Trends in het periodiek systeem uitgelegd

Trend in atoomstraal

De atoomstraal neemt af van links naar rechts door een periode en neemt toe langs een groep naar beneden. Naar rechts voegt elk element een proton toe, maar het nieuwe elektron komt in dezelfde buitenste schil, waar het de andere maar zwak afschermt. De effectieve kernlading die de buitenste elektronen voelen stijgt en trekt ze dichterbij. Naar beneden voegt elke periode een nieuwe schil toe die verder van de kern ligt, zodat de atomen groter worden.

De getoonde stralen zijn van-der-Waalsstralen uit PubChem, in picometer. Ze volgen de trend duidelijk langs een groep, van lithium (182 pm) via natrium (227 pm) naar kalium (275 pm), maar zijn minder regelmatig door een periode.

Trend in ionisatie-energie

Ionisatie-energie, de energie die nodig is om het buitenste elektron van een atoom te verwijderen, neemt toe door een periode en af langs een groep naar beneden. Kleinere atomen houden hun buitenste elektronen steviger vast, dus het kost meer energie om er een los te trekken. In periode 2 tot 6 heeft het alkalimetaal de laagste waarde en het edelgas de hoogste, met kleine dalen bij groep 13 en, in periode 2 tot 4, bij groep 16.

Trend in elektronegativiteit

Elektronegativiteit, de trekkracht van een atoom op de gedeelde elektronen in een binding, neemt ook toe door een periode en af langs een groep, om dezelfde reden: een sterkere effectieve kernlading die werkt op elektronen die dichter bij de kern zitten. Fluor, rechtsboven, is het meest elektronegatieve element. De edelgassen worden meestal weggelaten, omdat helium, neon en argon geen verbindingen vormen.

Trend in metaalkarakter

Metaalkarakter beschrijft hoe gemakkelijk een atoom elektronen afstaat en zich als een metaal gedraagt. Het volgt de atoomstraal: het neemt toe langs een groep naar beneden en af door een periode, omdat grote atomen met los gebonden buitenste elektronen die gemakkelijk afstaan. De meest metaalachtige elementen staan linksonder, de meest niet-metaalachtige rechtsboven, en de halfmetalen langs de trapsgewijze lijn markeren de overgang. De weergave met metalen, niet-metalen en halfmetalen toont deze scheiding.

Voorbeeld: natrium en chloor

Natrium en chloor staan aan de tegenovergestelde uiteinden van periode 3. Natrium heeft een straal van 227 pm, een eerste ionisatie-energie van 5,139 eV en een elektronegativiteit van 0,93. Chloor heeft een straal van 175 pm, een ionisatie-energie van 12,968 eV en een elektronegativiteit van 3,16. Natrium staat zijn ene buitenste elektron gemakkelijk af en chloor trekt sterk aan elektronen, dus als ze reageren gaat het elektron van natrium naar chloor, waarbij de ionverbinding natriumchloride ontstaat.