View source for आवर्त सारणी

[[File:Colour 18-col PT with labels.svg|thumb|रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी, जिसमें [[Names for sets of chemical elements|तत्वों के समूहों]] (आवर्त सारणी में) और [[dividing line between metals and nonmetals|धातुओं और अधातुओं के बीच की पारंपरिक विभाजक रेखा]] को दर्शाया गया है। [[Block (periodic table)#f-block|f-ब्लॉक]] वास्तव में [[alkaline earth metals|समूह 2]] और [[scandium group|3]] के बीच में आता है; क्षैतिज स्थान बचाने के लिए इसे आमतौर पर सारणी के नीचे दिखाया जाता है।|upright=1.4]]

'''आवर्त सारणी''', जिसे '''तत्वों की आवर्त सारणी''' के रूप में भी जाना जाता है, [[chemical element|रासायनिक तत्वों]] की पंक्तियों ("[[Period (periodic table)|आवर्त]]") और स्तंभों ("[[Group (periodic table)|समूह]]") में एक व्यवस्थित व्यवस्था है। [[chemistry|रसायन विज्ञान]] का एक [[Cultural icon|प्रतीक]], आवर्त सारणी का व्यापक रूप से [[physics|भौतिकी]] और अन्य विज्ञानों में भी उपयोग किया जाता है। यह [[Periodic trends|आवर्त नियम]] का चित्रण है, जो बताता है कि जब तत्वों को उनके [[atomic number|परमाणु क्रमांक]] के क्रम में व्यवस्थित किया जाता है, तो उनके [[periodic function|गुणों की एक अनुमानित पुनरावृत्ति]] स्पष्ट होती है। सारणी को चार मोटे तौर पर आयताकार क्षेत्रों में विभाजित किया गया है जिन्हें [[block (periodic table)|ब्लॉक]] कहा जाता है। एक ही समूह के तत्वों में समान रासायनिक विशेषताएं होती हैं।

ऊर्ध्वाधर, क्षैतिज और विकर्ण [[Periodic trends|प्रवृत्तियाँ]] आवर्त सारणी की विशेषता हैं। [[Metal|धात्विक]] गुण एक समूह में नीचे जाने पर और एक आवर्त में दाएं से बाएं जाने पर बढ़ते हैं। [[Nonmetal (chemistry)|अधात्विक]] गुण आवर्त सारणी के नीचे बाईं ओर से ऊपर दाईं ओर जाने पर बढ़ते हैं।

सामान्य रूप से स्वीकार की जाने वाली पहली आवर्त सारणी 1869 में रूसी रसायनज्ञ [[Dmitri Mendeleev]] की थी; उन्होंने आवर्त नियम को [[atomic mass|परमाणु द्रव्यमान]] पर रासायनिक गुणों की निर्भरता के रूप में तैयार किया था। चूंकि उस समय सभी तत्व ज्ञात नहीं थे, इसलिए उनकी आवर्त सारणी में रिक्त स्थान थे, और मेंडेलीव ने [[Mendeleev's predicted elements|कुछ लापता तत्वों के गुणों की भविष्यवाणी करने के लिए]] सफलतापूर्वक आवर्त नियम का उपयोग किया। 19वीं सदी के अंत में आवर्त नियम को एक मौलिक खोज के रूप में मान्यता दी गई थी। 20वीं सदी की शुरुआत में परमाणु क्रमांकों की खोज और [[quantum mechanics|क्वांटम यांत्रिकी]] में संबंधित अग्रणी कार्य के साथ इसकी व्याख्या की गई, ये दोनों विचार [[atom|परमाणु]] की आंतरिक संरचना को स्पष्ट करने में सहायक थे। सारणी का एक आधुनिक रूप 1945 में [[Glenn T. Seaborg]] की इस खोज के साथ सामने आया कि [[actinide|एक्टिनाइड्स]] वास्तव में d-ब्लॉक के बजाय f-ब्लॉक तत्व थे। आवर्त सारणी और नियम आधुनिक रसायन विज्ञान का एक केंद्रीय और अनिवार्य हिस्सा बन गए हैं।

विज्ञान की प्रगति के साथ आवर्त सारणी का विकास जारी है। प्रकृति में, केवल परमाणु क्रमांक 94 तक के तत्व <!--THIS IS NOT A TYPO: uranium can fission spontaneously, and when the resulting neutrons strike other uranium atoms in the ore, they can be captured, and the subsequent beta decay produces tiny traces of neptunium and plutonium. See the note--> मौजूद हैं;<ref group="note" name="transuranium" /> उससे आगे के तत्व [[synthetic element|कृत्रिम तत्व]] हैं जिन्हें केवल कृत्रिम रूप से प्राप्त किया जा सकता है। 2010 तक,<!--THE LAST FOUR WERE *NAMED* IN 2016, BUT ALL WERE ALREADY SYNTHESISED BY 2010--> पहले 118 तत्व ज्ञात थे, जिससे सारणी की पहली सात पंक्तियाँ पूरी हो गईं;<ref>[https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/ Periodic Table of Elements]. ''IUPAC | International Union of Pure and Applied Chemistry''.</ref> हालाँकि, सबसे भारी तत्वों के लिए रासायनिक लक्षण वर्णन की अभी भी आवश्यकता है ताकि यह पुष्टि की जा सके कि उनके गुण उनकी स्थितियों से मेल खाते हैं। नई खोजें सारणी को [[extended periodic table|इन सात पंक्तियों से आगे]] बढ़ाएंगी, हालांकि यह अभी तक ज्ञात नहीं है कि और कितने तत्व संभव हैं; इसके अलावा, सैद्धांतिक गणना बताती है कि यह अज्ञात क्षेत्र सारणी के ज्ञात हिस्से के पैटर्न का पालन नहीं करेगा। कुछ वैज्ञानिक चर्चा इस बारे में भी जारी है कि क्या कुछ तत्व सारणी में सही ढंग से स्थित हैं। आवर्त नियम के कई [[alternative periodic tables|वैकल्पिक निरूपण]] मौजूद हैं, और इस पर कुछ चर्चा है कि क्या आवर्त सारणी का कोई इष्टतम रूप है।

