บล็อกของตารางธาตุ

บล็อก s, p, d และ f ของตารางธาตุเชื่อมกับชนิด subshell ที่ differentiating electron เข้าไปในคำอธิบาย ground-state ตาม convention ความกว้าง 2, 6, 10 และ 14 มาจากจำนวน orbitals ในแต่ละ subshell โดยตรง จึงทำให้ geometry ของตารางสะท้อน quantum numbers

ความกว้างของ blocks

s มี 1 orbital จึงรับ 2 electrons, p มี 3 รับ 6, d มี 5 รับ 10 และ f มี 7 รับ 14

จำนวนคอลัมน์สูงสุดของแต่ละ region จึงตาม 2–6–10–14 ไม่ใช่การจัดสีโดยพลการ

s block

groups 1 และ 2 เป็น s block โดยทั่วไป และ helium มี configuration 1s² จึงเป็น s-block ทางอิเล็กทรอนิกส์

แต่ He อยู่ group 18 เพราะ chemical behavior เหมือน noble gases แสดงว่า group กับ block เป็น classification คนละแบบ

p block

groups 13–18 ส่วนใหญ่เป็น p block เช่น B→Ne ใน period 2 และ Al→Ar ใน period 3

p block มีทั้ง metals, metalloids และ nonmetals จึงไม่ใช่ chemical family เดียว

d block

บริเวณ transition ตรงกลางเกี่ยวข้องกับการเติม (n−1)d และกว้าง 10 columns เช่น Sc→Zn ใน period 4

nearby d/s energies ทำให้เกิด oxidation states หลายค่า coordination chemistry และ magnetism

f block

lanthanides และ actinides เกี่ยวข้องกับ f filling และมีความกว้าง 14 โดยปกติวาดไว้ใต้ตารางเพื่อประหยัดพื้นที่

จริง ๆ แล้วเป็นส่วนของ periods 6 และ 7 ไม่ใช่ตารางแยกต่างหาก

หา block จาก configuration

Na=[Ne]3s¹ → s block, Cl=[Ne]3s²3p⁵ → p block, Fe อยู่ d region และ lanthanides อยู่ f region

known configuration exceptions ทำให้ไม่ควรเขียน parser ที่ดูแค่ subshell ตัวท้ายโดยไม่ดู periodic position และ differentiating-subshell concept

block ไม่เท่ากับ family

block บอก subshell ที่เกี่ยวกับ differentiating electron ส่วน group เน้น recurring valence chemistry และ period บอกตำแหน่งแนวนอนของ shell filling

helium เป็นตัวอย่างชัด: configuration 1s² ทำให้เป็น s block แต่ถูกวาง group 18 เพราะ chemistry เป็น noble gas

ดังนั้นการใช้ block เพื่อทำนาย chemistry ต้องรวม group, period และ actual configuration ด้วย

ที่มาของตัวอักษร s p d f

ตัวอักษร s, p, d, f มาจากชื่อ spectral series ในประวัติศาสตร์: sharp, principal, diffuse และ fundamental ต่อมาถูกนำมาใช้กับค่า orbital angular momentum l

ในภาษาวิทยาศาสตร์ปัจจุบันความหมายสำคัญคือ l=0,1,2,3 และจำนวน orbitals 2l+1 ไม่ใช่ความหมายของคำอังกฤษดั้งเดิม

การรู้ที่มาช่วยอธิบายว่าทำไม labels ไม่เรียงตามตัวอักษรธรรมดา

long-form periodic table

ถ้านำ f block กลับเข้าไปในตำแหน่งจริง ตารางแบบ long form จะกว้างมากแต่แสดง periods 6 และ 7 ต่อเนื่องโดยไม่ต้องมีสองแถวแยกด้านล่าง

รูป compact ที่ใช้ทั่วไปเป็นการจัด layout ไม่ได้หมายความว่า lanthanides และ actinides อยู่นอก periodic system

แบบฝึกหัด

Na

[Ne]3s¹

เฉลย: s block

Cl

[Ne]3s²3p⁵

เฉลย: p block

Fe

ตำแหน่งในตาราง

เฉลย: d block