المربع (الجدول الدوري)

تقع عناصر الفئة s، حيث يرمز الحرف s إلى "الحاد" والعدد الكمي المداري 0، على الجانب الأيسر من الجدول الدوري التقليدي، وتتألف من عناصر العمودين الأولين بالإضافة إلى عنصر واحد في العمود الأيمن، واللافلزات الهيدروجين والهيليوم ، والفلزات القلوية ( في المجموعة 1) والفلزات القلوية الترابية (في المجموعة 2). توزيع تكافؤها العام هو n s ^1–2 . الهيليوم عنصر من عناصر الفئة s، ولكنه عادةً ما يقع في أقصى يمين المجموعة 18 ، ​​فوق عنصر النيون من عناصر الفئة p . يحتوي كل صف من الجدول على عنصرين من عناصر الفئة s. 

تتميز معادن المجموعة s (من الدورة الثانية فصاعدًا) بأنها لينة في الغالب، ولها عمومًا درجات انصهار وغليان منخفضة. ومعظمها يضفي لونًا على اللهب.

كيميائياً، جميع عناصر المجموعة s باستثناء الهيليوم شديدة التفاعل. فلزات المجموعة s شديدة الكهروإيجابية وغالباً ما تشكل مركبات أيونية مع اللافلزات، وخاصة مع اللافلزات الهالوجينية شديدة الكهروسلبية.

تقع عناصر المجموعة p، حيث يرمز الحرف p إلى "الرئيسي" والعدد الكمي المداري 1، على الجانب الأيمن من الجدول الدوري القياسي، وتشمل العناصر الموجودة في المجموعات من 13 إلى 18. التوزيع الإلكتروني العام لهذه العناصر هو n s ² n p ^1–6 . الهيليوم ، على الرغم من كونه أول عنصر في المجموعة 18، ​​لا يُدرج ضمن عناصر المجموعة p. يحتوي كل صف من الجدول على ستة عناصر من المجموعة p باستثناء الصف الأول (الذي لا يحتوي على أي عنصر).

الألومنيوم (معدن)، Z = 13

السيليكون (شبه فلز)، Z = 14

الفوسفور (لافلز)، Z = 15

هذه المجموعة هي الوحيدة التي تضم الأنواع الثلاثة من العناصر: الفلزات ، واللافلزات ، وأشباه الفلزات . يمكن وصف عناصر المجموعة p على أساس كل مجموعة على حدة كما يلي: المجموعة 13، التريلات ؛ المجموعة 14، التتريلات ؛ المجموعة 15، البنيكتوجينات ؛ المجموعة 16، الكالكوجينات ؛ المجموعة 17، الهالوجينات ؛ والمجموعة 18، ​​مجموعة الهيليوم ، التي تتكون من الغازات النبيلة (باستثناء الهيليوم) والأوغانيسون . أو يمكن وصف المجموعة p بأنها تحتوي على فلزات ما بعد الانتقالية ؛ أشباه الفلزات ؛ اللافلزات النشطة بما في ذلك الهالوجينات ؛ والغازات النبيلة (باستثناء الهيليوم).

تتحد عناصر المجموعة p بوجود إلكترونات التكافؤ (الخارجية) في المدار p. يتكون المدار p من ستة فصوص تنطلق من نقطة مركزية بزوايا متساوية. يستوعب المدار p ستة إلكترونات كحد أقصى، ولذا تتكون المجموعة p من ستة أعمدة. تحتوي عناصر العمود 13، وهو العمود الأول من المجموعة p، على إلكترون واحد في المدار p. بينما تحتوي عناصر العمود 14، وهو العمود الثاني من المجموعة p، على إلكترونين في المدار p. ويستمر هذا النمط حتى العمود 18، الذي يحتوي على ستة إلكترونات في المدار p.

تُعدّ المجموعة p معقلًا لقاعدة الثمانية في صفها الأول، لكن عناصر الصفوف اللاحقة غالبًا ما تُظهر فرط التكافؤ . تُظهر عناصر المجموعة p حالات أكسدة متغيرة، تختلف عادةً بمضاعفات العدد اثنين. يتناقص نشاط العناصر في المجموعة عمومًا كلما اتجهنا لأسفل. (يُخالف الهيليوم هذا النمط في المجموعة 18 لكونه أكثر نشاطًا من النيون، ولكن بما أن الهيليوم في الواقع عنصر من عناصر المجموعة s، فإن جزء المجموعة p من هذا النمط يبقى قائمًا).