==संरचना<span class="anchor" id="Detailed table"></span> ==

[[File:Atomic-orbital-clouds spdf m0.png|thumb|upright=1.5|कुछ [[Hydrogen-like atom|हाइड्रोजन-समान]] परमाणु कक्षकों के 3D दृश्य जो प्रायिकता घनत्व और चरण दिखाते हैं (g कक्षक और उससे ऊपर के नहीं दिखाए गए हैं)]]
प्रत्येक रासायनिक तत्व का एक अद्वितीय परमाणु क्रमांक (''Z'' "Zahl" के लिए, जर्मन में "संख्या") होता है जो इसके [[atomic nucleus|नाभिक]] में [[proton|प्रोटॉन]] की संख्या का प्रतिनिधित्व करता है।<ref name="neutronium">एक [[neutronium|तत्व शून्य]] (अर्थात पूरी तरह से न्यूट्रॉन से बना एक पदार्थ), को कुछ वैकल्पिक प्रस्तुतियों में शामिल किया गया है, उदाहरण के लिए, [https://www.meta-synthesis.com/webbook/35_pt/pt_database.php?PT_id=22 केमिकल गैलेक्सी] में। देखें Labarca, M.. (2016). "An element of atomic number zero?". ''New Journal of Chemistry''. 40 (11) 9002–9006. doi:[https://doi.org/10.1039/C6NJ02076C 10.1039/C6NJ02076C].</ref> इसलिए प्रत्येक विशिष्ट परमाणु क्रमांक परमाणु के एक वर्ग से मेल खाता है: इन वर्गों को [[chemical element|रासायनिक तत्व]] कहा जाता है।<ref>''IUPAC Compendium of Chemical Terminology (Gold Book)'': [https://goldbook.iupac.org/terms/view/C01022 Chemical element].</ref> रासायनिक तत्व वही हैं जिन्हें आवर्त सारणी वर्गीकृत और व्यवस्थित करती है। [[Hydrogen|हाइड्रोजन]] परमाणु क्रमांक 1 वाला तत्व है; [[helium|हीलियम]], परमाणु क्रमांक 2; [[lithium|लिथियम]], परमाणु क्रमांक 3; और इसी तरह। इन नामों में से प्रत्येक को एक या दो-अक्षर वाले [[chemical symbol|रासायनिक प्रतीक]] द्वारा संक्षिप्त किया जा सकता है; हाइड्रोजन, हीलियम और लिथियम के लिए क्रमशः H, He और Li हैं।<ref name="IUPAC-redbook"/> न्यूट्रॉन परमाणु की रासायनिक पहचान को प्रभावित नहीं करते हैं, लेकिन इसके वजन को प्रभावित करते हैं। समान संख्या में प्रोटॉन लेकिन अलग-अलग संख्या में न्यूट्रॉन वाले परमाणुओं को एक ही रासायनिक तत्व के [[isotope|समस्थानिक]] कहा जाता है।<ref name="IUPAC-redbook" /> प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्व आमतौर पर विभिन्न समस्थानिकों के मिश्रण के रूप में होते हैं; चूंकि प्रत्येक समस्थानिक आमतौर पर एक विशिष्ट प्रचुरता के साथ होता है, इसलिए प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्वों के पास अच्छी तरह से परिभाषित [[atomic weight|परमाणु भार]] होते हैं, जिन्हें उस तत्व के प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले परमाणु के औसत द्रव्यमान के रूप में परिभाषित किया जाता है।<ref name="ciaaw">(2019). [https://www.ciaaw.org/atomic-weights.htm Standard Atomic Weights]. ''Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights''.</ref>
सभी तत्वों के कई समस्थानिक होते हैं, जो समान संख्या में प्रोटॉन लेकिन अलग-अलग संख्या में [[neutron|न्यूट्रॉन]] वाले संस्करण होते हैं। उदाहरण के लिए, [[carbon|कार्बन]] के तीन प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिक हैं: इसके सभी परमाणुओं में छह प्रोटॉन होते हैं और अधिकांश में छह न्यूट्रॉन भी होते हैं, लेकिन लगभग एक प्रतिशत में सात न्यूट्रॉन होते हैं, और एक बहुत छोटे अंश में आठ न्यूट्रॉन होते हैं। समस्थानिकों को कभी भी आवर्त सारणी में अलग नहीं किया जाता है; उन्हें हमेशा एक ही तत्व के तहत समूहीकृत किया जाता है। जब परमाणु द्रव्यमान दिखाया जाता है, तो यह आमतौर पर प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिकों का भारित औसत होता है; लेकिन यदि कोई समस्थानिक प्राकृतिक रूप से महत्वपूर्ण मात्रा में नहीं होता है, तो सबसे स्थिर समस्थानिक का द्रव्यमान आमतौर पर दिखाई देता है, अक्सर कोष्ठक में।<ref name="Greenwood">Greenwood & Earnshaw, pp. 24–27</ref>

मानक आवर्त सारणी में, तत्वों को बढ़ते परमाणु क्रमांक के क्रम में सूचीबद्ध किया गया है। जब एक नए [[electron shell|इलेक्ट्रॉन कोश]] में अपना पहला [[electron|इलेक्ट्रॉन]] होता है, तो एक नई पंक्ति ([[Period (periodic table)|''आवर्त'']]) शुरू होती है। स्तंभ ([[Group (periodic table)|''समूह'']]) परमाणु के [[electron configuration|इलेक्ट्रॉन विन्यास]] द्वारा निर्धारित किए जाते हैं; एक विशिष्ट उपकोश में समान संख्या में इलेक्ट्रॉनों वाले तत्व एक ही स्तंभ में आते हैं (उदाहरण के लिए [[oxygen|ऑक्सीजन]], [[sulfur|सल्फर]] और [[selenium|सेलेनियम]] एक ही स्तंभ में हैं क्योंकि उन सभी के सबसे बाहरी p-उपकोश में चार इलेक्ट्रॉन होते हैं)। समान रासायनिक गुणों वाले तत्व आम तौर पर आवर्त सारणी में एक ही समूह में आते हैं, हालांकि f-ब्लॉक में, और कुछ हद तक d-ब्लॉक में, एक ही आवर्त के तत्वों में भी समान गुण होते हैं। इस प्रकार, यदि कोई किसी तत्व के आसपास के तत्वों के गुणों को जानता है तो उसके रासायनिक गुणों की भविष्यवाणी करना अपेक्षाकृत आसान है।<ref>Gray, p. 6</ref>

