Պարբերական աղյուսակ

Պարբերական աղյուսակ, հայտնի է նաև որպես քիմիական տարրերի պարբերական աղյուսակ, քիմիական տարրերի աղյուսակային արտապատկերը, որտեղ դրանք դասավորված են ըստ ատոմական համարների, էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայի և կրկնվող քիմիական հատկությունների։ Աղյուսակի կառուցվածքը հիմնված է պարբերական օրենքի վրա։ Աղյուսակի յոթ տողերը, որոնց անվանում են պարբերություններ, սովորաբար ձախից պարունակում են մետաղներ, աջից՝ ոչ մետաղներ։ Խմբեր կոչվող սյուները պարունակում են իրար նման քիմիական վարքագիծ ունեցող տարրեր։ Վեց խմբերն ունեն իրենց անուններն ու համարները, օրինակ՝ 17 խմբի տարրերը հալոգեններն են, իսկ 18-ը՝ ազնիվ գազերը։ Երևում են նաև չորս պարզ ուղղանկյուն տարածքներ, որտեղ նշված է ատոմային օրբիտալների լրացման կարգը։

Պարբերական աղյուսակի օգնությամբ կարելի է գտնել տարբեր տարրերի հատկությունների փոխադարձ կապը, ինչպես նաև կանխորոշել դեռևս չհայտնաբերված, կամ սինթեզվող տարրերի քիմիական հատկությունները և վարքագիծը։ Ռուս քիմիկոս Դմիտրի Մենդելեևը 1869 թվականին հրապարակեց առաջին ճանաչված պարբերական աղյուսակը, որը մշակվել էր գլխավորապես այն ժամանակ արդեն հայտնի տարրերի պարբերականությունը ցույց տալու համար։ Նա կանխագուշակեց նաև մի քանի չհայտնաբերված տարրերի որոշ հատկություններ, որոնք պետք է լրացնեին աղյուսակի դատարկ վանդակները։ Նրա կանխագուշակումների մեծ մասը ճիշտ դուրս եկան։ Նոր տարրերի հայտնագործմանն ու սինթեզին զուգընթաց Մենդելեևի գաղափարը աստիճանաբար ընդլայնվեց և դարձավ լիակատար։ Ժամանակակից պարբերական աղյուսակը  ներկայումս ապահովում է քիմիական ռեակցիաների անալիզի համար անհրաժեշտ օգտակար հիմքը և շարունակվում է լայնորեն օգտագործվել քիմիայում, միջուկային ֆիզիկայում և ուրիշ այլ գիտություններում։

Մեկից մինչև 118 կարգաթվերով ատոմները հայտնագործվել կամ սինթեզվել են՝ պարբերական աղյուսակում լրացնելով յոթ ամբողջությամբ լրացված շարքեր։ Առաջին 94 տարրերը հանդիպում են բնության մեջ, չնայած մի քանիսը հանդիպում են միայն աննշան քանակներով, իսկ որոշներն էլ բնության մեջ հայտնագործվել են միայն սինթեզելուց հետո: 95-ից մինչև 118 կարգաթիվն ունեցող տարրերը սինթեզվել են միայն լաբորատորիաներում և միջուկային ռեակտորներում։ Ներկայումս փորձեր են արվում ավելի մեծ ատոմային զանգված ունեցող տարրեր սինթեզելու ուղղությամբ։ Այդ տարրերով սկսվում է աղյուսակի ութերորդ շարքը։ Սկզբում արվում է տեսական աշխատանք, որպեսզի առաջարկվի հնարավոր թեկնածուն նոր սինթեզի համար։ Բնական տարրերի բազմաթիվ սինթետիկ ռադիոնուկլիդներ ևս արտադրվում են լաբորատորիաներում։

Ակնարկ
Յուրաքանչյուր քիմիական տարր ունի կարգաթիվ (Z), որը ցույց է տալիս ատոմի միջուկում պրոտոնների քանակը: Մեծ քանակով տարրեր պրոտոնների միևնույն քանակի պայմաններում պարունակում են նեյտրոնների տարբեր քանակներ, այդ ատոմներին անվանում են իզոտոպներ։ Օրինակ՝ ածխածինն ունի երեք բնական իզոտոպներ, նրա բոլոր ատոմներն ունեն վեց պրոտոն և մեծամասնությունը՝ նաև վեց նեյտրոն, բայց մոտավորապես մեկ տոկոսն ունեն յոթ նեյտրոն, իսկ շատ քիչ քանակով հանդիպում են նաև ութ նեյտրոնով ածխածնի ատոմներ։ Պարբերական աղյուսակում իզոտոպները երբեք չեն բաժանվում, նրանք խմբավորված են մեկ տարրի անվան տակ։ Կան տարրեր, որոնց իզոտոպներն անկայուն են, և աղյուսակում՝ փակագծերի մեջ նշված են ավելի կայուն իզոտոպների զանգվածները։

Ստանդարտ պարբերական աղյուսակում տարրերը դասավորված են ատոմական կարգաթվի՝ ատոմի միջուկում պրոտոնների քանակի աճման կարգով։ Նոր շարքը (պարբերություն) սկսվում է նոր էլեկտրոնային շերտի առաջին էլեկտրոնով։ Սյունակներում (խմբեր) գտնվում են այն տարրերը, որոնց ատոմների կոնկրետ ենթաշերտերը պարունակում են էլեկտրոնների նույն քանակությունը, օրինակ՝ թթվածինը և սելենը գտնվում են միևնույն սյունակում, քանի որ երկուսն էլ արտաքին էլեկտրոնային մակարդակի  p ենթաշերտում ունեն չորսական էլեկտրոն։ Սովորաբար համանման քիմիական հատկություններ ունեցող տարրերը գտնվում են պարբերական աղյուսակի միևնույն խմբերում, չնայած f և որոշ դեպքերում նաև d տարրերը պարբերություններում, որպես կանոն, ունեն նման հատկություններ։ Այսպիսով, ավելի հեշտությամբ կարելի է կանխորոշել տարրի քիմիական հատկությունները, եթե հայտնի լինի նրան շրջապատող տարրերի հատկությունները։

2016 թվականից պարբերական աղյուսակը պարունակում է 118 հաստատված տարրեր սկսած թիվ 1-ից (ջրածին), վերջացրած թիվ 118-ով (օգանեսոն)։ 113, 115, 117 և 118 կարգաթիվն ունեցող տարրերը ամենավերջին հայտնագործություններն են, որոնք պաշտոնապես հաստատվել են տեսական և կիրառական քիմիայի Միջազգային միության (IUPAC) կողմից 2015 թվականի դեկտեմբերին։ Այդ տարրերի համար 2016 թվականի հունիսին առաջարկվել էին նիոնիում (Nh), մոսկովիում  (Mc), թենեսին (Ts) և օգանեսոն (Og) անվանումները, որը և 2016 թվականի նոյեմբերին հրապարակվեց IUPAC-ի կողմից։

Առաջին 94 տարրերը բնության մեջ հանդիպում են, մնացած 24-ը՝ ամերիցիումից մինչև օգանեսոն (95–118), ստացվում են միայն լաբորատորիաներում։ Բնության մեջ հանդիպող 94 տարրերից 83-ը հանդիսանում են առաջնային, իսկ 11-ը հանդիպում են միայն առաջնային տարրերի ատոմների ճեղքման արդյունքում։ Էյնշտեյնիումից ավելի ծանր տարրերը երբեք չեն հանդիպել մակրոսկոպիկ քանակներով մաքուր վիճակում, ինչպես նաև աստատը (85) և ֆրանսիումը (87), որոնք լուսանկարվել են միայն լուսարձակման ժամանակ միկրոսկոպիկ քանակներով (300.000 ատոմ)։

Խմբավորման մեթոդներ

Խմբեր 
Պարբերական աղյուսակում խմբերը կամ ընտանիքներն իրենցից ներկայացնում են ուղղահայաց սյունակներ։ Խմբերը սովորաբար ավելի նշանակալի պարբերականություն ունեն, քան շարքերը (պարբերությունները) և բլոկները, ինչպես նկարագրված է ներքևում։ Ժամանակակից քվանտային մեխանիկայի տեսությունը  խմբերի պարբերականությունը բացատրում է այն հանգամանքով, որ միևնույն խմբում գտնվող տարրերը իրենց արտաքին էլեկտրոնային շերտերում (վալենտային շերտ) սովորաբար ունեն միևնույն էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան։ Հետևաբար միևնույն խմբում գտնվող տարրերը, որպես կանոն, ունեն ընդհանուր քիմիա և ատոմի կարգաթվի աճմանը  զուգընթաց իրենց հատկություններում ակնհայտորեն ցուցաբերում են ընդհանուր ուղղություն։ Պարբերական աղյուսակի որոշ մասերում, ինչպիսիք են d և f բլոկները, հորիզոնական նմանությունները կարող են լինել նույնքան կարևոր, որքան ուղղահայաց նմանությունները։

Անվանակարգման միջազգային համաձայնագրի համաձայն՝ խմբերը համարակալվել են 1-ից մինչև 18, ամենաձախ սյունակից՝ ալկալիական մետաղներից մինչև ամենաաջակողմյան սյունակը՝ ազնիվ գազերը։ Նախկինում ընդունված էր խմբերը անվանել հռոմեական թվանշաններով, որոնց կողքին գրվում էր կամ «А»՝ եթե խումբը գտնվում էր  s կամ p բլոկում, կամ «В»՝ եթե գտնվում էր d բլոկում։ Օգտագործվող հռոմեական թվանշանները համապատասխանում են ներկայիս անվանակարգման վերջին նիշերին, օրինակ՝ 4-րդ խմբի տարրերը նախկինում IVB խմբի տարրերն էին, իսկ 14-րդ խմբի տարրերը՝ IVA: Եվրոպայում նշանակումները նույնն էին, բացառությամբ այն բանի, որ «А» օգտագործվում էր 1-ից մինչև 9 խմբերի համար, իսկ «B»՝ 10-18 խմբերի համար։ Բացի դրանից 8, 9 և 10 խմբերը դիտարկվում էին որպես մեկ ամբողջական խումբ (VIII խումբ), որն ունի երեք սյունակ։ 1988 թվականին գործողության մեջ շրջանառվեց IUPAC-ի կողմից հաստատված անվանակարգման նոր համակարգ, քանի որ խմբերի հին անունները արժեզրկվել էին։

