XIX საუკუნის დასაწყისში ბერცელიუსმა იმ დროისათვის ცნობილი ელემენტები ორ ჯგუფად დაჰყო- მეტალებად და არამეტალებად. ამ კლასიფიკაციას საფუძვლად დაედო მარტივი ნივთიერებების გარეგანი, ფიზიკური თვისებები.

დ.ი.მენდელეევი თვლიდა, რომ ქიმიური ელემენტების სისტემას საფუძვლად უნდა დაედოს ატომური მასა. იგი არ იცვლება ნაერთის წარმოქმნის დროსაც კი. მან ლითიუმიდან(Li) რკინამდე (Fe) დაალაგა ელემენტები ატომური მასის ზრდის მიხედვით და პერიოდულ სისტემას შემდეგი ფორმულირება მისცა: ,,მარტივ ნივთიერებათა თვისებები, აგრეთვე ქიმიური ელემენტების ნაერთების ფორმები და თვისებები პერიოდულ დამოკიდებულებაშია ელემენტთა ატომური მასების სიდიდესთან”.

დ.ი.მენდელეევის პერიოდული სისტემა თანამედროვე სახით შედგება ქიმიური ელემენტების 10 ჰორიზონტალური მწკრივისგან, რომელიც 7 პერიოდს და 8 ჯგუფს ქმნის.

I პერიოდში შედის 2 ელემენტი H და He
II პერიოდში შედის 8 ელემენტი Li-დან Ne-მდე.
III პერიოდში შედის 8 ელემენტი Na-დან Ar-მდე
IV პერიოდში შედის 18 ელემენტი K-დან Kr-მდე
V პერიოდში შედის 18 ელემენტი Rb-დან Xe-მდე.
VI პერიოდში შედის 32ელემენტი Cs-დან Rn-მდე.



ამათგან I,II და III მცირე პერიოდებია, ხოლო IV,V,VI და VII დიდი პერიოდებია.

ჯგუფი შედგება ორ-ორი ქვეჯგუფისგან.
მთავარ ქვეჯგუფში შედის მცირე და დიდი პერიოდის ელემენტები, ხოლო თანაურ ქვეჯგუფში შედის მხოლოდ დიდი პერიოდის ელემენტები.

ქიმიისა და ფიზიკის განვითარების შდეგად XIX და XX საუკუნეთა მიჯნაზე დაგროვდა მრავალი მნიშვნელოვანი ფაქტი, რომელიც ატომის რთულ აღნაგობაზე მიუთითებდა. ატომი შედგება ატომგულისა და ელექტრონული გარსისაგან. ატომგული დადებითად არის დამუხტული და შეიცავს ატომის თითქმის მთელ მასას. ელექტრონული გარსი კი შედგება ელექტრონებისაგან. ატომგული შედგება დადებითად დამუხტული პროტონებისგან და უმუხტო ნეიტრონებისაგან. პროტონებისა და ელექტრონების რიცხვი ემთხვევა ატომის რიგობრივ ნომერს, ხოლო ნეიტრონების რიცხვი ტოლია, მასას გამოკლებული პროტონებისა და ელექტრონების ჯამი. ელემენტის სახესხვაობას, რომელიც ატომგულში პროტონების ერთნაირ რიცხვს შეიცავს, ხოლო ნეიტრონების სხვადასხვა რიცხვს, იზოტოპები ეწოდება.

ბორის თეორიის თანახმად ელექტრონები სხვადასხვა სიდიდის ორბიტებზე ბრუნავენ ატომგულის ირგვლივ. ატომის ენერგეტიკული დონეების ანუ მასების რიცხვი უდრის ელექტრონების პერიოდის ნომერს. მოცემულ ენერგეტიკულ დონეზე ელექტრონების მაქსიმალური რიცხვი უდრის 2n2, სადაც n ელექტრონული მასის ნომერია.



როცა n=1, მაშინ 2n2=2

როცა n=2, მაშინ 2n2=8

როცა n=3, მაშინ 2n2=18




ატომის აღნაგობის შესწავლის შემდეგ მენდელეევის პერიოდულობის კანონს ახალი ფორმულირება მიეცა: ,,მარტივ ნივთიერებათა თვისებები, აგრეთვე ქიმიური ელემენტების ნაერთების ფორმები და თვისებები პერიოდულ დამოკიდებულებაშია ელემენტთა ატომგულის მუხტის სიდიდესთან”.
ატომის აღნაგობის შესახებ მოძღვრებამ გამოააშკარავა პერიოდული კანონის ღრმა ფიზიკური არსი. ატომის მთავარ მახასიათებელს წარმოადგენს არა ატომური მასა, არამედ ატომგულის დადებითი მუხტის სიდიდე.
ეს არის ატომის უფრო ზოგადი და ზუსტი დახასიათება და ე.ი. ელემენტისაც. ატომის აღნაგობის თეორია კარგად ხსნის ელემენტების თვისებების პერიოდულ ცვლას.