आज, 118 तत्व ज्ञात हैं, जिनमें से पहले 94 पृथ्वी पर प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं।<ref name=ThorntonBurdette/>{{#tag:ref|प्राकृतिक तत्व कितने हैं, इसका प्रश्न काफी जटिल है और पूरी तरह से हल नहीं हुआ है। पृथ्वी पर बड़ी मात्रा में पाया जाने वाला सबसे भारी तत्व तत्व 92, [[uranium|यूरेनियम]] है। हालाँकि, यूरेनियम प्रकृति में [[spontaneous fission|सहज विखंडन]] से गुजर सकता है, और परिणामी न्यूट्रॉन अन्य यूरेनियम परमाणुओं से टकरा सकते हैं। यदि [[neutron capture|न्यूट्रॉन कैप्चर]] होता है, तो तत्व 93 और 94, [[neptunium|नेप्च्यूनियम]] और [[plutonium|प्लूटोनियम]], [[beta decay|बीटा क्षय]] के माध्यम से बनते हैं;<ref name=ThorntonBurdette/> ये वास्तव में पहले 92 तत्वों में से कुछ दुर्लभ तत्वों, जैसे [[promethium|प्रोमेथियम]], [[astatine|एस्टाटाइन]] और [[francium|फ्रांसियम]] (देखें [[Abundance of elements in Earth's crust]]) की तुलना में अधिक सामान्य हैं। सैद्धांतिक रूप से, परिणामी प्लूटोनियम पर न्यूट्रॉन कैप्चर और भी उच्च-क्रमांक वाले तत्व उत्पन्न कर सकता है, लेकिन मात्रा इतनी कम होगी कि उसे देखा नहीं जा सकेगा।<ref name=ThorntonBurdette/> प्रारंभिक सौर मंडल में, कम समय तक जीवित रहने वाले तत्व अभी तक क्षय नहीं हुए थे, और परिणामस्वरूप 94 से अधिक प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्व थे। [[Curium|क्यूरियम]] (तत्व 96) पहले 94 से परे सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाला तत्व है, और शायद अभी भी [[cosmic ray|कॉस्मिक किरणों]] के माध्यम से पृथ्वी पर लाया जा रहा है, लेकिन यह नहीं मिला है।<ref name=ThorntonBurdette>(2019). "Neutron stardust and the elements of Earth". ''Nature Chemistry''. 11 (1) 4–10. doi:[https://doi.org/10.1038/s41557-018-0190-9 10.1038/s41557-018-0190-9].</ref> तत्व 99 ([[einsteinium|आइंस्टीनियम]]) तक के तत्व [[Przybylski's Star|प्रिज़ीबिल्स्की के तारे]] में देखे गए हैं।<ref name=gopka08>(15 May 2008). "Identification of absorption lines of short half-life actinides in the spectrum of Przybylski's star (HD 101065)". ''Kinematics and Physics of Celestial Bodies''. 24 (2) 89–98. doi:[https://doi.org/10.3103/S0884591308020049 10.3103/S0884591308020049].</ref> तत्व 100 ([[fermium|फर्मियम]]) तक के तत्व शायद [[Oklo Mine|ओक्लो माइन]], [[Gabon|गैबॉन]] में [[natural nuclear fission reactor|प्राकृतिक परमाणु विखंडन रिएक्टर]] में हुए थे, लेकिन वे बहुत पहले ही क्षय हो चुके हैं।<ref name="emsley">Emsley, John. (2011). "Nature's Building Blocks: An A-Z guide to the elements". Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.</ref> और भी भारी तत्व [[supernova|सुपरनोवा]] या [[neutron star merger|न्यूट्रॉन स्टार विलय]] के माध्यम से [[r-process|r-प्रक्रिया]] में उत्पन्न हो सकते हैं, लेकिन इसकी पुष्टि नहीं हुई है। यह स्पष्ट नहीं है कि वे 100 से आगे कितनी दूर तक फैलेंगे और वे कितने समय तक टिकेंगे: गणना बताती है कि 280 से 290 के द्रव्यमान संख्या वाले न्यूक्लाइड r-प्रक्रिया में बनते हैं, लेकिन जल्दी ही उन न्यूक्लाइड्स में [[beta decay|बीटा क्षय]] हो जाता है जो [[spontaneous fission|सहज विखंडन]] का शिकार होते हैं, ताकि उत्पादित 99.9% [[superheavy element|सुपरहेवी]] न्यूक्लाइड एक महीने के भीतर क्षय हो जाएंगे।<ref>(2017). "Formation of Superheavy Elements in Nature". ''Physics of Atomic Nuclei''. 81 (1) 57–65. doi:[https://doi.org/10.1134/S1063778818010167 10.1134/S1063778818010167].</ref> यदि इसके बजाय वे पर्याप्त रूप से लंबे समय तक जीवित रहते, तो उन्हें इसी तरह कॉस्मिक किरणों के माध्यम से पृथ्वी पर लाया जा सकता था, लेकिन फिर से कोई नहीं मिला है।<ref name=ThorntonBurdette/>|group=note|name=transuranium}} शेष 24, [[americium|अमेरिसियम]] से [[oganesson|ओगानेसन]] (95–118), केवल प्रयोगशालाओं में संश्लेषित होने पर ही होते हैं। 94 प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले तत्वों में से, 83 [[primordial element|आदिम]] हैं और 11 केवल आदिम तत्वों की क्षय श्रृंखलाओं में होते हैं। बाद वाले में से कुछ इतने दुर्लभ हैं कि उन्हें प्रकृति में नहीं खोजा गया था, लेकिन यह निर्धारित होने से पहले कि वे प्रकृति में मौजूद हैं, उन्हें प्रयोगशाला में संश्लेषित किया गया था: [[technetium|टेक्नेटियम]] (तत्व 43), [[promethium|प्रोमेथियम]] (तत्व 61), [[astatine|एस्टाटाइन]] (तत्व 85), [[neptunium|नेप्च्यूनियम]] (तत्व 93), और [[plutonium|प्लूटोनियम]] (तत्व 94)।<ref name="emsley"/> [[einsteinium|आइंस्टीनियम]] (तत्व 99) से भारी कोई भी तत्व कभी भी अपने शुद्ध रूप में मैक्रोस्कोपिक मात्रा में नहीं देखा गया है, न ही एस्टाटाइन; [[francium|फ्रांसियम]] (तत्व 87) को केवल सूक्ष्म मात्रा से उत्सर्जित [[light|प्रकाश]] के रूप में फोटो खींचा गया है।<ref>Silva, Robert J.. (2006). "The Chemistry of the Actinide and Transactinide Elements". [[Springer Science+Business Media]]. ISBN 978-1-4020-3555-5.</ref> 94 प्राकृतिक तत्वों में से, अस्सी में एक स्थिर समस्थानिक है और एक और ([[bismuth|बिस्मथ]]) में लगभग स्थिर समस्थानिक है (2.01×10<sup>19</sup> वर्ष के [[half-life|अर्ध-आयु]] के साथ, ब्रह्मांड की आयु से एक अरब गुना अधिक)।<ref name=Bi209alpha2>Marcillac, Pierre de. (April 2003). "Experimental detection of α-particles from the radioactive decay of natural bismuth". ''Nature''. 422 (6934) 876–878. doi:[https://doi.org/10.1038/nature01541 10.1038/nature01541].</ref>{{#tag:ref|वर्तमान में स्थिर माने जाने वाले कुछ समस्थानिकों के अत्यधिक लंबी अर्ध-आयु के साथ रेडियोधर्मी होने की सैद्धांतिक उम्मीद है: उदाहरण के लिए, 62 ([[samarium|समैरियम]]), 63 ([[europium|यूरोपियम]]) के तत्वों के सभी स्थिर समस्थानिक, और 67 ([[holmium|होल्मियम]]) से आगे के सभी तत्वों के [[alpha decay|अल्फा क्षय]] या [[double beta decay|डबल बीटा क्षय]] से गुजरने की उम्मीद है। हालाँकि, अनुमानित अर्ध-आयु अत्यधिक लंबी है (उदाहरण के लिए <sup>208</sup>Pb का <sup>204</sup>Hg की जमीनी अवस्था में अल्फा क्षय की अर्ध-आयु 10<sup>120</sup> वर्षों से अधिक होने की उम्मीद है), और क्षय कभी नहीं देखे गए हैं।<ref name="bellidecay">(2019). "Experimental searches for rare alpha and beta decays". ''European Physical Journal A''. 55 (8) 140–1–140–7. doi:[https://doi.org/10.1140/epja/i2019-12823-2 10.1140/epja/i2019-12823-2].</ref><ref name="Tretyak2002">(2002). "Tables of Double Beta Decay Data — An Update". ''[[At. Data Nucl. Data Tables]]''. 80 (1) 83–116. doi:[https://doi.org/10.1006/adnd.2001.0873 10.1006/adnd.2001.0873].</ref>|group=note}} दो और, [[thorium|थोरियम]] और [[uranium|यूरेनियम]], में [[radioactive decay|रेडियोधर्मी क्षय]] से गुजरने वाले समस्थानिक हैं जिनकी अर्ध-आयु पृथ्वी की आयु के बराबर है। स्थिर तत्व प्लस बिस्मथ, थोरियम और यूरेनियम 83 [[primordial nuclide|आदिम तत्वों]] का निर्माण करते हैं जो पृथ्वी के गठन से बचे हैं।{{#tag:ref|[[plutonium|प्लूटोनियम]] के सबसे स्थिर समस्थानिक की अर्ध-आयु इतनी लंबी है कि इसे भी एक आदिम तत्व होना चाहिए। 1971 के एक अध्ययन ने आदिम प्लूटोनियम का पता लगाने का दावा किया था,<ref name="PU244">(1971). "Detection of Plutonium-244 in Nature". ''[[Nature (journal)|Nature]]''. 234 (5325) 132–134. doi:[https://doi.org/10.1038/234132a0 10.1038/234132a0].</ref> लेकिन 2012 के एक अधिक हालिया अध्ययन में इसका पता नहीं चल सका।<ref name="PRC">Lachner, J.. (2012). "Attempt to detect primordial <sup>244</sup>Pu on Earth". ''Physical Review C''. 85 (1). doi:[https://doi.org/10.1103/PhysRevC.85.015801 10.1103/PhysRevC.85.015801].</ref> सौर मंडल में इसकी संभावित प्रारंभिक प्रचुरता के आधार पर, 2022 तक के वर्तमान प्रयोग जीवित आदिम <sup>244</sup>Pu का पता लगाने से शायद एक परिमाण के क्रम से दूर हैं।<ref>(2022). "Direct search for primordial <sup>244</sup>Pu in Bayan Obo bastnaesite". ''Chinese Chemical Letters''. 33 (7) 3522–3526. doi:[https://doi.org/10.1016/j.cclet.2022.03.036 10.1016/j.cclet.2022.03.036].</ref>|group=note}} शेष ग्यारह प्राकृतिक तत्व इतनी जल्दी क्षय हो जाते हैं कि उनकी निरंतर ट्रेस उपस्थिति मुख्य रूप से थोरियम और यूरेनियम के क्षय के मध्यवर्ती उत्पादों के रूप में लगातार पुनर्जीवित होने पर टिकी है।{{#tag:ref|प्लूटोनियम के छोटे निशान भी लगातार कॉस्मिक किरणों के माध्यम से पृथ्वी पर लाए जाते हैं।<ref name="WallnerFaestermann2015">(2015). "Abundance of live <sup>244</sup>Pu in deep-sea reservoirs on Earth points to rarity of actinide nucleosynthesis". ''Nature Communications''. 6. doi:[https://doi.org/10.1038/ncomms6956 10.1038/ncomms6956].</ref>|group=note}} सभी 24 ज्ञात कृत्रिम तत्व रेडियोधर्मी हैं।<ref name="IUPAC-redbook" />