تعتمد الرابطة بين الفلزات واللافلزات على فرق الكهرسلبية. وتكون الرابطة الأيونية ممكنة عندما يكون فرق الكهرسلبية كبيرًا بما يكفي (مثل Li₃N، NaCl _، PbO ) . تميل الفلزات ذات حالات الأكسدة العالية نسبيًا إلى تكوين روابط تساهمية (مثل WF₆ ، _OsO₄ ، _{TiCl₄ ،} AlCl₃ )، وكذلك الفلزات النبيلة حتى في حالات الأكسدة المنخفضة (مثل _AuCl ، HgCl₂ ) _{. كما} توجد بعض أكاسيد الفلزات التي تُظهر موصلية كهربائية (فلزية) ، مثل RuO₂ ، ReO₃ ، و IrO₂ . ^[ 4 ] تميل أشباه الفلزات إلى تكوين مركبات تساهمية أو سبائك مع الفلزات، ومع ذلك ، حتى ^في _{هذه الحالة ،} تكون الرابطة الأيونية ممكنة مع الفلزات الأكثر كهرسلبية ( ^مثل _Mg₂Si ) .

تقع عناصر المجموعة d، حيث يشير الحرف d إلى "الانتشار" والعدد الكمي المداري 2، في منتصف الجدول الدوري، وتشمل عناصر المجموعات من 3 إلى 12؛ وتبدأ في الدورة الرابعة . تحتوي الدورات من الرابعة فصاعدًا على عشرة عناصر من المجموعة d. تُعرف معظم هذه العناصر، أو جميعها، باسم الفلزات الانتقالية لأنها تشغل منطقة انتقالية في خصائصها، بين الفلزات الكهروإيجابية القوية في المجموعتين 1 و2، والفلزات الكهروإيجابية الضعيفة في المجموعات من 13 إلى 16. على الرغم من أن عناصر المجموعتين 3 و12 تُصنف ضمن فلزات المجموعة d، إلا أنها لا تُصنف أحيانًا ضمن الفلزات الانتقالية لأنها لا تُظهر الخصائص الكيميائية المميزة للفلزات الانتقالية بنفس القدر، مثل حالات الأكسدة المتعددة والمركبات الملونة.

جميع عناصر المجموعة d فلزات، ومعظمها يحتوي على إلكترون واحد أو أكثر نشط كيميائيًا في المدار d. ونظرًا لوجود فرق ضئيل نسبيًا في طاقة إلكترونات المدار d المختلفة، فإن عدد الإلكترونات المشاركة في الروابط الكيميائية قد يختلف. تميل عناصر المجموعة d إلى إظهار حالتي أكسدة أو أكثر، تختلف بمضاعفات الواحد. أكثر حالات الأكسدة شيوعًا هي +2 و+3. يمكن أن تصل أعداد الأكسدة الرسمية للكروم والحديد والموليبدينوم والروثينيوم والتنغستن والأوزميوم إلى -4؛ ويتميز الإيريديوم بقدرته الفريدة على الوصول إلى حالة أكسدة +9 ، ولكن فقط في ظروف غير قياسية.

يمكن أن تحتوي المدارات d (أربعة منها على شكل أوراق برسيم رباعية ، والخامس على شكل دمبل مع حلقة حوله) على ما يصل إلى خمسة أزواج من الإلكترونات.

تُدرج بعض المصادر عناصر المجموعة 11 والمجموعة 12 التي تحتوي على مدارات d كاملة بشكل منفصل كعناصر من فئة ds. ^{[ 5 ]}

تظهر عناصر الفئة f، حيث يرمز الحرف f إلى "الأساسي" والعدد الكمي المداري 3، كحاشية في جدول قياسي ذي 18 عمودًا، ولكنها تقع في منتصف يسار جدول كامل العرض ذي 32 عمودًا، بين المجموعتين 2 و3. تحتوي الدورات من السادسة فصاعدًا على أربعة عشر عنصرًا من عناصر الفئة f. لا تُعتبر هذه العناصر عمومًا جزءًا من أي مجموعة . تُسمى أحيانًا بالفلزات الانتقالية الداخلية لأنها تُشكل حلقة وصل بين الفئتين s وd في الصفين السادس والسابع (الدورة)، تمامًا كما تُشكل الفلزات الانتقالية في الفئة d حلقة وصل بين الفئتين s وp في الصفين الرابع والخامس.

