Периоды в структуре периодических таблиц

Период — горизонтальная последовательность в табличной форме периодической системы, содержащая химические элементы от щелочного металла до благородного газа.

Периодическая система состоит из семи периодов. В короткой форме периодической таблицы периоды разбиты на два ряда каждый. Это позволяет сделать таблицу более компактной. Номер периода соответствует главному квантовому числу внешней электронной оболочки. Элементы, атомы которых расположены в одном периоде, имеют одинаковое количество электронных оболочек. Номер периода показывает число электронных оболочек. В химической практике обычно имеют дело с элементами с 1-го по 6-й периоды. Хотя 7-й период включает 32 элемента, однако с химической точки зрения большинство из них не представляют практического интереса изза отсутствия стабильных изотопов и очень короткого периода полураспада изотопов радиоактивных.

Исключение представляют только те элементы 7-го периода, которые могут быть получены в весовых количествах (в виде отдельных образцов, содержащих более 10¹⁷ шт. атомов), что позволяет изучить их физические и химические свойства. Э го второй элемент 7-го периода радий (Ra) и 11 элементов из 14 семейства актиноидов: актиний (Ас), торий (ТЪ), протактиний (Ра), уран (U), нептуний (Np), плутоний (Ри), америций (Ат), кюрий (Cm), берклий (Вк), калифорний (Cf) и эйнштейний (Es). Близок к этой группе и фермий (Fm), который не получен в весовых количествах, но находит практическое применение в синтезе еще более тяжелых элементов конца 7-го периода.

Стоит отметить и сиборгий — он является наиболее тяжелым химическим элементом, который образует экспериментально полученные химические соединения. В 2014 г. был синтезирован гексакарбонил сиборгия Sg (CO)_G (источник: Science. 2014. 19 September. Vol. 345. № 6203. Р. 1491−1493. URL: http:// www.superheavies.de/english/research_program/highlights_Sg.htm).

Все эти элементы в виде простых веществ (металлов) или своих соединений имеют важные практические применения.

Вопрос о возможности существования элементов 8-го периода (в рамках гипотезы об «островах стабильности» химических элементов с порядковыми номерами 130—180) в настоящее время является актуальным научным вопросом и занимает внимание большого количества исследователей в разных странах мира. Ожидания ответа на него связаны как с исследованиями на мощных ускорителях элементарных частиц и ионов, так и с прогрессом экспериментальной астрофизики, особенно на космических аппаратах.

Общим для всех таблиц является то, что все периоды (за исключением первого) начинаются щелочным металлом и заканчиваются инертным газом. Явление радиоактивности, присущее отдельным изотопам всех химических элементов, особенно ярко проявляется у тяжелых элементов начиная с 6-го периода. Последним элементом, имеющим стабильные изотопы, является свинец.

Есть два исключения из этого утверждения. Химический элемент номер 43 из 5-го периода — технеций (Тс) — также не имеет ни одного стабильного изотопа из 22 известных. Самым долгоживущим изотопом технеция является изотоп ⁹⁷Тс с периодом полураспада 2,6 млн лет. Также не имеет ни одного стабильного изотопа лантанид прометий — химический элемент номер 61 из 6-го периода. Его самый долгоживущий изотоп ¹⁴⁵Рш имеет период полураспада 18 лет.

Первый из следующих за свинцом радиоактивных элементов — висмут — находится в природе в виде изотопа ²⁰⁹Bi, являющегося а-активным изотопом с периодом полураспада ~2 • 10¹⁹ лет. Это почти на 10 порядков (т.с. почти в 10 млрд раз!) превышает возраст Вселенной. Поэтому и висмут с практической точки зрения можно отнести к стабильным элементам.

С химической точки зрения явление радиоактивности демонстрирует реальность трансмутации (взаимопревращения) химических элементов. Всякий акт радиоактивного распада вызывает изменение заряда ядер продуктов этого процесса, т. е. изменение положения продуктов радиоактивного распада в периодической таблице элементов.