=== समूह के नाम और संख्या ===
एक अंतरराष्ट्रीय नामकरण सम्मेलन के तहत, समूहों को सबसे बाएं स्तंभ (क्षार धातु) से सबसे दाएं स्तंभ (उत्कृष्ट गैसें) तक 1 से 18 तक संख्यात्मक रूप से क्रमांकित किया गया है। f-ब्लॉक समूहों को इस नंबरिंग में अनदेखा किया जाता है।<ref name="IUPAC">(2005). [https://old.iupac.org/publications/books/rbook/Red_Book_2005.pdf Nomenclature of Inorganic Chemistry: IUPAC Recommendations 2005]. 51. RSC Publishing. ISBN 978-0-85404-438-2.</ref> समूहों को उनके पहले तत्व द्वारा भी नामित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए समूह 3 के लिए "स्कैंडियम समूह"।<ref name="IUPAC"/> पहले, समूह [[Roman numerals|रोमन अंकों]] द्वारा जाने जाते थे। संयुक्त राज्य अमेरिका में, रोमन अंकों के बाद या तो "A" (यदि समूह [[s-block|s-]] या [[p-block]] में था) या "B" (यदि समूह [[d-block]] में था) आता था। उपयोग किए गए रोमन अंक आज के नामकरण सम्मेलन के अंतिम अंक से मेल खाते हैं (उदाहरण के लिए, [[group 4 element|समूह 4 तत्व]] समूह IVB थे, और [[Carbon group|समूह 14 तत्व]] समूह IVA थे)। यूरोप में, "A" का उपयोग समूह 1 से 7 के लिए किया जाता था, और "B" का उपयोग समूह 11 से 17 के लिए किया जाता था। इसके अलावा, समूह 8, 9 और 10 को एक तिगुने आकार के समूह के रूप में माना जाता था, जिसे सामूहिक रूप से दोनों नोटेशन में समूह VIII के रूप में जाना जाता था। 1988 में, नई [[IUPAC]] (इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड केमिस्ट्री) नामकरण प्रणाली (1–18) उपयोग में लाई गई, और पुराने समूह नामों (I–VIII) को पदावनत कर दिया गया।<ref name="Fluck">(1988). [https://www.iupac.org/publications/pac/1988/pdf/6003x0431.pdf New Notations in the Periodic Table]. ''[[Pure and Applied Chemistry|Pure Appl. Chem.]]''. 60 (3) 431–436. doi:[https://doi.org/10.1351/pac198860030431 10.1351/pac198860030431].</ref>