تنقسم عناصر الفئة f إلى سلسلتين: من اللانثانوم إلى الإيتربيوم في الدورة السادسة، ومن الأكتينيوم إلى النوبليوم في الدورة السابعة. جميعها فلزات. تكون إلكترونات المدار f أقل نشاطًا في كيمياء عناصر الفئة f في الدورة السادسة، على الرغم من مساهمتها المحدودة؛ ^{[ 6 ]} وهي متشابهة إلى حد كبير. وتكون أكثر نشاطًا في عناصر الفئة f المبكرة من الدورة السابعة، حيث تتشابه طاقات أغلفة 5f و7s و6d؛ وبالتالي، تميل هذه العناصر إلى إظهار تنوع كيميائي مماثل لنظائرها من الفلزات الانتقالية. أما عناصر الفئة f المتأخرة من الدورة السابعة، بدءًا من الكوريوم تقريبًا ، فتتصرف بشكل أقرب إلى نظائرها في الدورة السادسة.

تتحد عناصر الفئة f باحتوائها في الغالب على إلكترون واحد أو أكثر في مدار f داخلي. من بين مدارات f، ستة منها تحتوي على ستة فصوص لكل منها، أما السابع فيشبه شكل الدمبل مع حلقة دائرية ذات حلقتين. يمكن أن تحتوي هذه المدارات على ما يصل إلى سبعة أزواج من الإلكترونات؛ ولذلك، تشغل هذه الفئة أربعة عشر عمودًا في الجدول الدوري. لا تُخصص لها أرقام مجموعات، إذ لا يمكن تمييز الاتجاهات الدورية الرأسية في "مجموعة" مكونة من عنصرين.

يُخلط أحيانًا بين صفّي العناصر في الفئة f، اللذين يتألف كل منهما من 14 عنصرًا، وبين اللانثانيدات والأكتينيدات ، وهما اسمان لمجموعتين من العناصر بناءً على خصائصهما الكيميائية أكثر من توزيعهما الإلكتروني. تحتوي هاتان المجموعتان على 15 عنصرًا بدلًا من 14، وتمتدان إلى أول عنصرين في الفئة d في دوراتهما، وهما اللوتيتيوم واللورنسيوم على التوالي .

في العديد من الجداول الدورية، يُزاح عنصر واحد من الفئة f إلى اليمين، بحيث يصبح اللانثانوم والأكتينيوم من عناصر الفئة d، بينما تُشكّل عناصر السيريوم-لوتيتيوم والثوريوم-لورنسيوم الفئة f، مما يُقسّم الفئة d إلى قسمين غير متساويين. هذا ناتج عن قياسات خاطئة سابقة لتوزيع الإلكترونات، حيث كان يُعتقد أن غلاف 4f لا يكتمل امتلاؤه إلا عند اللوتيتيوم. ^{[ 7 ]} في الواقع، يُكمل الإيتربيوم غلاف 4f، وعلى هذا الأساس، رأى ليف لانداو وإيفجيني ليفشيتز في عام 1948 أنه لا يُمكن اعتبار اللوتيتيوم عنصرًا من عناصر الفئة f. ^{[ 8 ]} منذ ذلك الحين، دعمت الأدلة الفيزيائية والكيميائية والإلكترونية بشكل قاطع أن مجموعة f تحتوي على العناصر La–Yb و Ac–No، ^{[ 7 ] [ 9 ]} كما هو موضح هنا وكما تدعمه تقارير الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية التي يعود تاريخها إلى عام 1988 ^{[ 9 ]} و 2021. ^{[ 10 ]}

من المتوقع أن تبدأ مجموعة g، ذات العدد الكمي المداري 4، في جوار العنصر 121. على الرغم من أنه لا يُتوقع أن تبدأ مدارات g في ملء الحالة الأرضية حتى العنصر 124-126 تقريبًا (انظر الجدول الدوري الموسع )، فمن المرجح أنها منخفضة الطاقة بما يكفي لبدء المشاركة الكيميائية في العنصر 121، ^{[ 11 ]} على غرار حالة مدارات 4f و5f.

إذا استمر نمط الصفوف السابقة، فسيحتوي المربع g على ثمانية عشر عنصرًا. مع ذلك، تتوقع الحسابات تداخلًا كبيرًا في الدورية خلال الدورة الثامنة، لدرجة يصعب معها تمييز الكتل الفردية. من المرجح ألا تتبع الدورة الثامنة نمط الصفوف السابقة تمامًا. ^{[ 12 ]}