 электрона, и она, таким образом, заполняется окончательно. А на внешней оболочке остаётся один электрон, и медь снова может быть одновалентна.

2s¹, 2s² 6p², 2s³ 6p³ 10d³, 1s⁴

При этом 18-электронная внешняя оболочка значительно менее энергетически выгодна, чем 8-электронная. Потому менее выгодно и отдавать этот единственный электрон с внешней оболочки. В результате, медь и её аналоги (серебро, золото) могут в природе существовать в самородном состоянии, не вступая в соединения с другими элементами. Причём химическая инертность среди них нарастает от меди к золоту.

А завершается этот период элементом с электронной формулой:

2s¹, 2s² 6p², 2s³ 6p³ 10d³, 2s⁴ 8p⁴.

Это опять инертный газ – криптон.

V период:

Далее опять начинается с добавления одного, потом двух электронов на очередной (уже пятый) уровень (рубидий, стронций). А потом – заполнение d-подуровня предыдущего уровня. Всё аналогично IV периоду. В конце – очередной инертный газ (ксенон).

2s¹, 2s² 6p², 2s³ 6p³ 10d³, 2s⁴ 8p⁴ 10d⁴ 2s⁵ 8p⁵.