=== प्रस्तुति के रूप<span class="anchor" id="The long- or 32-column table"></span> ===
<div class="floatright" style="border:1px solid grey; text-align:center; padding:0.2em;">

32 स्तंभ

18 स्तंभ
</div>
स्थान के कारणों से,<ref name=Petrucci331/><ref>(1920). "Die Befruchtung der Chemie durch die Röntgenstrahlenphysik". ''Naturwissenschaften''. 8 (50) 984–991. doi:[https://doi.org/10.1007/BF02448807 10.1007/BF02448807].</ref> आवर्त सारणी को आमतौर पर f-ब्लॉक तत्वों को काटकर मुख्य भाग के नीचे एक अलग हिस्से के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।<ref name="cartoon" /><ref name="Petrucci331" /><ref name="Fluck" /> यह तत्व स्तंभों की संख्या को 32 से घटाकर 18 कर देता है।<ref name=Petrucci331/>

दोनों रूप एक ही आवर्त सारणी का प्रतिनिधित्व करते हैं।<ref name="IUPAC-redbook" /> मुख्य भाग में शामिल f-ब्लॉक वाले रूप को कभी-कभी 32-स्तंभ<ref name="IUPAC-redbook" /> या लंबा रूप कहा जाता है;<ref name="Thyssen" /> f-ब्लॉक को काटकर अलग किए गए रूप को 18-स्तंभ<ref name="IUPAC-redbook" /> या मध्यम-लंबा रूप कहा जाता है।<ref name="Thyssen" /> 32-स्तंभ रूप में सभी तत्वों को उनके सही क्रम में दिखाने का लाभ है, लेकिन इसमें अधिक स्थान की आवश्यकता का नुकसान है।<ref>Scerri, p. 375</ref> चुना गया रूप एक संपादकीय विकल्प है, और इसका मतलब वैज्ञानिक दावे या बयान में कोई बदलाव नहीं है। उदाहरण के लिए, [[Group 3 element#Composition|समूह 3 की संरचना]] पर चर्चा करते समय, विकल्पों को दोनों रूपों में समान रूप से (निष्पक्ष) दिखाया जा सकता है।<ref name="2015IUPAC">(2015). [https://iupac.org/projects/project-details/?project_nr=2015-039-2-200 The constitution of group 3 of the periodic table]. IUPAC.</ref>

आवर्त सारणी आमतौर पर कम से कम तत्वों के प्रतीक दिखाती है; कई अन्य तत्वों के बारे में पूरक जानकारी भी प्रदान करते हैं, या तो रंग-कोडिंग के माध्यम से या कोशिकाओं में डेटा के रूप में। सारणी में अतिरिक्त जानकारी शामिल हो सकती है जैसे तत्वों के नाम और परमाणु क्रमांक, उनके ब्लॉक, प्राकृतिक घटनाएं, [[standard atomic weight|मानक परमाणु भार]], पदार्थ की अवस्थाएं, गलनांक और क्वथनांक, घनत्व, साथ ही तत्वों के विभिन्न वर्गीकरण प्रदान करना।<ref group="note">उदाहरण के लिए देखें [https://www.sigmaaldrich.com/SG/en/product/aldrich/z543209 सिग्मा-एल्ड्रिच द्वारा बेचा गया आवर्त सारणी पोस्टर।]</ref>

