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    1869年，門捷列夫?qū)敃r已知的63種元素進行分族，將全部已知元素按原子量遞增順序排列起來，得到了第一個元素周期表，發(fā)現(xiàn)了元素性質(zhì)變化的一些周期性規(guī)律。在化學(xué)的系統(tǒng)化過程中，元素周期律的發(fā)現(xiàn)是一個重要的里程碑，它將許多似乎互不相干的事實用一個共同的原則聯(lián)系起來，并且指出研究方向。之后，新的元素不斷發(fā)現(xiàn)，元素周期表不斷完善。

    元素周期律是原子中電子層結(jié)構(gòu)周期性變化的必然結(jié)果。下面聯(lián)系前面講過的原子結(jié)構(gòu)理論來闡述元素周期表。

周期
    在元素周期表中，把元素分為七個橫行，每一橫行稱為一個周期。每個元素所屬的周期是由其基態(tài)原子能量最高的電子所在的能級組的序號所決定的（參見圖4－5）。各周期中元素的數(shù)目是相應(yīng)能級組中原子軌道可容納的電子總數(shù)，因此各周期所含元素的數(shù)目分別為：2、8、8、18、32、26（未完）。每一周期都以ns¹開始，以稀有氣體（價電子排布為ns²np⁶，He例外為1s²）結(jié)束。

族
    元素周期表共有18個縱行，包括：7個主族（ⅠA~ⅦA），7個副族（ⅠB~ⅦB），1個第Ⅷ族和1個0族，共16個族。同族元素具有相同的價層電子構(gòu)型。主（A）族元素原子，最后填人電子的亞層為s或p亞層，因此價層電子構(gòu)型特征為：ns^1~2（ⅠA、ⅡA）和ns²np^1~5（ⅢA~ⅦA）；副族元素（又稱為過渡元素）原子，電子最后填入的亞層為d或f亞層，其中填入f亞層的又稱為內(nèi)過渡元素，價層電子構(gòu)型特征分別為：（n-1）d^1~10ns^0~2和（n－2）f^0~14（n-1）d^0~2ns²。零族元素的價層電子構(gòu)型為：ns²np⁶（其中He為1s²）。綜上所述，元素在周期表中所處的族族數(shù)就等于其價層電子構(gòu)型中電子的總數(shù)（ⅠB、ⅡB、第Ⅷ族和零族元素除外）。

區(qū)
    根據(jù)元素原子價層電子構(gòu)型的不同，可把全部元素分為五個區(qū)：s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)。見表4－2。

    因此，已知一個元素的原子序數(shù)，可以推知它的電子層結(jié)構(gòu)以及在周期表中的位置。反之，若已知某元素所處的周期與族，也可推知其電子層結(jié)構(gòu)、原子序數(shù)以及元素名稱。例如已知Cd元素原子序數(shù)為48，其電子排布為［Kr］4d¹⁰5s²，所在周期為第五周期，族號數(shù)為第ⅡB族，屬于ds區(qū)過渡元素。
    例4－2  已知某元素基態(tài)原子電子排布為［Kr］4d^(?)5s^(?)5p²，寫出該元素的元素符號，并指出其所在的周期、族和區(qū)。
    解：電子在5p亞層填填入2電子，比5p亞層能量低的各亞層應(yīng)該已充滿，電子構(gòu)型為：［Kr］4d¹⁰5s²5p²，原子序數(shù)＝36＋10＋2＋2＝50，該元素屬于第五周期，ⅣA，p區(qū)，為50號元素Sn。