Perioodiline seadus väidab, et elementide füüsikalised ja keemilised omadused korduvad süstemaatiliselt ja prognoositavalt, kui elemente on paigutatud suurendamise järjekorras aatomnumber. Paljud omadused korduvad teatud intervallidega. Kui elemendid on õigesti paigutatud, suundumused elementide omadused muutuvad ilmseks ja neid saab kasutada ennustamiseks tundmatute või võõraste elementide kohta, tuginedes lihtsalt nende lauale paigutamisele.
Perioodilise seaduse tähtsus
Perioodilist seadust peetakse keemia üheks olulisemaks mõisteks. Iga keemik kasutab keemiliste elementide, nende omaduste ja keemiliste reaktsioonide käsitlemisel perioodilist seadust, olgu see siis teadlikult või mitte. Perioodiline seadus viis kaasaegse perioodilise tabeli väljatöötamiseni.
Perioodilise seaduse avastamine
Perioodiline seadus sõnastati 19. sajandil teadlaste tehtud tähelepanekute põhjal. Eelkõige Lothar Meyeri ja Dmitri Mendelejev tegi elementide omaduste suundumused ilmsiks. Nad pakkusid 1869. aastal iseseisvalt välja perioodilise seaduse ettepaneku. Perioodiline tabel paigutas elemendid perioodilise seaduse kajastamiseks, ehkki tol ajal polnud teadlastel selgitust selle kohta, miks omadused järgivad suundumust.
Kui aatomite elektrooniline struktuur oli avastatud ja mõistetud, selgus, et intervallidega ilmnenud karakteristikud olid tingitud elektronkestade käitumisest.
Perioodilise seaduse poolt mõjutatavad omadused
Perioodilise seaduse kohaselt suundumusi järgivad peamised omadused on aatomi raadius, ioonraadiusionisatsioonienergia, elektronegatiivsusja elektronide afiinsus.
Aatomi ja ioonraadius on üksiku aatomi või iooni suuruse mõõt. Kuigi aatomi ja ioonraadius on üksteisest erinevad, järgivad nad sama üldist trendi. Raadius suureneb liikumisel elemendirühmal allapoole ja üldiselt väheneb liikumisel vasakult paremale kogu perioodi või rea ulatuses.
Ionisatsioonienergia on mõõta, kui lihtne on elektron aatomist või ioonist eemaldada. See väärtus väheneb rühmas liikudes alla ja suurendab vasakule-paremale liikumist kogu perioodi jooksul.
Elektronide afiinsus on see, kui kergesti aatom võtab elektronid vastu. Perioodilist seadust kasutades selgub, et leelismuldmetallelementide elektronide afiinsus on madal. Seevastu halogeenid aktsepteerivad elektrone kergesti, et täita nende elektronide alakered ja millel on kõrge elektronide afiinsus. Väärisgaasielementide elektronide afiinsus on praktiliselt null, kuna neil on täielik valentselektroni alakeha.
Elektronegatiivsus on seotud elektronide afiinsusega. See peegeldab, kui hõlpsalt meelitab elemendi aatom elektronid keemilise sideme moodustamiseks. Nii elektronide afiinsus kui ka elektronegatiivsus kipuvad rühmas liikumist vähendama ja kogu perioodi jooksul liikumist suurendama. Elektropositiivsus on veel üks suundumus, mida reguleerib perioodiline seadus. Elektropositiivsetel elementidel on madal elektronegatiivsus (nt tseesium, frantsium).
Lisaks nendele omadustele on perioodilise seadusega seotud ka muid omadusi, mida võib pidada elemendigruppide omadusteks. Näiteks on kõik I rühma elemendid (leelismetallid) läikivad, nende oksüdatsiooniseisund on +1, nad reageerivad veega ja esinevad ühendites, mitte vabade elementidena.