Os elementos da tabela periódica pertencem a grupos e períodos. Os grupos da tabela periódica são as colunas. Os períodos da tabela periódica são as linhas.
TL; DR (muito longo; não lidos)
Os elementos do mesmo período compartilham o mesmo número quântico principal, que descreve tamanho e energia da camada de elétrons mais externa de um átomo.
Conchas de elétrons
Os elétrons de um átomo orbitam o núcleo em uma nuvem difusa governada pela probabilidade. Pode ser útil, no entanto, pensar em órbitas de elétrons como conchas rígidas contendo um número de diferentes orbitais de elétrons possíveis. À medida que o número atômico de um átomo aumenta, suas camadas devem acomodar um número crescente de elétrons. A casca mais externa é chamada de casca de valência; o número do período refere-se a este shell.
Números Quânticos
O layout da posição possível de um elétron em um átomo é governado por números quânticos. O número quântico principal, n, corresponde ao tamanho e energia das camadas eletrônicas. Pode ter valores inteiros diferentes de zero: 1, 2, 3 e assim por diante. Conforme os números aumentam, tanto o tamanho quanto a energia da camada eletrônica aumentam. O segundo número quântico, l, corresponde à forma dos orbitais dentro de uma casca. Esses números são geralmente referidos por suas letras correspondentes: 0 = s, 1 = p, 2 = de 3 = f. O valor de l pode variar entre zero e n-1. Por exemplo, se um elétron tiver um número quântico principal de 2, ele poderá existir em uma das duas formas orbitais diferentes, s ou p. O terceiro número quântico, m, corresponde à orientação dos orbitais. O terceiro número quântico deve estar sempre entre -l e + l. Portanto, há um s-orbital, três p-orbitais, cinco d orbitais e sete f-orbitais.
Adicionando elétrons e movendo-se pela tabela periódica
Um único par de elétrons preenche um orbital. O hidrogênio tem um elétron, de modo que ocupa o primeiro orbital: 1s. O hélio tem dois elétrons, os quais ainda se encaixam no orbital 1s. O próximo elemento, o lítio, tem três elétrons. Os dois primeiros se encaixam no orbital 1s. O terceiro elétron, no entanto, deve estar em um novo orbital. O número quântico principal 1 restringe o segundo número quântico a zero, o que, por sua vez, significa que o terceiro também deve ser zero. Portanto, todo o espaço associado ao primeiro shell é retomado. O próximo elétron deve existir em uma nova casca e orbital: o orbital 2s. Isso significa que o número quântico principal aumentou; o elemento deve estar em um período diferente. Como esperado, o lítio inicia o grupo 2 da tabela periódica, pois sua camada de valência tem um número quântico principal de 2.
Tendências de raio atômico
Átomos não alteram números quânticos principais à medida que você se move da esquerda para a direita na tabela periódica. Portanto, todos os elétrons existem aproximadamente na mesma distância do núcleo. Mais prótons, no entanto, são adicionados. Isso cria uma carga positiva maior no núcleo, resultando em uma maior tração para dentro dos elétrons. Assim, o raio atômico, ou a distância do núcleo até a borda mais externa do átomo, na verdade diminui à medida que você se move ao longo de um período. Por outro lado, à medida que você desce a tabela periódica, o número do período aumenta. O número quântico principal aumenta e, portanto, a nuvem de elétrons aumenta de tamanho. Por sua vez, o raio atômico aumenta à medida que você desce a tabela periódica.