Ինչպես երևում է ներքոբերյալ աղյուսակից, այդ խմբերից մի քանիսն ունեն տրիվիալ (ոչ համակարգային) անուններ, չնայած նրանց մի մասը հազվադեպ է օգտագործվում։ 3-10 խմբերը տրիվիալ անվանումներ չունեն, անվանվում են ուղղակի համարներով, կամ տվյալ խմբի առաջին անդամների անուններով, քանի որ տարրերի նմանությունը ակնհայտ չէ, ուղղահայաց սյունակներում արտահայտված նմանություն չկա, օրինակ՝ սկանդիումի խումբ կամ 3-րդ խումբ։

Նույն խմբում գտնվող տարրերի ատոմները ցուցաբերում են ատոմական շառավղի, իոնացման էներգիայի և էլեկտրաբացասականության փոփոխության օրինաչափություններ։ Խմբերում վերից վար տարրերի ատոմների շառավիղները մեծանում են։ Քանի որ կարգաթվի աճման հետ խմբերում աճում է նաև էլեկտրոնային շերտերի քանակը, հետևաբար վալենտային էլեկտրոններն ավելի հեռու են գտնվում միջուկից։ Աղյուսակի վերևից սկսած ամեն հաջորդ տարր ունի ավելի փոքր իոնացման էներգիա, քանի որ շառավղի մեծացման հետ ավելի հեշտ է ընթանում էլեկտրոն պոկելու գործընթացը՝ միջուկից հեռու լինելու պատճառով։

Նույն կերպ խմբերում՝ վերևից ներքև նկատվում է էլեկտրաբացասականության նվազում, պատճառը նույնն է՝ վալենտային էլեկտրոնների և միջուկի միջև հեռավորության մեծացումը։ Այս դեպքում կան բացառություններ, օրինակ՝ 11 խմբում կարգաթվի աճին զուգընթաց (դեպի ներքև) էլեկտրաբացասականությունը ընդհակառակը՝ աճում է։

Պարբերություններ
Մենդելեևի աղյուսակում պարբերություններն իրենցից ներկայացնում են հորիզոնական շարքեր։ Չնայած խմբերում պարբերականությունն ավելի նշանակալի է, բայց կան հորիզոնական շարքեր, որտեղ պարբերականությունն ավելի նշանակալի է, քան ուղղահայաց խմբերում, օրինակ՝ f բլոկը, որտեղ լանթանիդներն ու ակտինիդները դասավորված են երկու էական նշանակություն ունեցող հորիզոնական շարքերում։

Նույն պարբերության տարրերը ցուցաբերում են ատոմի շառավղի, իոնացման էներգիայի, էլեկտրաբացասականության և էլեկտրոնի նկատմամբ խնամակցության ընդհանուր ուղղություն։ Պարբերական աղյուսակում ձախից դեպի աջ սովորաբար ատոմների շառավիղները փոքրանում են։ Դրա պատճառն այն է, որ ամեն հաջորդ տարր ունի մեկով ավելի պրոտոն և մեկով ավելի էլեկտրոն, որը հանգեցնում է էլեկտրաստատիկ ուժի մեծացման, արդյունքում էլեկտրոնը պրոտոնի կողմից ձգվում է՝ ավելի մոտ տեղակայվելով միջուկի նկատմամբ։ Այսպիսով՝ պարբերական աղյուսակում ձախից դեպի աջ ընթանալիս ատոմական շառավիղները փոքրանում են, որը հանգեցնում է իոնացման էներգիայի մեծացման։ Ինչքան ավելի սերտորեն է միջուկի և էլեկտրոնների կապը, այնքան ավելի շատ էներգիա է հարկավոր տարրից էլեկտրոն պոկելու համար։ Էլեկտրաբացասականությունը նույնպես աճում է, ինչպես և իոնացման էներգիան՝ միջուկի և էլեկտրոնների ձգողության մեծացման պատճառով։ Պարբերություններում էլեկտրոնի նկատմամբ խնամակցությունը ևս ցուցաբերում է որոշ պարբերականություն։ Մետաղները, որոնք գտնվում են պարբերական աղյուսակի ձախ մասում, սովորաբար էլեկտրոնի նկատմամբ ունեն ավելի փոքր խնամակցություն, քան աղյուսակի ձախ մասում գտնվող ոչ մետաղները, բացառությամբ ազնիվ գազերի։

Բլոկներ

Պարբերական աղյուսակի որոշակի մասերը երբեմն անվանում են բլոկներ։ Ամեն բլոկ անվանվում է ենթաշերտի համապատասխան, որտեղ գտնվում է ենթադրյալ «վերջին» էլեկտրոնը: s բլոկում ներառվում են առաջին երկու խմբերը՝ ալկալիական և հողալկալիական մետաղները, ինչպես նաև ջրածինը և հելիումը։ p բլոկը կազմում են վերջին վեց խմբերը՝ ըստ  IUPAC-ի 13-ից մինչև 18-րդ խմբերը պարունակում են ոչմետաղներ և մետաղանմաններ։ d բլոկը կազմում են 3-րդից մինչև 12-րդ խմբերը և պարունակում են բոլոր անցումային մետաղները։ f բլոկը, որը հաճախ առանձնացված է լինում պարբերական աղյուսակի ներքևի մասում, խմբի համար չունի և պարունակությունն են լանթանիդներն ու ակտինիդները։

Մետաղներ, մետաղանմաններ, ոչ մետաղներ

Ըստ տարրերի ընդհանուր ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների դրանք կարելի է դասակարգել երեք հիմնական կատեգորիաներով՝

մետաղներ,  որպես կանոն՝ մետաղական փայլ ունեցող, բարձր հաղորդականություն ունեցող պինդ նյուեր են, որոնք միմյանց հետ առաջացնում են համաձուլվածքներ, իսկ ոչ մետաղների հետ՝ աղային իոնական միացություններ (բացառություն են կազմում ազնիվ գազերը)
 ոչ մետաղներ,  դրանց մեծ մասը իրենցից ներկայացնում են գունավոր, կամ անգույն մեկուսիչ գազեր։ Ոչմետաղները կարող են քիմիական կապ առաջացնել միմյանց հետ, և այդ կապի տեսակը կովալենտային է
 մետաղանմաններ, մետաղների և ոչ մետաղների միջև գտնվում են մետաղանմանները, որոնք ունեն միջանկյալ, կամ խառը հատկություններ

Մետաղներն ու ոչ մետաղներն այնուհետև կարող են դասակարգվել ենթակատեգորիաներում, աղյուսակի շարքերում՝ ձախից աջ ընթանալիս տեղի է ունենում մետաղական հատկությունների անցում ոչ մետաղականին։ Մետաղները կարող են ենթադասվել ալկալիական (ուժեղ ռեակցիոնունակությամբ), հողալկալիական մետաղների (ավելի փոքր ռեակցիոնունակությամբ), լանթանիդների և ակտինիդների, անցումային մետաղների, վերջացրած՝ քիմիապես թույլ հետանցումային մետաղներով։ Ոչ մետաղները կարող են ուղղակի բաժանվել.

 բազմատոմ ոչ մետաղների (լինելով ավելի մոտ մետաղանմաններին՝ ունեն որոշ մետաղական բնույթ), 
 տիպիկ ոչ մետաղական երկատոմ ոչ մետաղների 
 ոչ մետաղական ու համարյա ամբողջությամբ իներտ միատոմ գազերի (ազնիվ գազեր)

Մասնագիտացված խմբերն իրենց մեջ ներառում են դժվարահալ և ազնիվ մետաղները, որոնք անցումային մետաղների օրինակներ են։

Տարրերի դասակարգումը կատեգորիաներում և ենթակատեգորիաներում՝ հիմնվելով միայն նրանց հատկությունների վրա, կատարյալ լինել չի կարող։ Գոյություն ունեն հատկությունների անհամապատասխանություններ դասակարգման սխեմաների մեծամասնության դեպքում է։ Օրինակ՝ բերիլիումը դասակարգվում է որպես հողալկալիական մետաղ, չնայած նա ունի երկդիմի (ամֆոտեր) քիմիական հատկություններ և հակված է առաջացնել հիմնականում կովալենտային կապեր։ Այս երկու հատկանիշները քիմիապես թույլ, հետանցումային մետաղների հատկանիշներ են։ Կամ՝ ռադոնը դասակարգվում է որպես ոչմետաղային ազնիվ գազ, բայց ցուցաբերում է մետաղներին բնորոշ որոշ կատիոնային քիմիա։ Հնարավոր են դասակարգման այլ սխեմաներ, որտեղ տարրերը բնութագրվում են ըստ միներալոգիական երևույթների, կամ բյուրեղային կառուցվածքի։ Այսպիսի դասակարգման փորձեր եղել են 1869 թվականին, երբ Հինրիքսը գրեց, որ պարզ պարբերական շարքերում պետք է տեղադրել այն տարրերը, որոնք ունեն նման հատկություններ՝ մետաղներ, ոչ մետաղներ և գազային տարրեր։

