Рожденият ден, отбелязващ 150-та годишнина на Менделеевата таблица, предполага празнуване през цялата 2019 г. Това означава, че информацията за периодичната система ще е в изобилие. Кое е толкова специално в подреждането на химичните елементи и защо започва с алкалните метали?
Периодичната таблица представлява класификация на химичните елементи според техния атомен номер (броят на протоните в ядрото им), електронната конфигурация и сходни помежду им химични свойства. Така Водород (Н) е № 1, защото има един протон в ядрото си, Хелий (Не) е № 2, Литий (Li) е № 3 и т. н. Таблицата е двумерна. Всеки ред (период), се състои от елементи с един и същи брой електронни обвивки (слоеве, наименувани с латинските букви s, p, d и f), всеки стълб (група) съдържа химични елементи с подобно поведение и проявяват тенденция в тези свойства с нарастващ атомен номер. Групите имат по-значими периодични тенденции от периодите и блоковете (подструктури на периодичната таблица), с изключение на d-блока и f-блока (латинските букви обозначават електронната обвивка, в която се намират най-далечните електрони от ядрото на атома), при които хоризонталните прилики са по-важни и по-силно изразени.
В международната конвенция за наименуване (IUPAC) групите са номерирани от 1 до 18, от най-лявата колона (алкални метали) до най-дясната (благородни газове). В миналото са използвани римски цифри, а в Америка, те все още се използват, последвани от от буквите “А”, ако групата е s-блок или p-блок или “Б”, ако групата е d-блок. Римските цифри съответстват на последната цифра от модерната конвенция за номериране, например елементите от група 4 са IVА, а елементите от група 14 са IVБ. В Европа буквите се използват по подобен начин, но след 1988 г. се използва новата система за номерация на IUPAC.
Периодичната таблица има и редове (периоди), които са съставени от елементи с един и същи брой електронни обвивки (слоеве,) като всеки период започва с метали и завършва с неметали. Спрямо електронната конфигурация (термин, описващ електронната обвивка на атомите), всеки период започва с изграждането на нов електронен слой.
Елементите от един и същи период имат сходни тенденции в атомния радиус, йонизационна енергия (енергията, необходима за отделянето на един или повече електрони от атома), електронно сродство (енергията, която характеризира приемането на електрон от атома) и електроотрицателност (свойството на атомите, при свързване в молекули, да привличат към себе си електронни двойки). От ляво на дясно в определен период в таблицата, се наблюдава намаляване на атомния радиус, защото всеки следващ елемент има добавен един протон и един електрон, като този електрон е привлечен от ядрото.
От друга страна, това води до повишение на йонизацията, защото колкото по-плътно е изградено свързването в един атом, толкова повече енергия се изисква за отстраняването на електрон. Това прави алкалните метали най-реактивните елементи и затова са поставени в най-лявата част на периодичната таблица. Електронегативността се увеличава, а електронното сходство показва тенденция на металите (в ляво) с по-ниско сходство на електроните в сравнение с неметалите (в дясно), с изключение на благородните газове.
Периодичната таблица има и блокове, които са специфични области, свързани с последователността, в която се запълват електронните слоеве на елементите. Наименованията на блоковете произхождат от електронния слой, съдържащ валентните (най-далечните от ядрото) електрони и са свързани с характеристиките на спектралните им линии, като взима първата буква на думата: sharp (остра), principal (главна), diffuse (дифузна) и fundamental (фундаментална). S-блокът съдържа първите две групи (алкални и алкалоземни метали), Водород (Н) и Хелиий (Не). P-блокът се състои от последните шест групи, от група 13 до 18 (според номерирането на IUPAC), т.е. всички металоиди (елементи с междинни свойства на метали и неметали). В d-блока се намират групи 3 до 12, преходните метали. F-блокът съдържа лантаниди и актиниди.
Като обобщение, с нарастването на поредния номер на елемента, металният му характер се засилва, а неметалният – намалява. Това нарастване в периодичната таблица преминава от ляво на дясно, от метали към аморфни и неметални елементи и всеки период завършва с благороден газ. Въоръжени с тази информация, Менделеевата таблица вече не е за нас неразрешима загадка, криеща тайните на химията, а знание, което предизвиква ума и въображението.