До середини хіх ст. Було відкрито 63 хімічні елементи, вивчено їхні властивості і сполуки. Робилось багато спроб систематизувати відомі елементи, побудувати їх класифікацію.

Д.І. Менделєєв так сформував періодичний закон: “Властивості простих тіл, також форми і властивості сполук елементів перебувають у періодичній залежності від величини атомних ваг елементів”.

Розглянемо зміну властивостей елементів залежно від їх атомної маси Ar. Розмістимо елементи, починаючи з літію Li, у порядку зростання Ar.

Li Be B C N O F Ne

У цьому ряду літій – лужний метал. Далі поступово послаблюються металічні і посилюються неметалічні властивості елементів. Передостанім у ряду стоїть типовий неметал – Фтор, що належить до галогенів,останім – неон (благородний газ).

Якщо продовжить такий запас

Na Mg AI Si P CI Ar,

То побачимо, що після неону відбувається якісний стрибок – перехід до лужного металу натрію, а далі властивості поступово змінюються, подібно до закономірності, розглянутої до попереднього ряду. Передостаній елемент у другому ряду – галоген (CI). Останій - благородний газ (Ar).

Отже, елементи, розмущенні в порядку збільшення їхніх атомних мас, утворюються ряди, в яких хімічні властивості елементів періодично повторюються.

Графічним зображенням періодичного закону є періодична система елементів.

Кожний хіміцчний елемент займає в таблиці читко визначене положення (клітину). Всі елементи пронумеровані в порядку їхньої послідовності. Ці номери називаються порядковими, або атомними, номерами елементів.

По горизонталі в таблиці елементи утворюють сім періодів (1-7). Період 1,2,3 складаються з одного ряду елементів і називаються малими, решта періодів – великі. Період 7 поки що незавершений. Елементи 2-го і 3-го періодів Д.І. Менделєєвим типовими: по них найбільш научно можна простежити зміну властивостей елементів та їхніх сполук.

У 6-му періоді в одній клітині повинні знаходитись 15 елементів, які подібні за багатьма властивостями і називаються лантаноїдами. Аналогічно у 7-му періоді одна клітина повинна охоплювати елементи родини актиноїдів.

По вертикалі в таблиці розміщено вісім груп (І-VІІІ). Кожна з цих груп складається з двох підгруп – головної і побічної. Головні підгрупи називають також групами А, побічні – групами Б. Підгрупи об’єднують найподібніші за властивостями елементи.

Періодичний закон і періодична система Д.І. Менделєєва значною мірою вплинули на розвиток хімії, завдяки їх хімія перетворилась у єдину, цілісну науку. Цей закон став стимулом для пошуку нових елементів.

Хімічні елементи трапляються у природі в основному не у вигляді окремих атомів, а у вигляді складних або простих речовин. Лише благородні гази – гелій, неон, аргон, криптон, ксенон – перебувають у природі в атомному стані, що пояснюється стійкістю електронних оболочок атомів благородних газів. В усіх інших простих і складних речовинах атоми сполучені хімічними силами. Існує кілька типів хімічного зв’язку, найважливіші з них – ковалентний, іонний та металічний.

Найпростіший приклад ковалентного зв’язку – утворення молекул водню Н₂. Зовнішній (перший) енергетичний рівень незавершений: до завершення не вистачає одного електрона. При зближенні двох атомів водню відбувається взаємодія електронів з антипаралельними спінами з формуванням спільної (поділеної) електронної пари:

^{s s}

Н  +  Н  Н Н (Н₂)

Схему утворення ковалентного зв’язку можна також подати, позначивши неспаренний електрон зовнішнього енергетичного рівня атома однією крапкою, а спільну електронну пару – двома крапками:

Н + Н  Н : Н