Պարբերական օրինաչափություններ

Էլեկտրոնների կոնֆիգուրացիա

Նեյտրալ ատոմներում միջուկի շուրջը պտտվող էլեկտրոնների դասավորությունը (կոնֆիգուրացիան) ևս ունի կրկնվելու հատկություն, պարբերականություն։ Էլեկտրոնները զբաղեցնում են էլեկտրոնային շերտերը, որոնք պայմանականորեն համարակալված են՝ 1, 2 և այլն։ Ամեն շերտ բաղկացած է մեկ կամ մի քանի ենթաշերտերից՝  s, p, d, f և g: Ատոմի կարգաթվի աճմանը զուգընթաց էլեկտրոնները աստիճանաբար լրացնում են այդ շերտերն ու ենթաշերտերը՝ քիչ թե շատ համապատասխանելով Մադելունգի, կամ էներգիայի կանոնավորման կանոնին, ինչպես ցուցադրված է դիագրամում։ Այսպիսով նեոնի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան արտահայտվում է այսպես՝ 1s 2 2s 2 2p 6: Տաս կարգաթվով նեոնի ատոմն ունի համապատասխանաբար տաս էլեկտրոն, որից երկու էլեկտրոնը՝ առաջին և ութը՝ երկրորդ շերտում են, որն էլ իր հերթին ունի երկու ենթաշերտ՝ s և p, ութ էլեկտրոններից երկուսը գտնվում են s ենթաշերտում, իսկ վեցը՝ p ենթաշերտում։

Ամեն անգամ, երբ սկսում է լրանալ նոր էլեկտրոնային շերտի առաջին էլեկտրոնը, պարբերական աղյուսակում դա համապատասխանում է նոր պարբերության սկզբին, դրանք են՝ ջրածինը և ալկալիական մետաղները։

Քանի որ տարրի հատկությունները հիմնականում որոշվում են նրա էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայով, հետևաբար տարրի հատկությունները ևս ցուցաբերում են պարբերական օրինաչափություն։ Մի քանի տարրերի ատոմային շառավիղների, իոնացման էներգիայի և էլեկտրոնի նկատմամբ խնամակցության տվյալները ցուցադրված են ներքևի դիագրամում։ Հատկությունների պարբերաբար կրկնվելու այդ հատկությունը վաղուց էր նկատվել գիտնականների կողմից, որը հետագայում հանգեցրեց պարբերական օրենքի հայտնագործմանը և առաջին պարբերական աղյուսակների ձևավորմանը։

Ատոմի շառավիղ

Ատոմների շառավիղները պարբերական աղյուսակում փոխվում են կանխատեսելիորեն և հիմնավորված։ Օրինակ՝ սովորաբար ամեն պարբերության երկայնքով շառավիղները փոքրանում են՝ սկսած ալկալիական մետաղներից մինչև ազնիվ գազեր, իսկ խմբերում՝ վերևից ներքև ատոմների շառավիղները մեծանում են։ Ամեն պարբերության վերջում, ազնիվ գազերից հետո նոր պարբերություն սկսվելիս կտրուկ մեծանում է ատոմի շառավիղը։ Ատոմների շառավիղների փոփոխության երևույթը, ինչպես նաև տարրերի քիմիական և ֆիզիկական հատկությունները կարող են բացատրվել ատոմում  էլեկտրոնային թաղանթների տեսությամբ, որը կարևոր ապացույցներ է ներկայացրել քվանտային տեսության զարգացման համար։

Լանթանիդների շարքում 4f ենթաշերտի էլեկտրոնները էֆեկտիվորեն չեն էկրանացվում մեծացող միջուկի կողմից։ Լանթանիդներին հաջորդող տարրերի ատոմների շառավիղները ավելի փոքր են, քան կարելի էր սպասել, և համարյա հավասար են իրենց վերևում տեղակայված տարրերի ատոմների շառավիղներին։ Հետևաբար հաֆնիումն ունի գործնականում նույն ատոմային շառավիղը, հետևաբար և նույն քիմիական հատկությունները, ինչ որ ցիրկոնիումը, իսկ տանտալը նման է նիոբիումին և այդպես շարունակ։ Այս երևույթը հայտնի է որպես լանթանիդային սեղմում, այն նկատելի է մինչև պլատին (78-րդ տարր), որից հետո քողարկվում է հարաբերականության էֆեկտով, որը հայտնի է որպես իներտ զույգերի էֆեկտ։ d բլոկի սեղմումը նույն երևույթն է ինչ որ d և p բլոկների միջև սեղմումը, ծագում է նույն պատճառներով, բայց ավելի քիչ արտահայտված է, քան սեղմումը լանթանիդների մոտ։

Իոնացման էներգիա

Առաջին իոնացման էներգիան դա այն էներգիան է, որն անհրաժեշտ է ատոմից մեկ էլեկտրոն հեռացնելու համար, երկրորդ իոնացման էներգիան դա ատոմից երկրորդ էլեկտրոնը հեռացնելու համար անհրաժեշտ էներգիան է և այդպես շարունակ։ Տվյալ ատոմի համար հաջորդական իոնացման էներգիաները աճում են իոնացման աստիճանի մեծացմանը զուգընթաց։ Օրինակ՝ մագնեզիումի համար առաջին իոնացման էներգիան կազմում է 738 կՋ/մոլ, իսկ երկրորդը՝ 1450 կՋ/մոլ։ Միջուկին ավելի մոտ գտնվող օրբիտալների էլեկտրոններն ավելի ուժեղ են ձգվում էլեկտրաստատիկ ուժերով, և նրանց հեռացնելու համար ավելի մեծ էներգիա է հարկավոր։ Պարբերական աղյուսակում իոնացման էներգիան աճում է շարքերում ձախից աջ, խմբերում՝ ներքևից վերև։

Հաջորդական մոլային իոնացման էներգիաների մեծ թռիչք է նկատվում ազնիվ գազի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայից էլեկտրոն պոկելիս, քանի որ այն ունի լրացված էլեկտրոնային շերտ։ Նույնը մագնեզիումի համար՝ առաջին երկու էլեկտրոնների հեռացման համար անհրաժեշտ էներգիան համապատասխանում է օրինաչափությանը, իսկ երրորդ էլեկտրոնի համար անհրաժեշտ է անհամեմատ ավելի մեծ էներգիա 7730 կՋ/մոլ։ Պատճառն այն է, որ Mg2+ իոնի էլեկտրոնային կառուցվածքը նման է նեոն իներտ տարրի կառուցվածքին։ Այդպիսի թռիչքներ տեղի են ունենում երրորդ շարքի ատոմների իոնացման էներգիայի արժեքների մոտ։

Էլեկտրաբացասականություն

Էլեկտրաբացասականությունը դա մի ատոմի կողմից այլ այլ ատոմի էլեկտրոնային զույգը դեպի իրեն ձգելու հատկությունն է։ Ատոմի էլեկտրաբացասականության վրա ազդում են ինչպես ատոմի կարգաթիվը, այնպես էլ նրա վալենտային էլեկտրոնների ու միջուկի միջև եղած հեռավորությունը։ Ինչքան մեծ է ատոմի էլեկտրաբացասականությունը, այնքան ավելի ուժեղ են ձգվում էլեկտրոնային զույգերը նրա կողմից։ Առաջին անգամ ատոմի այս հատկությունը բացատրվեց Լայնուս Փոլինգի կողմից 1932 թվականին։ Ընդհանուր առմամբ պարբերական աղյուսակի շարքերով ձախից աջ ընթանալիս ատոմների էլեկտրաբացասականությունը մեծանում է, իսկ խմբերով իջնելիս՝ փոքրանում։ Հետևաբար ֆտորը հանդիսանում է ամենաէլեկտրաբացասական տարրը, իսկ ցեզիումի   էլեկտրաբացասականությունն ամենափոքրն է, համենայն դեպս այն տարրերից, որոնց համար կան էական տվյալներ։

Կան որոշ բացառություններ ընդհանուր կանոնից.

գալիումն ու գերմանիումն ունեն ավելի մեծ էլեկտրաբացասականություն, քան ալյումինը և սիլիցիումը, պատճառը d բլոկի սեղմման երևույթն է
 չորրորդ պարբերության անցումային մետաղների առաջին շարքից ամնիջապես հետո տեղակայված տարրերի ատոմների շառավիղները անսովոր փոքր են, քանի որ 3d էլեկտրոններն ավելի ուժգին են ձգվում միջուկի մեծացած լիցքի կողմից, իսկ ատոմի փոքր չափերին համապատասխանում է ավելի մեծ էլեկտրաբացասականություն
կապարի անսովոր մեծ էլեկտրաբացասականությունը, հատկապես թալիումի ու բիսմութի համեմատությամբ, հանդիսանում է տվյալների ընտրության վիճելի հարց։ Հաշվարկի այլ մեթոդներ, որոնք տարբերվում են Փոլինգի մեթոդից, ցույց են տալիս նորմալ պարբերականություն այս տարրերի էլեկտրաբացասականությունների համար

Խնամակցություն էլեկտրոնի նկատմամբ

Էլեկտրոնի նկատմամբ խնամակցությունը դա էներգիայի այն քանակն է, որն անջատվում է չեզոք ատոմին էլեկտրոն ավելացնելիս՝ բացասական իոնի առաջացման արդյունքում։ Չնայած էլեկտրոնի նկատմամբ խնամակցությունը փոփոխական մեծություն է, բայց կան որոշ օրինաչափություններ։ Որպես կանոն, ոչ մետաղներն ունեն խնամակցության ավելի մեծ արժեքներ, քան մետաղները։ Քլորն ավելի ուժգնորեն է իրեն լրացուցիչ էլեկտրոն միացնում։ Ազնիվ գազերի խնամակցությունը էլեկտրոնի նկատմամբ վերջնականորեն չափագրված չէ, այդ պատճառով նրանց խնամակցությունը կարող է ունենալ կամ չունենալ չնչին բացասական արժեքներ։

Սովորաբար պարբերություններում ձախից աջ խնամակցությունը էլեկտրոնի նկատմամբ աճում է։ Դա պայմանավորված է ատոմի վալենտային շերտի լրացմամբ։ 17 խմբի ատոմն էլեկտրոն ստանալիս անջատում է ավելի մեծ էներգիա, քան առաջին խմբի ատոմը, քանի որ այն ստանում է ավարտված վալենտային էլեկտրոնային շերտ, որն ավելի ստաբիլ վիճակ է։

