### Prawo okresowości
Zgodnie z prawem okresowości Mendelejewa właściwości chemiczne i fizyczne pierwiastków, ułożonych zgodnie z rosnącą liczbą atomową, zmieniają się okresowo. Jest to bezpośredni skutek okresowo powtarzającej się konfiguracji elektronowej powłok walencyjnych.
### Zmiany promienia atomowego
Promień atomowy określa w przybliżeniu rozmiar atomu.
- **W grupie:** Promień rośnie w dół. Mimo rosnącego ładunku jądra, decydującym czynnikiem jest dodawanie kolejnych powłok elektronowych.
- **W okresie:** Promień maleje od lewej do prawej. Elektrony zapełniają tę samą powłokę, podczas gdy rosnąca liczba protonów silniej przyciąga chmurę elektronową, kurcząc atom.
### Energia jonizacji i elektroujemność
**Energia jonizacji (Ej)** to energia potrzebna do usunięcia najsłabiej związanego elektronu z atomu w stanie podstawowym i gazowym.
- W **grupie** elektroujemność oraz Ej maleją w dół ze względu na dużą odległość elektronów walencyjnych od jądra (rośnie promień, ułatwia to oderwanie elektronu).
- W **okresie** obie wartości na ogół rosną w prawo, co sprzyja przyjmowaniu elektronów i tworzeniu anionów (właściwości niemetaliczne).
### Charakter chemiczny pierwiastków i ich tlenków
Zdolność oddawania lub przyjmowania elektronów bezpośrednio definiuje charakter pierwiastka (metal/niemetal). Metale znajdują się po lewej i dolnej stronie (niska elektroujemność, duży promień), a niemetale po prawej i górnej.
Ten podział odzwierciedla również charakter chemiczny tlenków:
- **Tlenki zasadowe** tworzą silne metale, np. Na₂O, BaO.
- **Tlenki amfoteryczne** tworzą często pierwiastki na pograniczu bloków lub leżące w bezpośrednim sąsiedztwie niemetali (tzw. linia zygzakowata), np. Al₂O₃, ZnO, BeO.
- **Tlenki kwasowe** to tlenki niemetali, np. SO₃, P₄O₁₀, Cl₂O₇.
### Przykład z rozwiązaniem
**Zadanie:** Ułóż pierwiastki S, Cl oraz O w kolejności rosnącej elektroujemności, a następnie wskaż ten, którego najwyższy tlenek ma najsilniejszy charakter kwasowy.
**Rozwiązanie:**
1. O i S leżą w tej samej grupie (O wyżej, ma mniejszy promień, więc O > S). S i Cl leżą w tym samym okresie (Cl po prawej, mniejszy promień, wyższa Ej, więc Cl > S). Tlen jest ogólnie jednym z najbardziej elektroujemnych po fluorze, stąd elektroujemność rośnie tak: S < Cl < O.
2. Biorąc pod uwagę charakter najwyższych tlenków 3. okresu, Cl₂O₇ z racji najwyższej elektroujemności spośród pierwiastków (nie licząc O) w tym zestawie oraz najwyższego stopnia utlenienia kwasowego będzie miał najsilniejszy charakter kwasowy ze wszystkich tu zestawionych.
- W grupie od góry do dołu: promień atomowy rośnie, maleją elektroujemność i energia jonizacji, a charakter metaliczny się nasila.
- W okresie od lewej do prawej: promień atomowy maleje, rosną elektroujemność i energia jonizacji, a charakter pierwiastków przechodzi od zasadowych metali, przez amfoteryczne, do kwasowych niemetali.
- Skok pierwszej energii jonizacji po oderwaniu elektronów walencyjnych wskazuje na numer grupy głównej pierwiastka.
- Utożsamianie mniejszej masy atomowej (w okresie) z mniejszym promieniem – to błędne! W okresie masa rośnie w prawo, ale promień MALEJE z powodu wzrostu ładunku jądra.
- Mieszanie charakteru tlenku z samym pierwiastkiem. Amfoteryczność odnosi się głownie do związków (np. tlenków, wodorotlenków), chociaż metale jak glin mogą roztwarzać się zarówno w kwasach, jak i zasadach.