=== इलेक्ट्रॉन विन्यास ===

<div role="note" style="font-style:italic; padding-left:1.6em; margin-bottom:0.5em">मुख्य लेख: [[wikipedia:Electron configuration|Electron configuration]]</div>

आवर्त सारणी आवर्त नियम का एक ग्राफिक विवरण है,<ref name="Scerri17"/> जो बताता है कि रासायनिक तत्वों के गुण और परमाणु संरचनाएं उनके परमाणु क्रमांक का एक [[periodic function|आवर्ती फलन]] हैं।<ref>periodic law</ref> तत्वों को उनके [[electron configuration|इलेक्ट्रॉन विन्यास]] के अनुसार आवर्त सारणी में रखा जाता है,<ref name="Jensen2009"/> जिनकी आवर्ती पुनरावृत्ति आवर्त सारणी में गुणों में [[periodic trends|प्रवृत्तियों]] की व्याख्या करती है।<ref name="FIII19" />

एक इलेक्ट्रॉन को एक [[atomic orbital|परमाणु कक्षक]] में रहने वाला माना जा सकता है, जो उस प्रायिकता को दर्शाता है कि इसे परमाणु के आसपास किसी विशेष क्षेत्र में पाया जा सकता है। उनकी ऊर्जाएं [[quantization (physics)|क्वांटाइज्ड]] होती हैं, जिसका अर्थ है कि वे केवल असतत मान ले सकते हैं। इसके अलावा, इलेक्ट्रॉन [[Pauli exclusion principle|पाउली अपवर्जन सिद्धांत]] का पालन करते हैं: अलग-अलग इलेक्ट्रॉनों को हमेशा अलग-अलग अवस्थाओं में होना चाहिए। यह एक इलेक्ट्रॉन द्वारा विभिन्न ऊर्जा स्तरों में ली जा सकने वाली संभावित अवस्थाओं के वर्गीकरण की अनुमति देता है जिन्हें कोश कहा जाता है, जो व्यक्तिगत उपकोशों में विभाजित होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में एक या अधिक कक्षक होते हैं। प्रत्येक कक्षक में दो इलेक्ट्रॉन तक हो सकते हैं: वे [[Spin (physics)|स्पिन]] नामक एक मात्रा द्वारा प्रतिष्ठित होते हैं, जिसे पारंपरिक रूप से "ऊपर" या "नीचे" लेबल किया जाता है।<ref>Petrucci et al., p. 323</ref>{{#tag:ref|सख्ती से कहें तो, कोई कक्षक को इस तरह नहीं खींच सकता है कि इलेक्ट्रॉन उसके अंदर होने की गारंटी हो, लेकिन इसे उदाहरण के लिए 90% प्रायिकता की गारंटी देने के लिए खींचा जा सकता है।<ref>Petrucci et al., p. 306</ref>|group=note}} एक ठंडे परमाणु (अपनी जमीनी अवस्था में) में, इलेक्ट्रॉन खुद को इस तरह व्यवस्थित करते हैं कि उनके पास मौजूद कुल ऊर्जा उपलब्ध निम्नतम-ऊर्जा कक्षकों पर कब्जा करके कम हो जाती है।<ref>Petrucci et al., p. 322</ref> केवल सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन ([[valence electron|संयोजकता इलेक्ट्रॉन]]) के पास नाभिक से मुक्त होने और अन्य परमाणुओं के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है। दूसरों को [[core electron|कोर इलेक्ट्रॉन]] कहा जाता है।<ref>(2011). [https://opentextbc.ca/introductorychemistry/chapter/electronic-structure-and-the-periodic-table/ Introductory Chemistry]. BC Campus. ISBN 978-1-77420-003-2.</ref>

