Esitetään seuraavaksi kahdeksantoista ensimmäisen alkuaineen atomien elektronikuorten miehitykset taulukoituna.
Jos tarkastellaan vedyn, litiumin ja natriumin elektroniverhon rakenteina, niin jokaisella alkuaineella on samanlainen uloimman kuoren elektronimiehitys. Vastaavia samankaltaisuuksia löytyy taulukon seitsemästä muusta alkuaineparissa.
Ryhmitellään alkuaineet seuraavalla tavalla.
Alkuaineet vety, litium ja natrium kuuluvat alkuaineiden jaksollisen järjestelmän ensimmäiseen pääryhmään. Kaikilla ensimmäisen pääryhmän alkuaineilla on uloimmalla kuorella yksi elektroni. Ensimmäisen pääryhmän metalleja kutsutaan alkalimetalleiksi.
Alkuaineet beryllium ja magnesium kuuluvat alkuaineiden jaksollisen järjestelmän toiseen pääryhmään. Kaikilla toisen pääryhmän alkuaineilla on uloimmalla kuorellaan kaksi elektronia. Toisen pääryhmän alkuaineita kutsutaan maa-alkalimetalleiksi.
Kolmannen pääryhmän eli booriryhmän alkuaineisiin kuuluvat boori ja alumiini, joilla molemmilla on uloimmalla kuorellaan kolme elektronia.
Alkuaineet hiili ja pii kuuluvat alkuaineiden jaksollisen järjestelmän neljänteen pääryhmään eli hiiliryhmään. Kaikilla neljännen pääryhmän alkuaineilla on uloimmalla kuorellaan neljä elektronia.
Viidennen pääryhmän eli typpiryhmän alkuaineisiin kuuluvat typpi ja fosfori, joilla molemmilla on uloimmalla kuorellaan viisi elektronia.
Happiryhmän eli kuudennen pääryhmän alkuaineisiin kuuluvat happi ja rikki, joilla molemmilla on kuusi elektronia uloimmalla kuorellaan.
Alkuaineiden jaksollisen järjestelmän seitsemännen pääryhmän alkuaineita kutsutaan halogeeneiksi. Fluori ja kloori ovat tämän pääryhmän alkuaineita ja niillä on uloimmalla kuorellaan seitsemän elektronia.
Kahdeksannen pääryhmän alkuaineet ovat jalokaasuja. Kaikilla jalokaasuilla on uloimmalla kuorella elektronioktetti paitsi heliumilla vain kaksi elektronia, koska K-kuorelle ei mahdu sen enempää.
Jokainen alkuaineen atomi pyrkii saavuttamaan lähimmän jalokaasun uloimman elektronikuoren miehityksen. Mitä lähempänä alkuaineet ovat tätä kyseistä miehitystä, sitä kiivaammin ne reagoivat. Todella kiivaita alkuaineita ovat ensimmäisen ja seitsemännen pääryhmän alkuaineet.
Samalla rivillä olevat alkuaineet kuuluvat alkuaineiden jaksollisen järjestelmän samaan jaksoon. Tämän tarkoittaa sitä, että jos alkuaine kuuluu ensimmäiseen pääryhmään ja viidenteen jaksoon, niin kyseisellä alkuaineella on uloimmalla kuorellaan yksi elektroni ja tämä sijaitsee viidennellä kuorella eli O-kuorella.
Alkuaineiden jaksollisen järjestelmän neljänteen jaksoon tulee lisää alkuaineita. Nämä alkuaineet kuuluvat jaksollisen järjestelmän sivuryhmiin. Kuudennessa jaksossa (alkuaineet 57 ¿ 71) ja seitsemännessä jaksossa (alkuaineet 89 ¿ 103) on vielä lisää alkuaineita. Alkuaineet 57 ¿ 71 muodostavat ryhmän, jota kusutaan lantanoideiksi ja alkuaineet 89 ¿ 103 muodostavat aktinoidien ryhmän. Sivuryhmien alkuaineet, lantanoidit ja aktinoidit ovat kaikki metalleja. Näiden ryhmien muodostuminen ei ole kovin monimutkainen prosessi, mutta se kuuluu vielä toistaiseksi kemian jatkokurssien sisältöihin. Täten edellä mainittujen ryhmien muodostumista ei käsitellä tällä kurssilla.
Alkuaineiden jaksollinen järjestelmä on lopullisessa muodossaan seuraavanlainen;
TUTKIMUSTEHTÄVIÄ:
| Tehtävä 1. | Valitse jokin alkuaineiden jaksollisen järjestelmän pääryhmistä ja ota selvää kyseisen pääryhmän eri alkuaineiden ominaisuuksista, käytöstä, reaktioista ja kemiallisista yhdisteistä. Käytä hyväksesi kurssin lopussa olevaa linkkiluetteloa. |
| Tehtävä 2. | Miten alkuaineiden jaksollinen järjestelmä on aikoinaan selvitetty ja kenen toimesta? |