Խմբերում՝ վերևից ներքև կարելի է սպասել խնամակցության նվազման միտում։ Լրացուցիչ էլեկտրոնը ավելի հեռու կգտնվի միջուկից, հետևաբար ավելի թույլ կձգվի միջուկի կողմից և ավելի քիչ էներգիա կանջատվի նրա ավելացումից։ Խմբերով ներքև իջնելիս տարրերի մոտավորապես մեկ երրորդ մասը ցուցաբերում է ոչ օրինաչափ խնամակցություն, ընդ որում ավելի ծանր տարրերն ունեն խնամակցության ավելի բարձր արժեք, քան նրանց հաջորդող ավելի թեթև խմբակիցները։ Մեծ մասամբ դա կապված է d և f էլեկտրոնների վատ պաշտպանվածությամբ։ Էլեկտրոնի նկատմամբ խնամակցության հավասարաչափ նվազում նկատվում է միայն առաջին խմբի մոտ։

Մետաղական բնույթ
Ինչքան փոքր է տարրի իոնացման էներգիան, էլեկտրաբացասականությունը և խնամակցությունը էլեկտրոնի նկատմամբ, այնքան ավելի մետաղական բնույթ ունի այն։ Եվ ընդհակառակը՝ տարրի ոչ մետաղական բնույթն ավելի է ընդգծվում նշված մեծությունների աճման դեպքում։ Ըստ այս երեք մեծությունների պարբերականության մետաղական հատկությունները պարբերություններում (շարքերում) կարգաթվի աճմանը զուգընթաց թուլանում են և, որոշ շեղումներով (d և f էլեկտրոնների կողմից միջուկի վատ էկրանացման և հարաբերականության էֆեկտի հետևանքով), խմբերում դեպի ներքև ընթանալիս՝ աճում։ Այսպիսով մետաղական տարրերի մեծամասնությունը, ինչպիսիք են ցեզիումը և ֆրանսիումը, գտնվում են պարբերական աղյուսակի ներքևի ձախ մասում, իսկ ոչ մետաղական տարրերը, ինչպիսիք են թթվածինը, ֆտորը և քլորը, տեղակայված են աղյուսակի վերևի աջ մասում։ Մետաղական հատկությունների փոփոխությունը հորիզոնական և ուղղահայաց կողմերով բացատրում է աստիճանաձև բաժանարար գծի ներմուծումը մետաղների և ոչ մետաղների միջև, որը հանդիպում է որոշ պարբերական աղյուսակներում։ Համարվում է, որ գծին մոտ գտնվող տարրերը մետաղանմաններ են և ունեն խառը հատկություններ։ Մենդելեևը գրել է՝ «հնարավոր չէ... հստակ սահման անցկացնել մետաղների և ոչ մետաղների միջև, քանի որ գոյություն ունեն շատ միջանկյալ տարրեր»: Մի քանի այլ աղբյուրներ բաժանարար գծի դիրքի վերաբերյալ նշում են որոշակի խառնաշփոթ։ Նրանք ենթադրում են, որ այն կամայական է և հիմքեր կան այն մերժելու համար հիմնավորված չլինելու պատճառով։ Բաժանարար գիծը մեկնաբանվում է, որպես վիճահարույց հարց, այն ունի մոտավոր բնույթ։ Դեմինգը ևս նշել է, որ գիծը հնարավոր չէ ճշգրտորեն նկարել։

Կապակցված խմբեր

32 սյունակներով պարբերական աղյուսակի չորս բլոկներում ձախից աջ կան մի շարք կապակցված խմբեր, որոնք տեղակայված են բլոկների միջև։ Այդ խմբերը, ինչպես մետաղանմանները, ցուցաբերում են երկու կողմերում գտնվող խմբերի խառը հատկություններ.

 երրորդ խմբի տարրերից սկանդիումը, իտրիումը, լանթանը և ակտինիումը քիմիապես իրենց դրսևորում են ինչպես հողալկալիական մետաղները, կամ ավելի ընդհանուր՝ ինչպես s բլոկի մետաղները, բայց ցուցաբերում են d բլոկի անցումային մետաղների որոշ ֆիզիկական հատկություններ։
 f բլոկի ամենավերջում գտնվող լուտեցիումն ու լոուրենսիումը կարող են կազմել մեկ այլ կապակցված խումբ։ Լուտեցիումի քիմիան նման է լանթանիդներին, բայց ցուցաբերում է լանթանիդներին և անցումային մետաղներին բնորոշ խառը ֆիզիկական հատկություններ։ Լոուրենսիումը, որպես լուտեցիումի անալոգ, ենթադրաբար պետք է ունենա նմանատիպ հատկություններ:
 11 խմբի մետաղադրամային մետաղները (պղինձ, արծաթ և ոսկի), քիմիապես իրենց դրսևորում են որպես անցումային մետաղներ (մետաղների հիմնական խումբ)։
 12 խմբի ցնդող մետաղները (ցինկ, կադմիում և սնդիկ) երբեմն դիտվում են որպես d և p բլոկները կապող տարրեր։ Տեսականորեն նրանք d տարրեր են, բայց քիչ հատկություններ ունեն, որոնք բնութագրական են անցումային մետաղներին և ավելի շատ նման են 13 խմբում գտնվող p բլոկի հարևաններին

Հարաբերականորեն իներտ ազնիվ գազերը 18 խմբում գտնվում են շատ ավելի ռեակցիոնունակ հալոգենների խմբի (17 խումբ) և ալկալիական մետաղների (1 խումբ) միջև։

Պատմություն

Համակարգման առաջին փորձեր

1789 թվականին Անտուան Լավուազիեն հրապարակեց մի ցուցակ, որը բաղկացած էր 33 քիմիական տարրերից՝ խմբավորված ըստ գազերի, մետաղների և ոչ մետաղների։ Հաջորդ հարյուրամյակը քիմիկոսներն անց կացրեցին ավելի ճշգրիտ դասակարգումների փնտրտուքի մեջ։ 1829 թվականին Յոհան Դյոբերայները նկատեց, որ ըստ քիմիական հատկությունների շատ տարրեր կարելի է խմբավորել եռյակներում։ Օրինակ՝ լիթիումը, նատրիումը և կալիումը կազմում են եռյակ խումբ որպես փափուկ, ռեակտիվ մետաղներ։ Դյոբերայները նկատեց նաև, որ եռյակներում՝ տարրերն ըստ ատոմի զանգվածի աճի դասավորելու դեպքում, մեջտեղի տարրը ցուցաբերում է հարևան երկու տարրերին նմանվող խառը հատկություններ։ Այդ երևույթը հայտնի դարձավ որպես «եռյակների կանոն»։ Գերմանացի քիմիկոս Լեոպոլդ Գմելինն աշխատում էր այդ համակարգի վրա և 1843 թվականին հաստատեց տասը եռյակ, երեք խոմբ չորսական տարրերով և մեկ խումբ՝ բաղկացած հինգ տարրերից։ 1857 թվականին Ժան Բատիստ Դյուման հրապարակեց մի աշխատություն, որտեղ նկարագրվում են փոխհարաբերությունները տարբեր խմբերի մետաղների միջև։ Չնայած քիմիկոսները ի վիճակի էին նույնականացնել տարրերի ոչ մեծ խմբերի միջև փոխհարաբերությունները, նրանք դեռ պետք է կառուցեին համապարփակ համակարգ, որը պետք է ներառեր բոլոր տարրերը։ 1857 թվականին գերմանացի քիմիկոս Ավգուստ Կեկուլեն նկատեց, որ ածխածինը հաճախ է իրեն միացնում չորս այլ ատոմներ։ Օրինակ՝ մեթանի մոլեկուլը պարունակում է մեկ ատոմ ածխածին և չորս ատոմ ջրածին։ Այս ըմբռնումը վերջին հաշվով հայտնի դարձավ որպես վալենտականություն, որտեղ տարբեր ատոմներ կապված են տարբեր քանակի այլ ատոմների հետ։
1862 թվականին ֆրանսիացի երկրաբան Ալեքսանդր Էմիլ Շանկուրտուան հրապարակեց պարբերական աղյուսակի սկզբնական տարբերակը, որն անվանեց տելուրային պարույր, կամ պտուտակ։ Նա առաջին մարդն էր, որ նկատեց տարրերի պարբերականությունը։ Շանկուրտուան ցույց տվեց, որ գլանի վրա ատոմների զանգվածների աճման կարգով պարուրաձև դասավորված տարրերի հատկությունները կրկնվում են՝ նման հատկություններ ունեցող տարրերը հանդիպում են հավասար ժամանակահատվածներ հետո։ Նրա դիագրամում կային մի քանի իոններ և միացություններ։ Նրա հոդվածում օգտագործված էին երկրաբանական և ոչ թե քիմիական տերմիններ, չկար դիագրամ։ Արդյունքում այդ աշխատանքի վրա քիչ ուշադրություն դարձվեց, ընդհուպ մինչև Դմիտրի Մենդելեևի աշխատանքը:
1864 թվականին գերմանացի քիմիկոս Յուլիուս Լոթար Մեյերը հրապարակեց 28 տարրերից բաղկացած աղյուսակ։ Հասկանալով, որ տարրերի դասավորությունն ըստ ատոմային զանգվածների այդքան էլ չի համապատասխանում քիմիական հատկությունների պարբերականությանը, նա առավելությունը տվեց վալենտականությանը՝ ատոմային զանգվածների փոքր տարբերությունների համեմատ։ Սիլիցիումի (Si) և անագի (Sn) միջև բացակայող տարրը  կանխագուշակվեց վորպես 73 ատոմային զանգված ունեցող և 4 վալենտականությամբ տարր։ Միաժամանակ անլիացի քիմիկոս Ուիլյամ Օդլինգը հրապարակեց 57 տարրերով աղյուսակ՝ դասավորված ըստ ատոմային զանգվածների։ Որոշ անհարթություններ և ազատ տեղեր ունեցող աղյուսակում նա նկատեց այն, ինչը թվում էր պարբերականություն է բերում տարրերի միջև և դա համապատասխանում է նրանց սովարական խմբավորումներին։ Օդլինգը հիմնվում էր պարբերական օրենքի գաղափարի վրա, բայց չէր հետևում դրան։ Հետագայում նա առաջարկեց (1870) տարրերի վալենտային դասակարգում։