{| class="wikitable" style="float:right; margin:0.5em; text-align:center;"
! style="text-align:right;" |ℓ =
! 0
! 1
! 2
! 3
! 4
! 5
! 6
! rowspan=2 | कोश क्षमता (2''n''<sup>2</sup>)<ref>(6 May 2020). [https://www.chem.fsu.edu/chemlab/chm1045/e_config.html Electron Configurations]. ''chem.fsu.edu''.</ref>
|-
! style="text-align:right;" | कक्षक
! s
! p
! d
! f
! g
! h
! i
|-
! ''n'' = 1
| bgcolor="s-block" | 1s
| colspan=6 |
| 2
|-
! ''n'' = 2
| bgcolor="s-block" | 2s
| bgcolor="p-block" | 2p
| colspan=5 |
| 8
|-
! ''n'' = 3
| bgcolor="s-block" | 3s
| bgcolor="p-block" | 3p
| bgcolor="d-block" | 3d
| colspan=4 |
| 18
|-
! ''n'' = 4
| bgcolor="s-block" | 4s
| bgcolor="p-block" | 4p
| bgcolor="d-block" | 4d
| bgcolor="f-block" | 4f
| colspan=3 |
| 32
|-
! ''n'' = 5
| bgcolor="s-block" | 5s
| bgcolor="p-block" | 5p
| bgcolor="d-block" | 5d
| bgcolor="f-block" | 5f
| bgcolor="g-block" | 5g
| colspan=2 |
| 50
|-
! ''n'' = 6
| bgcolor="s-block" | 6s
| bgcolor="p-block" | 6p
| bgcolor="d-block" | 6d
| bgcolor="f-block" | 6f
| bgcolor="g-block" | 6g
| bgcolor="h-block" | 6h
|
| 72
|-
! ''n'' = 7
| bgcolor="s-block" | 7s
| bgcolor="p-block" | 7p
| bgcolor="d-block" | 7d
| bgcolor="f-block" | 7f
| bgcolor="g-block" | 7g
| bgcolor="h-block" | 7h
| bgcolor="i-block" | 7i
| 98
|-
! उपकोश क्षमता (4ℓ+2)
| 2
| 6
| 10
| 14
| 18
| 22
| 26
|
|}
तत्व पहले सात कोशों के कब्जे के साथ ज्ञात हैं। पहले कोश में केवल एक कक्षक होता है, एक गोलाकार s कक्षक। चूंकि यह पहले कोश में है, इसे 1s कक्षक कहा जाता है। इसमें दो इलेक्ट्रॉन तक रह सकते हैं। दूसरे कोश में इसी तरह एक 2s कक्षक होता है, और इसमें तीन डंबल के आकार के 2p कक्षक भी होते हैं, और इस प्रकार आठ इलेक्ट्रॉनों तक भर सकते हैं (2×1 + 2×3 = 8)। तीसरे कोश में एक 3s कक्षक, तीन 3p कक्षक और पांच 3d कक्षक होते हैं, और इस प्रकार इसकी क्षमता 2×1 + 2×3 + 2×5 = 18 है। चौथे कोश में एक 4s कक्षक, तीन 4p कक्षक, पांच 4d कक्षक और सात 4f कक्षक होते हैं, जिससे 2×1 + 2×3 + 2×5 + 2×7 = 32 की क्षमता होती है।<ref name="Petrucci331" /> उच्च कोशों में अधिक प्रकार के कक्षक होते हैं जो पैटर्न को जारी रखते हैं, लेकिन इस प्रकार के कक्षक ज्ञात तत्वों की जमीनी अवस्थाओं में नहीं भरे जाते हैं।<ref name="Goudsmit" /> उपकोश प्रकार [[quantum number|क्वांटम संख्याओं]] द्वारा विशेषता हैं। चार संख्याएँ एक परमाणु में एक कक्षक का पूरी तरह से वर्णन करती हैं: [[principal quantum number|मुख्य क्वांटम संख्या]] ''n'', [[azimuthal quantum number|दिगंशीय क्वांटम संख्या]] ℓ (कक्षक प्रकार), [[magnetic quantum number|कक्षक चुंबकीय क्वांटम संख्या]] ''m''<sub>ℓ</sub>, और [[spin quantum number|स्पिन चुंबकीय क्वांटम संख्या]] ''m<sub>s</sub>''।<ref name="FIII19" />

==== उपकोश भरने का क्रम ====

[[File:Aufbau Principle-en.svg|thumb|right|[[माडेलुंग नियम]] (Madelung rule) के अनुसार उपकोशों (subshells) के भरने का आदर्श क्रम]]
उपकोशों के भरने का क्रम अधिकांश मामलों में [[आफबाऊ सिद्धांत]] (Aufbau principle) द्वारा दिया जाता है, जिसे [[माडेलुंग नियम]] या क्लेचकोव्स्की नियम (क्रमशः [[इरविन माडेलुंग]] और [[वसेवोलोड क्लेचकोव्स्की]] के नाम पर) भी कहा जाता है। यह नियम सबसे पहले माडेलुंग द्वारा अनुभवजन्य रूप से देखा गया था, और क्लेचकोव्स्की तथा बाद के लेखकों ने इसे सैद्धांतिक औचित्य प्रदान किया।<ref name=Jolly>(1984). [https://archive.org/details/trent_0116300649799/page/10 Modern Inorganic Chemistry]. [https://archive.org/details/trent_0116300649799/page/10 10–12]. McGraw-Hill. ISBN 0-07-032760-2.</ref><ref name=Ostrovsky/><ref name=Ostrovsky1981/><ref name=Wong/><ref group="note" name="lowdin" /> कोशों की ऊर्जाओं में अतिव्यापन (overlap) होता है, और माडेलुंग नियम निम्नलिखित के अनुसार भरने का क्रम निर्दिष्ट करता है:<ref name="Ostrovsky">(May 2001). "What and How Physics Contributes to Understanding the Periodic Law". ''Foundations of Chemistry''. 3 (2) 145–181. doi:[https://doi.org/10.1023/A:1011476405933 10.1023/A:1011476405933].</ref>
:1s ≪ 2s < 2p ≪ 3s < 3p ≪ 4s < 3d < 4p ≪ 5s < 4d < 5p ≪ 6s < 4f < 5d < 6p ≪ 7s < 5f < 6d < 7p ≪ ... <!--8s और 5g की खोज होने पर उन्हें लिखें-->
यहाँ ≪ चिह्न का अर्थ "से बहुत कम" है, जबकि < का अर्थ केवल "से कम" है।<ref name="Ostrovsky"/> दूसरे शब्दों में कहें तो, इलेक्ट्रॉन ''n'' + ℓ के बढ़ते क्रम में कक्षकों (orbitals) में प्रवेश करते हैं, और यदि समान ''n'' + ℓ मान वाले दो कक्षक उपलब्ध हों, तो कम ''n'' वाले कक्षक को पहले भरा जाता है।<ref name="Goudsmit" /><ref name="Wong">Wong, D. Pan. (1979). "Theoretical justification of Madelung's rule". ''[[Journal of Chemical Education|J. Chem. Educ.]]''. 56 (11) 714–718. doi:[https://doi.org/10.1021/ed056p714 10.1021/ed056p714].</ref> सामान्य तौर पर, समान ''n'' + ℓ मान वाले कक्षक ऊर्जा में समान होते हैं, लेकिन s कक्षकों (जहाँ ℓ = 0 है) के मामले में, क्वांटम प्रभाव उनकी ऊर्जा को अगले ''n'' + ℓ समूह के करीब ले जाते हैं। इसलिए आवर्त सारणी को आमतौर पर इस तरह तैयार किया जाता है कि प्रत्येक पंक्ति (जिसे अक्सर आवर्त कहा जाता है) एक नए s कक्षक के भरने के साथ शुरू हो, जो एक नए कोश की शुरुआत के अनुरूप होता है।<ref name=Ostrovsky/><ref name=Ostrovsky1981>(1981). "Dynamic symmetry of atomic potential". ''Journal of Physics B: Atomic and Molecular Physics''. 14 (23) 4425–4439. doi:[https://doi.org/10.1088/0022-3700/14/23/008 10.1088/0022-3700/14/23/008].</ref><ref name="Petrucci331" /> इस प्रकार, पहली पंक्ति को छोड़कर, प्रत्येक आवर्त की लंबाई दो बार दिखाई देती है:<ref name=Ostrovsky/>
:2, 8, 8, 18, 18, 32, 32, ...

