Bloki periodnega sistema
Bloki s, p, d in f pokažejo, katera vrsta podlupine se polni pri prehodu po periodnem sistemu. Njihova širina ni dekorativna: izhaja iz števila orbital in največjega števila elektronov, ki jih podlupina lahko vsebuje.
Širina bloka izhaja iz kapacitete podlupine
Podlupina s ima 1 orbitalo in sprejme 2 elektrona, p ima 3 orbitale in 6 elektronov, d ima 5 orbital in 10 elektronov, f pa 7 orbital in 14 elektronov. Zato so značilne širine blokov 2, 6, 10 in 14 stolpcev.
Na splošno je število orbital 2ℓ + 1, elektronska kapaciteta pa 2(2ℓ + 1). Kvantna števila tako neposredno določajo arhitekturo periodnega sistema.
Katere podlupine ustrezajo blokom
Blok s ustreza predvsem polnjenju ns, blok p — np, blok d — navadno (n−1)d, blok f pa — navadno (n−2)f. Perioda 4 se zato začne s 4s, nadaljuje s 3d in konča s 4p.
Podlupina d torej nima istega n kot številka periode, f pa je zamaknjena za dve vrednosti n. To je posledica energijskega vrstnega reda podlupin, ne grafične izbire.
Kapaciteta podlupine
Kako bloki določijo dolžine period
Perioda 1 polni samo 1s in ima 2 elementa. Periodi 2 in 3 polnita s in p, zato imata po 8 elementov. Periodi 4 in 5 dodata desetmestni blok d in imata po 18 elementov.
Periodi 6 in 7 lahko vključita še štirinajst mest bloka f, zato ima dolga oblika do 32 položajev. Vrstici lantanoidov in aktinoidov sta narisani spodaj samo zato, da tabela ostane kompaktna.
Položaj pomaga prebrati konfiguracijo
Žveplo je v periodi 3 in četrtem stolpcu bloka p, zato je njegov zunanji vzorec 3s²3p⁴. Kalcij je v periodi 4, drugem stolpcu s: [Ar]4s². Skandij začne serijo 3d: [Ar]3d¹4s².
V bloku p skupine 13–18 približno ustrezajo vzorcem ns²np¹ do ns²np⁶. V bloku d je povezava s skupino manj neposredna, ker se zasedenosti ns in (n−1)d lahko prerazporedijo.
Helij pokaže mejo ene same klasifikacije
Helij ima konfiguracijo 1s², zato po elektronskem vzorcu ustreza s. Kemijsko pa ima zaprto lupino in se vede kot žlahtni plin, zato je postavljen nad neon v skupino 18.
Periodni sistem tako hkrati kodira elektronsko strukturo in kemijsko podobnost. Načeli se večinoma podpirata, vendar nista povsem enaki klasifikaciji.
Blok ni oznaka kemijskega vedenja
Blok p vsebuje kovine, polkovine in nekovine, zato črka p sama ne napove kovinskosti. V bloku d bližnje energije ns in d omogočajo več oksidacijskih stanj in bogato koordinacijsko kemijo.
V bloku f elektroni 4f slabo zasenčijo naraščajoči jedrski naboj, kar povzroči lantanoidno kontrakcijo in vpliva tudi na elemente 5d. Bloki so zemljevid elektronske zgradbe, ne zaprte kategorije lastnosti.
Rešeni primeri
1. Zakaj ima blok d 10 stolpcev?
Rešitev
Za d je ℓ = 2, zato je 2ℓ + 1 = 5 orbital; po dva elektrona pomenita 10 mest.
2. Selen
Rešitev
Se je v periodi 4 in četrtem stolpcu p: zunanja konfiguracija je 4s²4p⁴ po zapolnitvi 3d¹⁰.
3. Helij
Rešitev
Konfiguracija 1s² ima značaj s, vendar zaprta lupina in kemija uvrščata He v skupino 18.