§ 32. Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Порядковый номер элемента отражает заряд ядра и число протонов. У нейтрального атома он также равен общему числу электронов. Номер периода показывает число занятых энергетических уровней в основном состоянии. Для элементов главных подгрупп положение в группе помогает определить число внешних электронов. Поэтому таблица содержит не только справочные числа, но и сведения, позволяющие строить модель атома и объяснять его взаимодействия.

В пределах периода заряд ядра увеличивается, а новые электроны добавляются в ту же основную оболочку. Для рассматриваемых элементов главных подгрупп это обычно приводит к уменьшению атомного радиуса слева направо. Внешние электроны удерживаются сильнее, отдавать их становится труднее. Поэтому металлические свойства ослабевают, а неметаллические обычно усиливаются. Сравнение натрия, магния и алюминия помогает увидеть направление этих изменений, а не просто запомнить расположение символов.

В главной подгруппе сверху вниз появляются новые электронные слои. Внешние электроны в среднем оказываются дальше от ядра и экранируются внутренними оболочками. Их отдача облегчается, поэтому металлические свойства обычно усиливаются, а неметаллические ослабевают. Например, сравнивая литий, натрий и калий, учитывают не только рост заряда ядра, но и увеличение числа слоёв. Один фактор без другого не даёт правильного объяснения.

Сходство внешних оболочек объясняет повторение свойств через определённые промежутки — периодичность. Для сравнения элементов сначала выясняют, находятся ли они в одном периоде или одной группе, а затем применяют соответствующую закономерность. Благородные газы и отдельные особенности элементов требуют внимательного рассмотрения; нельзя превращать общую тенденцию в правило без исключений для любых веществ. Таблица помогает предсказывать, но свойства конкретных соединений подтверждаются их составом и химическими данными.