Trender i periodiska systemet förklarade

Trenden för atomradie

Atomradien minskar från vänster till höger över en period och ökar nedåt i en grupp. Åt höger tillför varje grundämne en proton, men dess nya elektron hamnar i samma yttre skal, där den bara svagt skärmar de andra. Den effektiva kärnladdningen som de yttre elektronerna upplever ökar och drar dem närmare. Nedåt tillför varje period ett nytt skal längre från kärnan, så atomerna blir större.

De radier som visas är van der Waals-radier från PubChem, i pikometer. De följer trenden tydligt nedåt i en grupp, från litium (182 pm) till natrium (227 pm) till kalium (275 pm), men är mindre regelbundna över en period.

Trenden för joniseringsenergi

Joniseringsenergi, den energi som krävs för att ta bort en atoms yttersta elektron, ökar över en period och minskar nedåt i en grupp. Mindre atomer håller sina yttre elektroner hårdare, så det krävs mer energi för att dra loss en. I period 2 till 6 har alkalimetallen det lägsta värdet och ädelgasen det högsta, med små dalar vid grupp 13 och, i period 2 till 4, vid grupp 16.

Trenden för elektronegativitet

Elektronegativitet, en atoms drag på de delade elektronerna i en bindning, ökar också över en period och minskar nedåt i en grupp, av samma skäl: en starkare effektiv kärnladdning verkar på elektroner som ligger närmare kärnan. Fluor, uppe till höger, är det mest elektronegativa grundämnet. Ädelgaserna utelämnas oftast, eftersom helium, neon och argon inte bildar några föreningar.

Trenden för metallisk karaktär

Metallisk karaktär beskriver hur lätt en atom avger elektroner och beter sig som en metall. Den följer atomradien: den ökar nedåt i en grupp och minskar över en period, eftersom stora atomer med löst hållna yttre elektroner lätt avger dem. De mest metalliska grundämnena finns nere till vänster, de mest ickemetalliska uppe till höger, och halvmetallerna längs trapplinjen markerar övergången. Vyn med metaller, ickemetaller och halvmetaller visar den här uppdelningen.

Exempel: natrium och klor

Natrium och klor står i motsatta ändar av period 3. Natrium har en radie på 227 pm, en första joniseringsenergi på 5,139 eV och en elektronegativitet på 0,93. Klor har en radie på 175 pm, en joniseringsenergi på 12,968 eV och en elektronegativitet på 3,16. Natrium avger sin enda yttre elektron lätt och klor drar kraftigt i elektroner, så när de reagerar flyttas elektronen från natrium till klor och bildar jonföreningen natriumklorid.