Անգլիացի քիմիկոս Ջոն Նյուլենդսը 1863-ից 1866 թվականները թողարկեց մի շարք աշխատություններ, նշելով, որ տարրերն ըստ ատոմային զանգվածների դասավորելու դեպքում բոլոր ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները կրկնվում են ութ ինտերվալով։ Նա այդպիսի պարբերականությունը համեմատեց երաժշտական օկտավայի հետ։ Այդ, այսպես կոչված «Օկտավայի օրենքը» ծիծաղի արժանացավ Նյուլենդսի ժամանակակիցների կողմից, և Քիմիական Ընկերությունը հրաժարվեց հրապարակել նրա աշխատանքը։ Բայց և այնպես Նյուլենդսը կարողացավ աղյուսակ կազմել և օգտագործել այն, որպեսզի կանխագուշակի պակասող տարրերը, ինչպիսին էր գերմանիումը։ Քիմիական Ընկերությունը ճանաչեց նրա հայտնագործությունը միայն Մենդելեևին վստահելուց հինգ տարի անց։

1867 թվականին Ամերիկայում հիմնված դանիական ծագում ունեցող քիմիկոս գիտնական Գյուստավ Հինրիքսը հրապարակեց պարուրաձև պարբերական համակարգ, որը հիմնված էր ատոմների սպեկտրների և զանգվածների, ինչպես նաև քիմիական հատկությունների նմանության վրա։ Այն ճանաչվեց որպես յուրօրինակ և խճճված աշխատանք, որը կարող էր խանգարել նրա ընդունմանն ու ճանաչմանը։

Մենդելեևի աղյուսակ

Ռուս քիմիկոս, պրոֆեսոր Դմիտրի Մենդելեևը և գերմանացի քիմիկոս Յուլիուս Լոթեր Մեյերն իրարից անկախ հրապարակեցին իրենց պարբերական աղյուսակը 1869 և 1870 թվականներին։ 1869 թվականի մարտի մեկին (հին տոմարով փետրվարի 17) հրապարակած աղյուսակը առաջին տարբերակն էր։ Այն Մեյերի 1864 թվականի հրապարակած աղյուսակի ընդլայնված տարբերակն էր։ Նրանք երկուսն էլ իրենց աղյուսակը կազմել էին տարրերը դասավորելով շարքերում կամ սյունակներում ատոմային զանգվածի աճման կարգով և ամեն նոր շարք, կամ սյունակ նորից էր սկսվում, երբ տարրի բնութագրերը կրկնվում էին։ Մենդելեևի աղյուսակի ճանաչումն ու ընդունումը հիմնված էր նրա կայացրած երկու որոշումների վրա։ Առաջինը՝ աղյուսակում   ազատ տեղեր թողելն էր, երբ թվում էր, որ համապատասխան տարրը դեռ չի հայտնագործվել։ Մենդելեևը առաջին քիմիկոսը չէր, ով դա արեց, բայց նա առաջինն էր, ով իր պարբերական աղյուսակն օգտագործեց պակասող տարրերի հատկությունները կանխագուշակելու համար, ինչպիսիք էին գալիումն ու գերմանիումը։ Երկրորդ որոշումը կայանում էր նրանում, որ երբեմն անտեսվել էր ատոմային զանգվածներով առաջնորդվելու կարգը և հաշվի էր առնվել տարրերի նմանությունը, որպեսզի դրանք ավելի ճիշտ դասակարգվեին քիմիական ընտանիքներում, դրանցից էին տելուրը և յոդը։

Մենդելեևն իր աղյուսակի համար առանցքային մեծություն վերցրեց ատոմային զանգվածը, որն այն ժամանակ որոշվում էր բավական ճշգրտորեն։ 1911 թվականին Էռնեստ Ռեզերֆորդի կողմից ատոմի միջուկի հայտնագործությունից հետո ենթադրվեց, որ միջուկի ամբողջ թվով լիցքի մեծությունը համընկնում է պարբերական աղյուսակում տարրի կարգաթվին։ 1913 թվականին Հենրի Մոզլին ռենտգենյան սպեկտրոսկոպիայի փորձերով հաստատեց այդ ենթադրությունը։ Մոզլին որոշեց յուրաքանչյուր տարրի միջուկի լիցքը և ցույց տվեց, որ Մենդելեևի դասակարգումը փաստացի իրենից ներկայացնում է տարրերի դասավորությունը միջուկի լիցքի աճման կարգով։ Միջուկի լիցքը հավասար է պրոտոնների քանակին և որոշում է յուրաքանչյուր տարրի ատոմի կարգաթվի համարը (Z): 1913 թվականի Մոզլին կանխագուշակեց, որ Ալյումինի (Z = 13) և ոսկու (Z = 79) միջև պակասող տարրերի տվյալները պետք է լինեն՝ Z = 43, 61, 72 և 75։ Բոլոր այդ տարրերը հետագայում հայտնաբերվեցին։ Ատոմային համարը հանդիսանում է տարրի բացարձակ որոշիչը և փաստացի հիմք է համարվում պարբերական աղյուսակում դասակարգելու համար։ Այլ կերպ ասած, քանի որ ատոմի համարը համընկնում է միջուկում պրոտոնների թվի հետ, ժամանակակից պարբերական համակարգը դասավորում է տարրերը ատոմի համարին և զանգվածին համապատասխան՝ ինչպես արել էր Մենդելեևը։ Պարբերական աղյուսակն օգտագործվում է նոր սինթետիկ տարրերի հատկությունները կանխագուշակելու համար մինչև նրանց արտադրությունը և ուսումնասիրելը։

Երկրորդ վերսիա և հետագա զարգացումներ
 
1871 թվականին Մենդելեևն հրապարակեց իր պարբերական աղյուսակի նոր տարբերակը, որտեղ խմբերում գտնվում են նման տարրերը և դասավորված են սյունակներում, ոչ թե շարքերում, և համարակալված են մեկից մինչև ութ թվերով, ինչը համապատասխանում է տարրի օքսիդացման աստիճանին։ Նա տվեց նաև նախկինում իր կողմից չնշված բացակայող տարրերի բնութագրերը, որոնք պետք է գոյություն ունենային։ Այդ բաց տեղերը հետագայում լրացվեցին, երբ քիմիկոսներն հայտնագործեցին լրացուցիչ բնական տարրեր։ Հաճախ ասվում է, որ վերջին հայտնագործված բնական տարրը ֆրանսիումն է, որը Մենդելեևն անվանել էր էկա ցեզիում 1939 թվականին։ 1940 թվականին  սինթետիկ ճանապարհով ստացված պլուտոնիումը 1971 թվականին նույնականացվեց որպես հետքային քանակներով տարածված բնական տարր։

Պարբերական աղյուսակի հանրահայտ մակետը, որը հայտնի է որպես ընդհանուր կամ ստանդարտ ձև (ցույց է տրված այս հոդվածի տարբեր հատվածներում), վերագրվում է Հորացի Գրովս Դեմինգին։ 1923 թվականին ամերիկացի քիմիկոս Դեմինգը հրապարակեց պարբերական աղյուսակներ՝ կարճ (Մենդելեևի ոճով) և միջին չափի (18 սյունակով)։ Որպես բաժանելու նյութ Merck and Company ընկերությունը 1928 թվականին պատրաստեց Դեմինգի 18 սյունակով միջին աղյուսակը, որը լայնորեն տարածվեց ամերիկայի դպրոցներում։ 1930-ական թվականներին Դեմինգի աղյուսակը հայտնվեց քիմիայի տեղեկատուներում և հանրագիտարաններում։ Այն երկար տարիներ տարածվում էր Sargent-Welch գիտական ընկերության կողմից։

Ատոմի մեջ էլեկտրոնների կոնֆիգուրացիայի մասին ժամանակակից քվանտային մեխանիկայի տեսության զարգացման հետ ակնհայտ դարձավ, որ աղյուսակի ամեն մի պարբերության (շարք) համապատասխանում է էլեկտրոնների քվանտային մեկ շերտ։ Ավելի մեծ ատոմներն ունեն ավելի շատ էլեկտրոնային ենթաշերտերը, այդ է պատճառը, որ ավելի ուշ երևան եկած աղյուսակներում պարբերություններն ավելի երկար են:

1945 թվականին Գլենն Սիբորգն արտահայտեց մի ենթադրություն, համաձայն որի ակտինիդների մոտ լրանում է էլեկտրոննների f ենթաշերտը, ինչպես լանթանիդների մոտ։ Մինչ այդ մտածում էին, որ ակտինիդները ձևավորում են d բլոկի չորրորդ շարքը։ Սիբորգի կոլեգաները նրան խորհուրդ տվեցին չհրապարակել այդ ռադիկալ առաջարկությունը, որն ավելի շուտ կխորտակեր նրա կարիերան։ Սիբորգը համարում էր, որ ինքը կարիերա չունի, որպեսզի այն կասկածի տակ դնի և ամեն դեպքում հրապարակեց աշխատությունը։ Սիբորգի առաջարկությունն ընդունվեց, իսկ հետագայում նա ստացավ 1951 թվականի քիմիայի Նոբելյան մրցանակը՝ ակտինիդային տարրերի սինթեզի մասին իր աշխատանքի համար:

Չնայած որոշ տրանսուրանային տարրերի բնության մեջ հանդիպելուն, նրանք բոլորն առաջին անգամ ստացվել են լաբորատորիաներում։ Դրանց արտադրությունը նշանակալիորեն ընդլայնեց պարբերական աղյուսակը։ Առաջինը նեպտունիումն էր, որը սինթեզվեց 1939 թվականին։ Քանի որ տրանսուրանային տարրերից շատերը չափազանց անկայուն են և արագ քայքայվում են, նրանց դժվար էր որպես արգասիք հայտնաբերել և բնութագրել։ Կային վիճելի հարցեր կապված որոշ տարրերի հայտնագործման հայտերի հետ, որը պահանջում էր անկախ ստուգումներ, որպեսզի որոշվեր կողմերի առավելությունները։  2010 թվականին ռուս ամերիկյան համագործակցությունը Դուբնայում (Մոսկվայի մարզ, Ռուսաստան) հաստատեց վեց նոր տարրերի հայտնագործությունը, այդ թվում թենեսինը (կարգաթիվը 117), իոնիումը (կարգաթիվը 113), մոսկովիումը (կարգաթիվը 115) և օգանեսոնը (կարգաթիվը 118)։ Այս տարրերի անունները պաշտոնական դարձան 2016 թվականի նոյեմբերի 28-ին։

Տարբեր պարբերական աղյուսակներ

Երկար, կամ 32 սյունակով աղյուսակ

Ժամանակակից պարբերական աղյուսակը երբեմն ընդլայնվում է մինչև իր 32 սյունականի ձևը, վերականգնելով f բլոկի տարրերի  իրական դիրքը՝ s և d բլոկների միջև։ Ի տարբերություն 18 սյունականի ձևի, այս դասավորությունը չի հանգեցնում ատոմային համարների աճման հերթականության խախտմանը։ Պարբերական աղյուսակում f բլոկի փոխհարաբերությունն այլ բլոկների հետ ևս ավելի ակնառու է դառնում։ Ջենսենը կողմ է արտահայտվում 32 սյունականի աղյուսակին այն հիմնավորումով, որ հակառակ դեպքում ուսանողների մտքում լանթանիդներն ու ակտինիդները տպավորվում են որպես տխուր, անկարևոր տարրեր, որոնք կարելի է համարել «կարանտինի» մեջ և անտեսել։ Չնայած այս առավելություններին, խմբագիրները սովորաբար խուսափում են 32 սյունականի աղյուսակից նրա ուղղանկյունաձև չարդարացված չափերի պատճառով (գրքի էջի համեմատ), նաև հաշվի առնելով քիմիկոսների հակվածությունը դեպի ժամանակակից ձևը (Սիբորգի առաջարկած աղյուսակ)։

Տարբեր կառուցվածք ունեցող աղյուսակներ
1869 թվականին Մենդելեևի աղյուսակի հայտնվելուց հետո 100 տարվա ընթացքում Էդվարդ Գ. Մազուրսը հավաքեց հրապարակված պարբերական աղյուսակների մոտ 700 տարբերակներ։ Բազմաթիվ ողղանկյուն վարիացիաների շարքում ձևավորվել էին նաև այլ ֆորմատի պարբերական աղյուսակներ, օրինակ՝ շրջանաձև, խորանարդաձև, գլանաձև, շենք, պարույր, լեմնիսկատ, ութանկյուն պրիզմա, բուրգ, գունդ կամ եռանկյուն։ Այսպիսի այլընտրանքային աղյուսակները հաճախ մշակվել են, որպեսզի ընդգծվեն տարրերի քիմիական կամ ֆիզիկական հատկությունները, որոնք այդքան էլ ակնհայտ չեն երևում ավանդական պարբերական աղյուսակներում:
Հայտնի այլընտրանքային  տարբերակ է հանդիսանում Օտտո Թեոդոր Բենֆեյի ստրուկտուրան (1960)։ Տարրերը դասավորված են անընդհատ պարույրի տեսքով, մեջտեղում՝ ջրածինը, իսկ անցումային մետաղները, լանթանիդները և ակտինիդները զբաղեղեցնում են «թերակղզիները»։

Պարբերական աղյուսակների մեծ մասը երկչափ են։ Եռաչափ աղյուսակներ եղել են դեռևս 1862 թվականին, որոնք նախորդում էին 1869 թվականին հրապարակած Մենդելեևի երկչափ աղյուսակին։ Ավելի ուշ օրինակներից են Կուրտայնի պարբերական դասակարգումը (1925), Լամինա Ռինգլիի դասակարգումը (1949), Ժիգերի պարբերական պարույրը (1965) և Դյուֆորի պարբերական «ծառը» (1996)։ Այնուհետև ֆիզիկոսների պարբերական աղյուսակը (Սթոու, 1989) նկարագրվեց որպես քառաչափ համակարգ՝ երեք տարածական և մեկ գունային չափերով։

Պարբերական աղյուսակների տարբեր ձևերը կարելի է դիտարկել որպես քիմիայի և ֆիզիկայի հիմքում ընկած համակարգ։ Ընդառաջ գալով դեպի մեր ժամանակները, կարելի է գտնել, օրինակ՝ Ռայներ Քենհեմի անօրգանական քիմիայի «անկարգ»

պարբերական աղյուսակը (2002), որտեղ ընդգծվում են օրինաչափությունները և տենդենցները, ինչպես նաև քիմիական կապերը և հատկությունները։ Կա նաև Ջանեթի ձախ աստիճանային պարբերական աղյուսակը (1928), որի ստրուկտուրան որը ցույց է տալիս էլեկտրոնային շերտերի լրացման կարգի և քվանտային մեխանիկայի կապը։ Նման մոտեցում օգտագործեց  Ալպերը, չնայած Էրիկ Շերիի կողմից ենթարկվեց քննադատության քիմիական և ֆիզիկական պարբերականությունը անտեսելու համար։ Ընդհանուր, կամ ստանդարտ պարբերական աղյուսակը համարվում է ֆիզիկական վիճակի էմպիրիկ տենդենցների լավագույն արտահայտությունը։ Այն տեղեկություն է տալիս էլեկտրական հատկությունների, ջերմահաղորդականության, ինչպես նաև օքսիդացման աստիճանների և այլ հատկությունների մասին, որոնք հեշտությամբ որոշվում են ավանդական ճանապարհով քիմիական լաբորատորիաներում։ Ենթադրվում է, որ այս աղյուսակի ճանաչվածությունը արդյունք է այն բանի, որ այն ունի պարզ կառուցվածք և հարմար չափ, ինչպես նաև ունի ատոմական կարգաթվեր, պարբերական տենդենցներ։

Բաց հարցեր և հակասություններ

Ջրածնի և հելիումի դասավորություն
Հիմք ընդունելով էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաները, ջրածինը (էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան 1s1) և հելիումը (1s2) պետք է տեղավորվեն 1 և 2 խմբերում լիթիումի (1s22s1) և բերիլիումի (1s22s2) վերևի մասում։ Այդպիսի դասավորությունը  ջրածնի համար սովորական է, բայց հազվադեպ է օգտագործվում հելիումի համար էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիայի կոնտեքստից դուրս։ Երբ ազնիվ գազերը (նախկինում՝ իներտ գազեր) հայտնաբերվեցին 1900-ական թվականներին, նրանք հայտնի էին որպես 0 խումբ, որը արտացոլում էր այդ ժամանակ հայտնի տարրերի քիմիական իներտությունը։ Հելիումը տեղադրվեց այդ խմբի վերևում, քանի որ այն ամենաիներտն էր ամբողջ խմբում։ Քանի որ խումբը փոխեց իր ֆորմալ համարը, շատ հեղինակներ շարունակում էին հելիումը տեղադրել 18 խմբում՝ նեոնի անմիջապես վերևի մասում։ Այդպիսի դասավորության օրինակ է ներկայիս IUPAC աղյուսակը։

Ջրածնի քիմիական հատկությունները այդքան էլ մոտ չեն առաջին խումբը զբաղեցնող ալկալիական մետաղների հատկություններին։ Այդ պատճառով այն երբեմն գտնվում է այլ տեղում, սովորաբար՝ 17 խմբի վերևում, հաշվի առնելով խիստ միավալենտությունը և ոչ մետաղական հատկությունները, ինչպես նաև ֆտորի խիստ միավալենտությունը և ոչ մետաղական հատկությունները։ Երբեմն, որպեսզի մատնանշվի, որ ջրածինը ցուցաբերում է միաժամանակ ալկալիական մետաղներին և հալոգեններին բնորոշ հատկություններ, այն տեղադրվում է երկու սյունակների վերևում միաժամանակ։ Մեկ այլ տեղադրություն է 14 խմբի ածխածնի վերևի մասը։ Այդպիսի դասավորության դեպքում նրա իոնացման պոտենցիալը և էլեկտրոնի նկատմամբ խնամակցությունը, էլեկտրաբացասականությունը օրինաչափ են, նույնիսկ եթե ջրածինը չի կարող ցուցաբերել 14 խմբի տարրերին բնորոշ քառավալենտ բնութագիրը։ Եվ վերջապես ջրածինը երբեմն տեղադրում են բոլոր խմբերից առանձին։ Դա հիմնավորվում է նրա ընդհանուր հատկություններով, որը չունի որևէ խմբի որևէ տարր։

Առաջին պարբերության մյուս տարրը՝ հելիումը ևս տեղադրում են բոլոր խմբերից առանձին։ Հելիումի և մնացած ազնիվ գազերի տարբերությունը կայանում է նրանում (չնայած հելիումի անսովոր իներտությունը շատ մոտ է նեոնին և արգոնին), որ իր արտաքին էլեկտրոնային շերտում հելիումն ունի միայն երկու էլեկտրոն, իսկ մնացած ազնիվ գազերը՝ ութական էլեկտրոն (նեոնի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան՝ [He]2s22p6, արգոնինը՝ [Ne]3s23p6 և այդպես շարունակ)։