განვიხილოთ ტუტე მეტალების ფიზიკური თვისებები. ატომური აღნაგობა და მეტალური ბმა მეტალის ფიზიკური თვისებების ახსნის საშუალებას იძლევა. ყველა მოყვითალო-მოთეთრო, მყარი ნივთიერებებია. ისინი კარგად ატარებენ ელექტრულ დენს, რაც თავისუფალი ელექტრონების არსებობით აიხსნება. მათ ახასიათებთ თბოგამტარობა, რაც აიხსნება როგორც თავისუფალი ელექტრონების მაღალი ძვრადობით, ასევე იონების რხევითი მოძრაობითაც. მეტალების მნიშვნელოვანი თვისებაა პლასტიკურობა –დარტყმით ფორმის შეცვლა. ამ შემთხვევაში მიმდინარეობს იონების გადანაცვლევა ერთმანეთთან შეფარდებით, მაგრამ გაწყვეტა არ ხდება, რამდენადაც მათ აკავებს განზოგადოებული, თავისუფალი ელექტრონები.
Li,Na,K,Rb,Cs,Fr- იმდენად რბილი მეტალებია რომ ისინი შეიძლება დანითაც გაიჭრას. მათ ნავთში ინახავენ რათა რეაქციაში არ შევიდნენ ჰაერთანაც კი. რუბიდიუმი და ცეზიუმი კი მინის კონტეინერებში ინახება. ეს ხაზს უსვამს იმას რომ ისინი ყველაზე აქტიურები არიან ისედაც აქტიურ ტუტე მეტალებს შორის (ვნახოთ ვიდეომასალა.)



http://www.myvideo.ge/?video_id=689269


როგორც ვიცით პერიოდის ნომერი გვიჩვენებს ენერგეტიკულ დონეებს ანუ შრეების რაოდენობას, ხოლო მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტების ჯგუფის ნომერი ემთხვევა გარე შრეზე მდებარე ელექტრონების რაოდენობას. აქედან გამომდინარე ტუტე მეტალები მდებარეობენ I ჯგუფის მთავარ ქვეჯგუფში, რაც მიუთითებს, რომ მათ გარე შრეზე ერთი ელექტრონი მოძრაობს, ხოლო რაც უფრო იზრდება პერიოდის ნომერი, მით იზრდება მანძილი ატომგულსა და გარე შრეზე მყოფ ელექტრონს შორის, ანუ მცირდება მიზიდულობა. რაც უფრო ნაკლებია მიზიდულობა ატომგულსა და მის გარე შრეზე მყოფ ელექტრონს შორის მით ადვილად მოსწყდება ელექტრონი ე.ი. უფრო ძლიერდება მეტალური თვისებები. აქედან გამომდინარე:

Li+3)2)1; Na+11)2)8)1; K+19)2)8)8)1


პერიოდის ზრდასთან ერთად იზრდება მეტალური თვისებები ანუ Li-ზე უფრო ძლიერია Na, ხოლო K ნატრიუმზე საკმაოდ ძლიერია. ზოგადად მენდელეევის სისტემაში ყველაზე ძლიერი მეტალი Fr –ია. ეს თვისება კარგად ჩანს ტუტე მეტალებისა და წყლის ქიმიურ რეაქციაში, რომლის დროსაც მიიღება ტუტე და გამოიყოფა წყალბადი. (იხილეთ ვიდეომასალა):



http://www.myvideo.ge/?video_id=689271

http://www.myvideo.ge/?video_id=689275


ატომს შეუძლია არა მარტო გასცეს, არამედ მიიერთოს ელექტრონი. მაგალითად არამეტალებისთვის დამახასიათებელია ელექტრონების მიერთება. ყველაზე კარგი არამეტალები ჰალოგენებია ანუ VII ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტები. მათ გარე შრეზე 7-7 ელექტრონი აქვთ.

F+9)2)7; Cl+17)2)8)7; Br+35)2)8)8)7


ამ შემთხვევაში რაც ნაკლებია მანძილი ატომგულსა და გარე შრეზე ელექტრონს შორის მით ადვილად მიიზიდავს ელექტრონს შრის დასასრულებლად ანუ მით უფრო ძლიერია არამეტალი. აქედან გამომდინარე ფტორი უფრო ძლიერი არამეტალია ვიდრე ქლორი, ხოლო ბრომი უფრო სუსტია ვიდრე ქლორი და ასე შემდეგ.

ფიზიკური თვისებებით არამეტალები სხვადასხვა აგრეგატულ მდგომარეობაში არიან. მაგალითად ფტორი მომწვანო აირია, ქლორი მოყვითალო-მომწვანო აირია, ბრომი მოწითალო სითხეა, ხოლო იოდი იისფერი კრისტალია. (იხილეთ ვიდეომასალა)



http://www.myvideo.ge/?video_id=689282


არამეტალები მათი თვისებების სიძლიერის მიხედვით სხვადასხვაგვარად შედიან რექციაში წყალბადთან. წყალბადთან ურთიერთქმედების დროს ყველაზე ადვილად ფტორი შედის რეაქციაში, რაც ხაზს უსვამს მის ყველაზე ძლიერ არამეტალურ თვისებებს (იხილეთ ვიდეომასალა)



http://www.myvideo.ge/?video_id=689286

http://www.myvideo.ge/?video_id=689293

http://www.myvideo.ge/?video_id=689296







ფტორი უფრო ძლიერი ჰალოგენია, ვიდრე იოდი ან ბრომი. ეს კარგად ჩანს ქიმიურ რეაქციაში:

F2+2HI-->2HF+I2

ფტორი გამოაძევებს იოდს.

F2+2HBr-->2HF+Br2




პირიქით რეაქცია არ წავა. ეს ამტკიცებს ფტორის, როგორც არამეტალის სიძლიერეს.

ატომის აღნაგობის შესახებ მოძღვრებამ მიგვიყვანა ატომური ენერგიის აღმოჩენასა და მისი საჭიროებისათვის გამოყენებამდე. გადაუჭარბებლად შეიძლება ითქვას, რომ პერიოდულობის კანონი წარმოადგენს XX საუკუნის ქიმიისა და ფიზიკის ყველა დიდი აღმოჩენის პირველწყაროს. მან განსაკუთრებული როლი შეასრულა სხვა, ქიმიასთან მომიჯნავე საბუნებისმეტყველო მეცნიერებათა განვითარებაში.