Konfigurácia a periodická tabuľka

Keď si prvky zoradíš podľa protónového čísla a zapisuješ ich konfigurácie, všimneš si, že sa opakujú podobné koncovky: 2s¹, 3s¹, 4s¹… alebo 2p⁶, 3p⁶, 4p⁶… Práve preto má periodická sústava prvkov taký tvar, aký má. Každý riadok (perióda) zodpovedá zapĺňaniu jednej vrstvy a každá časť tabuľky jednému typu podvrstvy.

Podľa toho, do akej podvrstvy ide posledný elektrón, rozdeľujeme tabuľku na štyri bloky:

Blok	ktorá podvrstva sa zapĺňa	kde je v tabuľke	počet stĺpcov	príklady
s	ns	1. a 2. skupina (a hélium)	2	H, Na, Mg, Ca
p	np	13. až 18. skupina	6	C, O, Cl, Ne
d	(n − 1)d	3. až 12. skupina	10	Fe, Cu, Zn
f	(n − 2)f	lantanoidy a aktinoidy (pod tabuľkou)	14	La, Ce, U

Všimni si, že počet stĺpcov v bloku sa rovná kapacite podvrstvy: s pojme 2 elektróny, p 6, d 10 a f 14. To nie je náhoda.

Hélium (1s²) je výnimkou v zaradení: podľa konfigurácie patrí do bloku s, ale pre svoje vlastnosti (plná vrstva, nereaktívnosť) ho umiestňujeme medzi vzácne plyny do 18. skupiny.

Vyskúšaj si to v interaktívnom cvičení pod textom: klikni na prvok a pozri sa, do ktorého bloku patrí a akú má konfiguráciu.

Číslo periódy sa rovná najvyššiemu hlavnému kvantovému číslu n v konfigurácii prvku, teda číslu vonkajšej vrstvy.

• Na: [Ne] 3s¹, 3. perióda
• Ca: [Ar] 4s², 4. perióda
• Fe: [Ar] 3d⁶ 4s², 4. perióda (pozor, rozhoduje 4s, nie 3d)

Skupinu určíme z počtu valenčných elektrónov:

Blok	ako určiť skupinu	príklad
s	skupina = počet elektrónov v ns	Mg: [Ne] 3s², 2. skupina
p	skupina = 10 + počet elektrónov v ns a np	Cl: [Ne] 3s² 3p⁵, 10 + 7 = 17. skupina
d	skupina = počet elektrónov v ns a (n − 1)d	Fe: [Ar] 3d⁶ 4s², 6 + 2 = 8. skupina

Ak sa učíš staršie označenie skupín (I.A až VIII.A), pre bloky s a p platí jednoducho: číslo skupiny A = počet valenčných elektrónov. Chlór má 7 valenčných elektrónov, je teda vo VII.A skupine. Viac nájdeš v lekcii Určenie skupiny a periódy.

Príklady

Prvok	konfigurácia	blok	perióda	skupina
draslík K	[Ar] 4s¹	s	4	1
síra S	[Ne] 3s² 3p⁴	p	3	16
bróm Br	[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵	p	4	17
mangán Mn	[Ar] 3d⁵ 4s²	d	4	7
zinok Zn	[Ar] 3d¹⁰ 4s²	d	4	12

Pri bróme si všimni, že plná podvrstva 3d¹⁰ sa do valenčných elektrónov nepočíta. Bróm má 7 valenčných elektrónov (4s² 4p⁵), rovnako ako chlór.

Funguje to aj opačne: ak vieš, kde prvok v tabuľke leží, vieš napísať jeho konfiguráciu. Prvok v 3. perióde a 15. skupine má valenčnú konfiguráciu 3s² 3p³. Je to fosfor, [Ne] 3s² 3p³.

Prvky v jednej skupine majú rovnakú valenčnú konfiguráciu, líši sa len číslo vrstvy:

Alkalické kovy	valenčná konfigurácia	Halogény	valenčná konfigurácia
Li	2s¹	F	2s² 2p⁵
Na	3s¹	Cl	3s² 3p⁵
K	4s¹	Br	4s² 4p⁵
Rb	5s¹	I	5s² 5p⁵

Keďže chemické správanie určujú práve valenčné elektróny, prvky v skupine reagujú podobne:

• Alkalické kovy (ns¹) ľahko strácajú jeden elektrón, tvoria katióny M⁺ a prudko reagujú s vodou. Viac v lekcii Alkalické kovy.
• Halogény (ns² np⁵) ľahko prijímajú jeden elektrón a tvoria anióny X⁻. Viac v lekcii Halogény.
• Vzácne plyny (ns² np⁶) majú plnú vonkajšiu vrstvu a takmer nereagujú. Viac v lekcii Vzácne plyny.

Prehľad jednotlivých skupín a ich vlastností nájdeš v lekcii Prvky v skupinách. O tom, ako sa vlastnosti menia v rámci periódy a skupiny, sa dočítaš v lekcii Periodické trendy.