Фундаментальным принципом построения периодической таблицы является разделение всех химических элементов на группы и периоды. Каждая группа, в свою очередь, делится на главную и побочную подгруппы.
Группа - это совокупность элементов с подобными свойствами в высоких значениях окислительных чисел, которые равны номеру группы.
Подгруппа - это совокупность элементов, которые похожи не только в высших степенях окисления, но и общими химическими свойствами с начальной электронной конфигурацией. При этом:
S- и p-элементы составляют главную подгруппу,
d- и f-элементы составляют побочную подгруппу.
Есть восемь групп и семь периодов. 1-3 периоды называются малыми; 4-7-большими. В первом периоде два элемента, во втором и третьем - по 8 элементов. У элементов 2-го периода заполняется слой с (п = 2): сначала 2s-орбиталь, а затем последовательно три 2р-орбитали. У элементов 3-го периода заполняется слой с (п = 3), состоящий из 3s-, 3p-i 3d-орбиталей. В отличие от 2-го периода в 3-м периоде на внешнем слое свободными остаются 3d-орбитали.
Большие периоды 4-й и 5-й состоят из 18 элементов. У атомов элементов 4-го периода начинает заполняться 4s-орбиталь, а не 3d-орбиталь. Но при дальнейшем росте эффективного заряда ядра, в следующем после Кальция элемента скандия состояние 3d становится энергетически более выгодным, чем 4р. Так заполняются 10 d-элементов, которые относятся к так называемым переходных элементов. Когда 10 d-элементы заполнились, заполняется и внешний 4р слой - 6 элементов. Итак, мы видим, что в большом периоде между s-и р-орбиталями "вклиниваются" и d-орбитали. Аналогично 4-м периода заполняется и 5-й. Шестой период содержит 32 элемента и тоже начинается с заполнения 6s-орбиталей. Затем заполняется предпоследний слой 5d в Лантана. Затем, благодаря опять же увеличению эффективного заряда ядра во всех следующих за ним 14 элементов, заполняется 4 ^ орбитали (это второй извне квантовый слой). Затем к Hg дозаповнюеться 5d-слой и завершается 6р-слой. Аналогично заполняется 7-ой период - неполный.
Итак, по мере роста заряда ядра происходит закономерное периодическое повторение свойств элементов. Интересно, что медь, Аурум и Аргентум, несмотря на то, что это d-элементы, относящиеся к главной подгруппы I группы. Это потому, что на внешнем слое есть только 1 электрон, а второй с 4s-электронов "провалился" в 3d-, 4d-i 5d-подслои соответственно для Cu, Ag, Au.