6 և 7 պարբերությունների 3-րդ խմբի տարրեր 
Չնայած սկանդիումը և իտրիումը հանդիսանում են երրորդ խմբի առաջին երկու տարրերը, հաջորդ երկու տարրերի նմանությունը ամբողջությամբ պարզաբանված չէ։ Սովորաբար դրանք լանթանն ու ակտինիումն են, ավելի հազվադեպ՝ լուտեցիումն ու լոուրենսիումը։ Պարբերական աղյուսակում լանթանիդների տեղադրման հետ կապված դժվարությունները հանգեցրին երկու տարբերակի ստեղծման, թե որտեղից պետք է սկսեն ու որտեղ վերջանան f բլոկի տարրերը: Հաստատվել է, որ այդպիսի հիմնավորումները ապացույց են այն բանի, որ «սխալ է պարբերական աղյուսակը  բաժանել ոչ հստակ բաժանված բլոկների»։ Երրորդ տարբերակը ցույց է տալիս իտրիումից ներքև գտնվող երկու դիրքերը, որոնք զբաղեցնում են լանթանիդներն ու ակտինիդները։ Քիմիական և ֆիզիկական փաստարկներն արվեցին լուտեցիումի և լոուրենսիումի օգտին, բայց հեղինակների մեծամասնությունը համոզիչ չեն թվում։ Աշխատող քիմիկոսներից շատերը տեղյակ չեն որևէ հակասությունների մասին։ 2015 թվականի դեկտեմբերին  IUPAC-ի կողմից նախագիծ ստեղծվեց այց հարցի մասին հանձնարարականներ տալու վերաբերյալ։

Լանթան և ակտինիում

Լանթանը և ակտինիումը սովորաբար պատկերվում են ինչպես 3 խմբի մնացած անդամները: Ենթադրվում է, որ այս սխեման հայտնվել է 1940-ականներին՝ էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաների վրա հիմնված պարբերական աղյուսակների ի հայտ գալու հետ մեկտեղ։ Ցեզիումի, բարիումի և լանթանի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաները համապատասխանաբար՝ [Xe]6s1, [Xe]6s2 և [Xe]5d16s2: Այսպիսով լանթանն ունի 5d դիֆերենցված էլեկտրոն, ինչը նշանակում է, որ այն պետք է լինի 6 պարբերության 3 խմբի d բլոկի առաջին տարրը։ Այնուհետև 3 խմբում նկատվում է էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիաների համաձայնեցված հավաքածու՝ սկանդիում [Ar]3d14s2, իտրիում [Kr]4d15s2 և լանթան [Xe]5d16s2: 6 Պարբերությունում իտերբիումի համար որոշված էր [Xe]4f135d16s2 էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան, իսկ լուտեցիումի համար՝ [Xe]4f145d16s2, որը լուտեցիումի համար հանգեցրեց 4f դիֆերենցված էլեկտրոնների առկայությանը և կայունորեն հաստատեց նրան որպես  6 պարբերության f բլոկի վերջին անդամ։ Ավելի ուշ սպեկտրոսկոպիական հետազոտությունները ցույց տվեցին, որ իտերբիումի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան իրականում հետևյալն է՝ [Xe]4f146s2: Դա նշանակում էր, որ իտերբիումը և լուտեցիումը (Xe]4f145d16s2 ) երկուսն էլ ունեն 14 f էլեկտրոններ և ոչ թե d, այլ f էլեկտրոններն են դիֆերենցվում, արդյունքում լուտեցիումը դառնում է լանթանի ([Xe]5d16s2) խմբի թեկնածու, դիրքը՝ երրորդ խումբ, իտրիումի ներքևի վադակը։ Լանթանի առավելությունը կայանում է նրանում, որ 5d1 էլեկտրոնն առաջին անգամ է հայտնվում նրա ատոմում, իսկ լուտեցիումի մոտ այն հայտնվում է արդեն երրորդ անգամը՝ երկրորդ անգամը հայտնվելով գադոլինիումի մոտ։

Երրորդ խմբով դեպի ներքև իջնելիս սկանդիումի, իտրիումի, լանթանի և ակտինիումի մոտ քիմիական հատկությունների, հալման ջերմաստիճանի, էլեկտրաբացասականության և իոնական շառավղի ընդհանուր տենդենցները նույնն են, ինչ որ 1 և 2 խմբերի համապատասխան տարրերի մոտ։ Այդ տարբերակում f բլոկի առավել տարածված եռավալենտ իոնների f  էլեկտրոնների քանակը համընկնում է f բլոկում իրենց դիրքի հետ։ Օրինակ՝ f բլոկի առաջին երեք եռավալենտ տարրերի f էլեկտրոնների քանակը կազմում է՝ Ce 1, Pr 2 և Nd 3:

լուտեցիում և լոուրենսիում

Այլ աղյուսակներում լուտեցիումն ու լոուրենսիումը հանդիսանում են 3 խմբի անդամներ: Սկանդիումի, իտրիումի և լոուրենսիումի քիմիական բաժանման ավելի վաղ շրջանի մեթոդները հիմնվում էին այն փաստի վրա, որ այդ տարրերը հանդիպում էին այսպես կոչված «իտրիումի խմբի» հետ, իսկ լանթանը և ակտինիումը հանդիպում էին «ցերիումի խմբի» հետ միասին։ Համապատասխանաբար 1920-1930 թվականներին որոշ քիմիկների կողմից լուտեցիումը, ոչ թե լանթանը, վերագրվեց 3-րդ խմբին: 1950-1960 թվականներին մի քանի ֆիզիկներ, ելնելով լուտեցիումի որոշ ֆիզիկական հատկություններից, գերադասեցին նրա նմանությունը լանթանի հետ։ Այդ սխեման, որտեղ լանթանը առաջին տարրն է, որոշ հեղինակների կողմից վիճարկվում է, քանի որ լանթանի մոտ բացակայում են f էլեկտրոնները։ Հաստատվել է, որ դա էական խնդիր չէ, հաշվի առնելով պարբերական աղյուսակի այլ անհամապատասխանությունները, օրինակ՝ թորիումը չունի f էլեկտրոններ, բայց f բլոկի անդամ է հանդիսանում։ Ինչ վերաբերում է լոուրենսիումին, ապա նրա ատոմի էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիան գազային ֆազում հաստատվել է 2015 թվականին որպես [Rn]5f147s27p1: Այսպիսի կոնֆիգուրացիան իրենից ներկայացնում է պարբերական աղյուսակի մի այլ անոմալիա, անկախ այն բանից թե որտեղ է գտնվում լոուրենսիումը՝ f թե d բլոկներում, քանի որ նրա միակ պոտենցիալ դիրքը p բլոկի՝ նիհոնիումի ([Rn]5f146d107s27p1) համար նախատեսված տեղն է:

Քիմիայի տեսանկյունից սկանդիումը, իտրիումը և լուտեցիումը (ըստ երևույթին՝ նաև լոուրենսիումը) իրենց դրսևորում են ինչպես 1, 2 խմբերի եռավալենտ մետաղները։ Մյուս կողմից խմբում դեպի ներքև ընթանալիս հալման ջերմաստիճանը, էլեկտրաբացասականությունը և իոնական շառավիղը փոփոխվում են այնպես, ինչպես 4-8 խմբերի մոտ։ Այս դեպքում f բլոկի տարրերի գազային ֆազերում f էլեկտրոնների քանակը սովորաբար համընկնում է f բլոկի իրենց դիրքի հետ։ Օրինակ՝ f բլոկի առաջին հինգ տարրերի f էլեկտրոնների քանակը հավասար է՝ La 0, Ce 1, Pr 3, Nd 4 և Pm 5:

Լանթանիդներ և ակտինիդներ

Մի քանի հեղինակներ լանթանիդները և ակտինիդները դասավորում են երկու դիրքերով՝ իտրիումից ներքև, սովորաբար ծանոթագրությունների տեսքով։ Աղյուսակի այս տարբերակը 2005 թվականին ընդգրկվել է Կարմիր Գրքում որպես IUPAC-ի հետ համաձայնեցրած տարբերակ (գոյություն ունեն մի շարք ավելի ուշ ստեղծված տարբերակներ, իսկ վերջին թարմացումը թվագրված է 2018 թվականի դեկտեմբերի 1-ին) և 2005 թվականից սկսած քիմիայում հիշատակվում 15 միմյանց նման լանթանիդային տարրեր՝ La–Lu: Դրանք տեղավորված են f բլոկի 15 սյունակներում, ամեն շարքում կարող է լինել միայն 14 տարր:

Անցումային մետաղների խմբեր
IUPAC-ի կողմից հաստատված բնորոշման համաձայն անցումային մետաղն իրենից ներկայացնում է մի տարր, որի ատոմն ունի էլեկտրոններով չլրացված d ենթամակարդակ, կամ կարող է առաջացնել չլրացված d ենթամակարդակով կատիոններ։ Ըստ այս բնութագրի 3-11 խմբերի բոլոր տարրերը հանդիսանում են անցումային մետաղներ և 12 խմբի ցինկը, կադմիումը և սնդիկը դուրս են գալիս անցումային մետաղների կատեգորիայից։

Որոշ քիմիկոսներ «d տարրեր» և «անցումային մետաղներ» կատեգորիաները համարում են միմյանց փոխարինող բնութագրեր, ներառյալ 3-12 խմբերը։ Այս դեպքում 12 խմբի տարրերը դիտարկվում են որպես անցումային մետաղների հատուկ դեպք, որտեղ d էլեկտրոնները սովորաբար չեն մասնակցում քիմիական կապին։ 2007 թվականին սնդիկի (IV) ֆտորիդի (HgF4) մասին զեկույցը, որտեղ նշվում է, որ սնդիկը ֆտորի հետ կապի համար օգտագործում է իր d էլեկտրոնները, դրդեց որոշ մեկնաբանների ենթադրել, որ սնդիկը կարելի է դիտարկել որպես անցումային մետաղ։ Այլ մեկնաբաններ, ինչպիսիք են Ջենսենը, պնդում էին, որ HgF4 միացությունը կարող է առաջանալ միայն ծայրահեղ պայմաններում, իրոք՝ այդ նյութի գոյությունը ներկայումս վիճելի հարց է։ Որպես այդպիսին, ցանկացած խելամիտ մեկնաբանության դեպքում սնդիկը չի կարող դիտարկվել որպես անցումային մետաղ։

