Классификация химических элементов

Периоди́ческая систе́ма хими́ческих элеме́нтов (табли́ца Менделе́ева) — классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда их атомного ядра. Система является графическим выражением периодического закона, открытого русским учёным Д. И. Менделеевым в 1869 году и установившего зависимость свойств элементов от их атомного веса (в современных терминах, от атомной массы) ^[1].

Первоначальный вариант был разработан Д. И. Менделеевым в 1869 году и приведён к традиционному графическому виду в 1871 году. Всего предложено несколько сотен вариантов изображения периодической системы (аналитические кривые, таблицы, геометрические фигуры и т. п.). В современном варианте системы предполагается сведение элементов в двумерную таблицу, в которой каждый столбец (группа) определяет основные физико-химические свойства, а строки представляют собой периоды, в определённой мере подобные друг другу ^[2].

Наиболее распространёнными являются три формы таблицы Менделеева: «короткая» (короткопериодная), «длинная» (длиннопериодная) и «сверхдлинная». В «сверхдлинном» варианте каждый период занимает ровно одну строчку. В «длинном» варианте лантаноиды и актиноиды вынесены из общей таблицы, делая её более компактной. В «короткой» форме записи, в дополнение к этому, четвёртый и последующие периоды занимают по 2 строчки; символы элементов главных и побочных подгрупп выравниваются относительно разных краёв клеток. Водород иногда помещают в 7-ю («короткая» форма) или 17-ю («длинная» форма) группу таблицы.

Ниже приведён длинный вариант (длиннопериодная форма), утверждённый Международным союзом теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) в качестве основного ^[3].

  Периодическая система химических элементов

Группа → Период ↓	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
1	1 H Водород																	2 He Гелий
2	3 Li Литий	4 Be Бериллий											5 B Бор	6 C Углерод	7 N Азот	8 O Кислород	9 F Фтор	10 Ne Неон
3	11 Na Натрий	12 Mg Магний											13 Al Алюми- ний	14 Si Кремний	15 P Фосфор	16 S Сера	17 Cl Хлор	18 Ar Аргон
4	19 K Калий	20 Ca Кальций	21 Sc Скандий	22 Ti Титан	23 V Ванадий	24 Cr Хром	25 Mn Марганец	26 Fe Железо	27 Co Кобальт	28 Ni Никель	29 Cu Медь	30 Zn Цинк	31 Ga Галлий	32 Ge Германий	33 As Мышьяк	34 Se Селен	35 Br Бром	36 Kr Криптон
5	37 Rb Рубидий	38 Sr Стронций	39 Y Иттрий	40 Zr Цирконий	41 Nb Ниобий	42 Mo Молибден	43 Tc Технеций	44 Ru Рутений	45 Rh Родий	46 Pd Палладий	47 Ag Серебро	48 Cd Кадмий	49 In Индий	50 Sn Олово	51 Sb Сурьма	52 Te Теллур	53 I Иод	54 Xe Ксенон
6	55 Cs Цезий	56 Ba Барий	*	72 Hf Гафний	73 Ta Тантал	74 W Вольфрам	75 Re Рений	76 Os Осмий	77 Ir Иридий	78 Pt Платина	79 Au Золото	80 Hg Ртуть	81 Tl Таллий	82 Pb Свинец	83 Bi Висмут	84 Po Полоний	85 At Астат	86 Rn Радон
7	87 Fr Франций	88 Ra Радий	**	104 Rf Резер- фордий	105 Db Дубний	106 Sg Сиборгий	107 Bh Борий	108 Hs Хассий	109 Mt Мейтне- рий	110 Ds Дармшта- дтий	111 Rg Рентге- ний	112 Cn Копер- ниций	113 Nh Нихоний	114 Fl Флеровий	115 Mc Московий	116 Lv Ливермо- рий	117 Ts Теннессин	118 Og Оганесон
Лантаноиды *			57 La Лантан	58 Ce Церий	59 Pr Празеодим	60 Nd Неодим	61 Pm Прометий	62 Sm Самарий	63 Eu Европий	64 Gd Гадоли- ний	65 Tb Тербий	66 Dy Диспро- зий	67 Ho Гольмий	68 Er Эрбий	69 Tm Тулий	70 Yb Иттербий	71 Lu Лютеций
Актиноиды **			89 Ac Актиний	90 Th Торий	91 Pa Протак- тиний	92 U Уран	93 Np Нептуний	94 Pu Плутоний	95 Am Америций	96 Cm Кюрий	97 Bk Берклий	98 Cf Калифор- ний	99 Es Эйнштей- ний	100 Fm Фермий	101 Md Менделе- вий	102 No Нобелий	103 Lr Лоурен- сий

На 2022 год известны все элементы первых семи периодов таблицы; самым тяжёлым из известных элементов является оганесон (18 группа, 7 период) с атомным номером 118. Предсказано существование гипотетических сверхтяжёлых элементов с номерами от 119 и далее, которым присвоены вре́менные систематические названия: унуненний, унбинилий, унбиуний, унбибий, унбитрий, унбиквадий, унбипентий, унбигексий и т.д. Предпринимаются попытки синтезировать некоторые из этих элементов, однако ни один элемент восьмого периода пока достоверно не наблюдался ^[4].

Короткая форма таблицы, содержащая восемь групп элементов, была официально отменена ИЮПАК в 1989 году. Несмотря на рекомендацию использовать длинную форму, короткую форму продолжают приводить во всех школьных учебниках по химии и во всех школьных химических кабинетах, в большом числе российских справочников и пособий и после 1989 года. Из современной иностранной литературы короткая форма исключена полностью, а вместо неё используется длинная форма. Такую ситуацию некоторые исследователи связывают с кажущейся рациональной компактностью короткой формы таблицы, а также с инерцией, стереотипностью мышления и невосприятием современной (международной) информации.

В 1970 году Теодор Сиборг предложил расширенную периодическую таблицу элементов. Нильс Бор разрабатывал лестничную (пирамидальную) форму периодической системы. Существует и множество других, редко или вовсе не используемых, но весьма оригинальных, способов графического отображения Периодического закона. Сегодня существуют несколько сотен вариантов таблицы, при этом учёные предлагают всё новые варианты ^[5].

На основании периодического закона химические элементы находятся в периодической зависимости от заряда ядра их атомов, что наглядно отражено в периодической системе химических элементов. Она является важной основой общей и неорганической химии, позволяет сопоставлять, изучать классификацию известных химических элементов и прогнозировать свойства ещё не открытых. Знание классификации химических элементов и использование таблицы Менделеева позволяет понять реакционную способность и некоторые свойства элементов.