Bilinen Bütün Elementleri Barındıran Periyodik Tablo Nasıl Ortaya Çıktı?
elementler, özellikleri birbirine benzeyenler alt alta gelecek şekilde, artan atom numaralarına göre sıralandığında bir cetvel oluşturur. oluşan bu cetvele periyodik cetvel denir.
1869 yılında rus kimyacı dimitri mendeleyev tarafında yapılmıştır. 1877 yılında alman bilgini lothar meyer de mendeleyev’den habersiz olarak bir periyodik cetvel yapmıştır. bu iki cetvel hemen hemen birbirinin aynıdır. meyer; elementleri, cetvelinde fiziksel özelliklerine göre sıralamış, mendeleyev ise elementlerin atom kütlelerini dikkate alarak artan atom kütlelerine göre cetvelinde sıralamıştır. bu sıralamada birbirini izleyen elementlerin değerliklerinin ve öteki özelliklerinin, belirli sayıda elementten sonra tekrarladığını, yani bu özelliklerin periyodik olduğunu görmüştür.
mendeleyev; hidrojen elementini, özellikleri o zaman bilinen elementlerin özelliklerine benzediği için ayrı bırakarak ondan sonra gelen elementleri (li, be, b, c, n, o, ve fu) bir satır üzerinde (periyotta) atom kütlelerine göre sıraladı. böylece, bu elementlerin özelliklerinin ve değerliklerinin adım adım değiştiğini gördü. o gün için bilinen ve atom kütlesine göre flüordan sonra gelen element sodyum idi. sodyumun özellikleri, ondan öncekilere değil, lityumun özelliklerine benzediğinden, sodyumu ikinci satırın(periyodun) başına, lityumun altına getirmesi gerekmiş ve bu suretle de yeni bir periyot başlamıştır. bu periyotta sodyumdan sonra, birinci periyottaki elementlere adım adım benzeyen mg, al, si, p, s ve cl gelir. bunlardan sonra atom kütlesine göre sırası gelen element potasyumdur. bunun özellikleri sodyumunkine benzediği için sodyumun altında potasyum yer alacak şekilde, potasyum ile yeni bir periyot başlar. potasyum ile başlayan bu yeni periyotta atom kütlesine göre sırası gelen element kalsiyumdur. kalsiyumun özellikleri magnezyumunkine benzediği için onun altına yeni ikinci sütuna yerleştirilir. kalsiyumdan sonra o zaman bilinen element titandı. ancak titanı, özellikleri bakımından alüminyumun altında göstermeye imkan olmadığını gören mendeleyev, üstün bir önseziyle, kalsiyum ile titan arasında bir elementin bulunması gerektiğini söylemiştir. bu nedenledir ki mendeleyev, atom kütleleri sırasına göre kurduğu gruplarda, özellik bakımından benzeyen element yoksa, yerini boş bırakmıştır. bunun sonucu olarak mendeleyev’ in periyodik cetvelinde bazı boşluklar meydana gelmiştir. mendeleyev, bu boşlukları açıklamasını bilmiş, o gün için bilinmeyen ve periyodik cetvelde 32 numaralı yeri alması gereken elementin özelliklerinin ne olacağını tahmin etmiştir. ayrıca, mendeleyev’ in sisteminde boş kalan yarlarda bilinmeyen elementlerin bulunması gerektiği fikri yeni elementlerin keşfine yol açmıştır.
bugün periyodik cetvelde elementler, atom kütlelerine göre değil, atom numaralarına göre dizilir. böylece mendeleyev’ in sisteminin aksaklığı ortadan kalkar. çünkü kimyasal özellikler, atom kütlelerinin periyodik bir fonksiyonu değil, artan atom numaralarının periyodik bir fonksiyonudur. elementler artan atom numaralarına göre periyodik cetvelde dizildiğinde, elementlerin bazı özellikleri periyodik olarak tekrarlanır. bunun nedeni, elementlerin elektron dizilişleriyle ilgilidir.
elementlerin özellikleriyle atomların elektron dizilişi arasındaki ilişkinin açıklanmasında çoğu kez değerlik orbitalleri ve değerlik elektronları terimleri kullanılır. bir atomun temel halindeki elektron dizilişinde yer alan orbitallerden en yüksek enerji düzeyindeki arbitallere değerlik orbitalleri denir. değerlik orbitallerinde bulunan elektronlara da değerlik elektronları denir. örneğin; elektron dizilişi 1s1 şeklinde olan 1h atomunun değerlik orbitali 1s, değerlik elektron sayısı 1’dir. 1s2 2s2 2p1 elektron dizilişi 5b atomunun değerlik orbitalleri 2s ve 2p, değerlik elektron sayısı 3’tür. benzer elektron dizilişine sahip olan elementler benzer özellikler gösterir. örneğin; soy gazlar olarak bilinen helyum, neon, argon, kripton, ksenon ve radon elementlerinin elektron dizilişleri arasında bir benzerlik vardır. elementlerin elektron dizilişleri yazılırken kısaltma yapılabilir. bu kısaltma her element için sadece değerlik orbitallerinde bulunan elektronlar açıkça gösterilir. diğer elektronlar, söz konusu elementten atom numarası daha küçük olan soy gazın köşeli parantez içine alınan sembolü ile ifade edilmiş olur