Bloky periodickej tabuľky
Bloky s, p, d a f ukazujú, aký typ podvrstvy sa pri prechode periodickou tabuľkou zapĺňa. Ich šírka nie je dekoratívna: vyplýva z počtu orbitálov a maximálneho počtu elektrónov, ktoré daná podvrstva môže obsahovať.
Šírka bloku vyplýva z kapacity podvrstvy
Podvrstva s má 1 orbitál a pojme 2 elektróny, p má 3 orbitály a 6 elektrónov, d má 5 orbitálov a 10 elektrónov a f má 7 orbitálov a 14 elektrónov. Preto majú bloky šírky 2, 6, 10 a 14 stĺpcov.
Všeobecne je počet orbitálov 2ℓ + 1 a elektrónová kapacita 2(2ℓ + 1). Kvantové čísla tak priamo určujú architektúru tabuľky.
Ktoré podvrstvy zodpovedajú blokom
Blok s zodpovedá najmä zapĺňaniu ns, blok p — np, blok d — spravidla (n−1)d a blok f — spravidla (n−2)f. Perióda 4 preto začína 4s, pokračuje 3d a končí 4p.
Podvrstva d teda nemá rovnaké n ako číslo periódy a f je posunutá o dve hodnoty n. Je to dôsledok poradia energií podvrstiev, nie grafická ľubovôľa.
Kapacita podvrstvy
Ako bloky vytvárajú dĺžky periód
Perióda 1 zapĺňa iba 1s a má 2 prvky. Periódy 2 a 3 zapĺňajú s a p, takže majú po 8. Periódy 4 a 5 pridávajú desaťmiestny d blok a majú po 18 prvkoch.
Periódy 6 a 7 môžu navyše obsahovať štrnásť miest f bloku, takže dlhá forma môže mať 32 pozícií. Rady lantanoidov a aktinoidov sa kreslia pod tabuľkou iba kvôli kompaktnosti.
Poloha pomáha čítať konfiguráciu
Síra je v perióde 3 a štvrtom stĺpci p bloku, takže jej vonkajší vzor je 3s²3p⁴. Vápnik je v perióde 4, druhom stĺpci s: [Ar]4s². Skandium začína rad 3d: [Ar]3d¹4s².
V p bloku zodpovedajú skupiny 13–18 približne vzorom ns²np¹ až ns²np⁶. V d bloku je vzťah ku skupine menej priamy, pretože obsadenie ns a (n−1)d sa môže preskupovať.
Hélium ukazuje hranice jednej klasifikácie
Hélium má konfiguráciu 1s², takže čisto elektrónovo zodpovedá vzoru s. Chemicky má však uzavretú vrstvu a správa sa ako vzácny plyn, preto leží nad neónom v skupine 18.
Periodická tabuľka teda súčasne kóduje elektrónovú štruktúru a chemickú podobnosť. Oba princípy sa väčšinou podporujú, ale nie sú totožné.
Blok nie je nálepka chemického správania
p blok obsahuje kovy, polokovy aj nekovy, takže samotné p neurčuje kovový charakter. V d bloku blízke energie ns a d podporujú viac oxidačných stavov a koordinačnú chémiu.
V f bloku elektróny 4f slabo tienia rastúci jadrový náboj, čo vedie k lantanoidovej kontrakcii a ovplyvní aj prvky 5d. Bloky sú mapou elektrónovej štruktúry, nie uzavretými triedami vlastností.
Vyriešené príklady
1. Prečo má d blok 10 stĺpcov?
Riešenie
Pre d je ℓ = 2, teda 2ℓ + 1 = 5 orbitálov; po dva elektróny dávajú 10 miest.
2. Selén
Riešenie
Se leží v perióde 4 a štvrtom stĺpci p: vonkajšia konfigurácia je 4s²4p⁴ po zaplnení 3d¹⁰.
3. Hélium
Riešenie
Konfigurácia 1s² má charakter s, ale uzavretá vrstva a chémia zaraďujú He do skupiny 18.