"Св-ва химических элементов, образованные ими простые и сложные тела, находятся в периодической зависисимости от значения их относительных атомных весов".
Эту формулировку дал сам Д.И. Менделеев в 1869 году. Она означает, что все элементы расположены последовательно, т.е. по возрастанию их атомных масс, причём через определённые интервалы - периоды - свойства элементов повторяются: так, литий - аналог натрия; натрий - калия и т.д. Следует отметить, что они именно аналоги, их свойства не полностью тождественны! Атомная масса последовательно возрастает, но свойства меняются монотонно, т.е. в периодах происходит постепенное нарастание неметаллических свойств, затем вновь следует металлы и опять происходит смена свойств простых веществ в периодах. Объяснить это Менделеев не мог, т.к. не было известно сложное строение атома.
В том же 1869 году Менделеев напечатал свою версию Периодической таблицы, которая является графическим отображением Периодического закона. Это был вариант длиннопериодной таблицы (18 групп и 7 периодов), мы же пользуемся сейчас короткопериодным форматом (8 групп и 7 периодов).
Структура периодической таблицы:
В таблице 7 периодов, причём каждый разбивается на ряды (термин "ряд" малоупотребителен, т.к. физического смысла не имеет):
- 1-3 периоды малые, т.к. состоят только из одного ряда;
- 4-5 (большие, состоят из двух рядов, всего в каждом по 18 элементов)
- 6-7 (сверхбольшие, также состоят из двух рядов, но включают 32 элемента, причем лантаноиды и актиноиды выносят под низ таблицы в отдельные два семейства).
Всего 10 периодов, около 113 элементов (известны новые элементы, которые идут после 110 дармштадтия - это рентгений 111, кеплерий 112, известен также 118 элемент, свойства которого мало изучены).
Номер периода тождественен числу энергетических уровней в электронной оболочке атома, т.е. это номер главного квантового числа. Иначе говоря, это энергия всех заполняющихся электронов на уровнях и подуровнях, так что по числу электронов определяется число элементов: например, 1 период - 2 элемента, 2 и 3 период - по 8 элементов и т.д.
В таблице также 8 групп, причём группа - это вертикальный ряд, объединяющий сходные по свойствам элементы. Это сходство достигается одинаковым строением внешнего энергетического уровня (у всех элементов одной группы равное число валентных электронов), но каждая группа делится на:
- главную (включает элементы только малых периодов и сходные с ними элементы больших периодов).
- побочную (включает только элементы больших периодов).
Номер группы также характеризует высшую степень окисления элемента и высшую валентность по кислороду.