Որոշ քիմիկոսներ 3 խմբի տարրերը ևս հանում են անցումային մետաղների շարքից։ Նրանք հիմնվում են այն բանի վրա, որ այդ խմբի տարրերը չեն առաջացնում որևէ իոն, որն ունենա մասնակի լրացված d ենթամակարդակ, այդ իսկ պատճառով չեն ցուցաբերում անցումային մետաղներին բնորոշ որևէ քիմիական հատկություն։ Այս դեպքում միայն 4-11 խմբերն են դիտարկվում որպես անցումային մետաղներ։ Չնայած 3 խմբի տարրերը ցուցաբերում են որոշ քիմիական և ֆիզիկական հատկություններ, որոնք բնորոշ են անցումային մետաղներին՝ ատոմում մեկ d էլեկտրոնի առկայության պատճառով։

Անհայտ քիմիական հատկություններով տարրեր
Չնայած մինչև օգանեսոն եղած բոլոր տարրերը հայտնաբերված են, հասիումից (կարգաթիվը 108) ներքև գտնվող տարրերից միայն կոպեռնիցիումը (112), նիոնիումը (113) և ֆլերովիումը (114) ունեն հայտնի քիմիական հատկություններ, և ներկայումս միայն կոպեռնիցիումի համար կան բավարար ապացույցներ այն դասակարգելու համար։ Մյուս տարրերը կարող են իրենց դրսևորել ոչ այնպես, ինչպես դա կանխատեսվել էր բևեռացման և հարաբերականության էֆեկտներով, օրինակ՝ կանխատեսվել էր, որ ֆլերովիումը կարող է ցուցաբերել որոշ հատկություններ, որոնք հատուկ են ազնիվ գազերին, նույնիսկ, եթե այն տեղակայված է ածխածնի խմբում։ Ներկայիս փորձնական տվյալների պայմաններում դեռևս բաց է մնում այն հարցը, թե արդյոք ֆլերովիումն իրեն դրսևորում է ավելի շատ որպես մետաղ, թե՝ ազնիվ գազ։

Պարբերական աղյուսակի հետագա ընդլայնումներ

Ներկայիս պարբերական աղյուսակը կշարունակվի արդյոք լրանալ նոր տարրերով, ինչպես 8 պարբերությունը, կամ կկիրառվեն արդյոք հետագա շտկումներ՝ դեռ պարզ չէ։ Սիբորգը սպասում էր, որ ութերորդ պարբերությունը ճշգրտորեն կլրանա հաստատված կարգին համապատասխան, այսինքն կունենա 2 տարրերից բաղկացած s բլոկ (119 և 120 ), հաջորդ 18 տարրերի համար նոր՝ g բլոկ և 30 լրացուցիչ տարրեր, որոնք շարունակում են ընթացիկ f, d և p բլոկները, պարբերությունն ավարտվելու է 168 համարի տարրով, որը լինելու է ազնիվ գազ։ Վերջերս այնպիսի ֆիզիկոսներ, ինչպիսիք են Պեկա Պյուկյոն, ենթադրեցին, որ այդ լրացուցիչ տարրերը չեն ենթարկվում Մադելունգի կանոնին, որը կանխատեսում է էլեկտրոնների դասավորությունը էլեկտրոնային շերտերում, և այդպիսով ձևավորում է պարբերական աղյուսակը։ Ներկայումս գոյություն ունեն մի քանի մրցակից տեսական մոդելներ մինչև 172 ատոմային կարգաթիվ ունեցող տարրերի դասավորության համար։ Դրանք բոլորը կանխատեսում են ոչ թե 168, այլ 172 կարգաթվով ազնիվ գազ, որը կլինի հաջորդը օգանեսոնից հետո։ Սա կարելի է համարել մտահայեցողական տեսակետ, քանի որ 123 տարրից հետո գալիք տարրերի համար լիարժեք հաշվարկներ դեռևս չկան։

Հնարավոր ամենաբարձր կարգաթիվ ունեցող տարր
Հնարավոր տարրերի քանակը հայտնի չէ։ 1911 թվականի Էլիոտ Ադամսը ենթադրություն է արել, որը հիմնված էր պարբերական  աղյուսակի հորիզոնական շարքերում տարրերի դասավորության վրա և կայանում էր նրանում, որ մոտավորապես 256 ատոմային զանգված ունեցող (այն համապատասխանում է 99 և 100 կարգաթիվն ունեցող տարրերին) տարրեր գոյություն չունեն։ Ավելի ուշ տրված գնահատականներում նշվում էր, պարբերական աղյուսակը կարող է ավարտվել կայունության «կղզյակից» անմիջապես հետո, որը սպասվում է, որ պետք է լինի 126 տարրի շուրջը։ Այլ կանխատեսոմներում պարբերական աղյուսակի վերջը պետք է լինի 128 համարի տարրը ըստ Ջոն Էմսլիի, 137 համարը ըստ Ռիչարդ ֆեյնմանի, 146 համարը ըստ Յոգենդրա Գամբհիրի և 155 համարը ըստ Ալբերտ Խազանի:

Բորի մոդել

Ըստ Բորի մոդելի 137-ից մեծ կարգաթվով տարրի ատոմները դժվարությամբ կգոյատևեն, քանի որ այդպիսի ատոմի համար անհրաժեշտ կլինի, որպեսզի 1s էլեկտրոնը շարժվի ավելի արագ, քան լույսի արագությունն է՝ c: Հետևաբար Բորի մոդելը ճիշտ չի լինի կիրառել այդպիսի ատոմների համար։

Դիրակի հավասարում

Դիրակի հավասարումը խնդիրներ ունի 137-ից ավելի շատ պրոտոններով տարրերի դեպքում։ Այս տարրերի համար Դիրակի հիմնական վիճակի ալիքային ֆունկցիան հանդիսանում է տատանողական, այլ ոչ թե կապված, և դրական ու բացասական սպեկտրների միջև չկա էներգիայի խզում, ինչպես Քլեյնի պարադոքսում։ Ավելի ճշգրիտ հաշվարկները, որոնք հաշվի են առնում միջուկի վերջնական չափերի ազդեցությունը, ցույց են տալիս, որ սկզբում կապի էներգիան աճում է մինչև 173 պրոտոն ունեցող տարրերի համար։ Ավելի ծանր տարրերի համար, եթե ներքին 1s օրբիտալը լրացված չէ, միջուկի էլեկտրական դաշտը կհանի էլեկտրոնը վակուումից, որը կհանգեցնի պոզիտրոնի սպոնտան ճառագայթման։ Դա տեղի չի ունենա, եթե ամենաներքին շերտը լրացված է էլեկտրոններով, այնպես որ պարտադիր չէ, որ 173 կարգաթվով տարրը լինի պարբերական աղյուսակի վերջը։

Օպտիմալ ձև
Պարբերական աղյուսակի բազմաթիվ տարբերակներ հարց են առաջացնում այն մասին, թե գոյություն ունի արդյոք պարբերական աղյուսակի վերջնական տարբերակ։ Համարվում է, որ այդ հարցի պատասխանը կախված է այն բանից, թե տարրերի մոտ նկատվող քիմիական պարբերականության հիմքում ընկած ճշմարտությունը արդյոք արդյունավետորեն ներկառուցվում է տիեզերական ամբողջության մեջ, կամ էլ յուրաքանչյուր պարբերականություն հանդիսանում է մարդկային սուբյեկտիվ մեկնաբանության, համոզմունքների և կանխակալության արդյունք։ Քիմիական պարբերականության օբյեկտիվ հիմքը թույլ կտար լուծել ջրածնի և հելիումի տեղադրությունը 3 խմբի կազմում։ Համարվում է, որ այդպիսի հիմնավոր ճշմարտությունը, եթե այն գոյություն ունի, դեռևս հայտնագործված չէ։ Դրա բացակայության պարագայում պարբերական աղյուսակի տարբերակները կարող են դիտարկվել որպես քիմիական պարբերականության թեմայի շուրջ վարիացիաներ, որոնցից յուրաքանչյուրը հետազոտում և ընդգծում է տարբեր ասպեկտները, հատկությունները, հեռանկարները և տարրերի միջև փոխադարձ կապերը:

Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգ

Այլ 
Պարբերական աղյուսակի 150 ամյակի առթիվ Միավորված Ազգերի Կազմակերպությունը 2019 թվականը հայտարարել է Պարբերական աղյուսակի Միջազգային տարի, նշելով որ այդ գյուտը «գիտության մեջ ամենանշանակալի նվաճումներից մեկն է»։

Տես նաև
 Քիմիական տարրերի ցանկ
 Ստանդարտ մոդել

Նշումներ

Ծանոթագրություններ

Բիբլիոգրաֆիա

Գրականություն

Արտաքին հղումներ
The periodic table - The Feynman Lectures on Physics
Periodic Table featured topic page on Science History Institute Digital Collections featuring select visual representations of the periodic table of the elements, with an emphasis on alternative layouts including circular, cylindrical, pyramidal, spiral, and triangular forms.
IUPAC Periodic Table of the Elements
Dynamic periodic table, with interactive layouts
 Eric Scerri, leading philosopher of science specializing in the history and philosophy of the periodic table
 The INTERNET Database of Periodic Tables
 Periodic table of endangered elements
 Periodic table of samples
 Periodic table of videos
 WebElements
 3D Periodic Table

Պարբերական աղյուսակ
Քիմիական տարրեր
Դմիտրի Մենդելեև
Ռուսական հայտնագործություններ
Դասակարգիչներ