अतिव्यापन उस बिंदु पर काफी करीब हो जाते हैं जहाँ d कक्षक चित्र में आते हैं,<ref name="Petrucci328"/> और यह क्रम परमाणु क्रमांक<ref name=Cao/> और परमाणु आवेश<ref name="Jorgensen"/> के साथ थोड़ा बदल सकता है।{{#tag:ref|एक बार जब दो से चार इलेक्ट्रॉन हटा दिए जाते हैं, तो d और f कक्षक आमतौर पर s कक्षकों की तुलना में कम ऊर्जा वाले हो जाते हैं:<ref name="Jorgensen"/>
:1s ≪ 2s < 2p ≪ 3s < 3p ≪ 3d < 4s < 4p ≪ 4d < 5s < 5p ≪ 4f < 5d < 6s < 6p ≪ 5f < 6d < 7s < 7p ≪ ...

और अत्यधिक उच्च आवेशित आयनों की सीमा में, कक्षक केवल बढ़ते ''n'' के क्रम में भरते हैं। उच्च आवेशित आयनों (बढ़ता ''n'') और उदासीन परमाणुओं (माडेलुंग का नियम) की सीमित स्थितियों के बीच एक क्रमिक संक्रमण होता है।<ref name="Goudsmit"/> इस प्रकार उदाहरण के लिए, सीज़ियम (55 इलेक्ट्रॉन) की आइसोइलेक्ट्रॉनिक श्रृंखला में ज़ेनॉन कोर के बाहर 55वें इलेक्ट्रॉन के लिए ऊर्जा का क्रम इस प्रकार है:<ref name=elyashevich/>
:Cs<sup>0</sup>: 6s < 6p < 5d < 7s < 4f
:Ba<sup>+</sup>: 6s < 5d < 6p < 7s < 4f
:La<sup>2+</sup>: 5d < 4f < 6s < 6p < 7s
:Ce<sup>3+</sup>: 4f < 5d < 6s < 6p < 7s
और होल्मियम (67 इलेक्ट्रॉन) की आइसोइलेक्ट्रॉनिक श्रृंखला में, एक Ho<sup>0</sup> परमाणु [Xe]4f<sup>11</sup>6s<sup>2</sup> है, लेकिन Er<sup>+</sup>, [Xe]4f<sup>12</sup>6s<sup>1</sup> है, Tm<sup>2+</sup> से W<sup>7+</sup> तक [Xe]4f<sup>13</sup> हैं, और Re<sup>8+</sup> से आगे विन्यास [Cd]4f<sup>14</sup>5p<sup>5</sup> है जो हाइड्रोजनिक क्रम का पालन करता है।<ref name=rareearths/><ref>NIST. (2023). [https://physics.nist.gov/cgi-bin/ASD/ie.pl?spectra=Ho-like&submit=Retrieve+Data&units=1&format=0&order=0&at_num_out=on&sp_name_out=on&ion_charge_out=on&el_name_out=on&seq_out=on&shells_out=on&level_out=on&ion_conf_out=on&e_out=0&unc_out=on&biblio=on NIST Atomic Spectra Database: Ionization Energies Data: All Ho-like]. ''nist.gov''.</ref>
:
साथ ही, प्रत्येक ≪ के बीच कक्षकों का क्रम प्रत्येक आवर्त के दौरान कुछ हद तक बदलता रहता है। उदाहरण के लिए, आर्गन और पोटेशियम में क्रम 3p ≪ 4s < 4p ≪ 3d है; कैल्शियम तक यह 3p ≪ 4s < 3d < 4p हो जाता है; स्कैंडियम से कॉपर तक यह 3p ≪ 3d < 4s < 4p है; और जिंक से क्रिप्टन तक यह 3p < 3d ≪ 4s < 4p है<ref name=Cao>(6 January 2021). "Understanding Periodic and Non-periodic Chemistry in Periodic Tables". ''Frontiers in Chemistry''. 8 (813) 813. doi:[https://doi.org/10.3389/fchem.2020.00813 10.3389/fchem.2020.00813].</ref> क्योंकि गैलियम पर d कक्षक कोर में चले जाते हैं।<ref>(1 November 1977). "Theoretical studies of valence orbital binding energies in solid zinc sulfide, zinc oxide, and zinc fluoride". ''Inorganic Chemistry''. 16 (11) 2944–2949. doi:[https://doi.org/10.1021/ic50177a056 10.1021/ic50177a056].</ref><ref name=KW/> भारी परमाणुओं में गहराई से दबे कोर कोश इस प्रकार हाइड्रोजनिक क्रम के करीब आते हैं: ऑस्मियम (''Z'' = 76) के आसपास 4f, 5p से नीचे आ जाता है, और बिस्मथ (''Z'' = 83) के आसपास 4f, 5s से भी नीचे आ जाता है।<ref name=rareearths/>|group=note}}

सबसे सरल परमाणु से शुरू करते हुए, यह हमें एकल परमाणुओं के मामलों पर विचार करके परमाणु क्रमांक के क्रम में एक-एक करके आवर्त सारणी बनाने की अनुमति देता है। [[हाइड्रोजन]] में केवल एक इलेक्ट्रॉन होता है, जिसे सबसे कम ऊर्जा वाले कक्षक 1s में जाना चाहिए। इस [[इलेक्ट्रॉन विन्यास]] को 1s<sup>1</sup> लिखा जाता है, जहाँ सुपरस्क्रिप्ट उपकोश में इलेक्ट्रॉनों की संख्या को इंगित करता है। [[हीलियम]] एक दूसरा इलेक्ट्रॉन जोड़ता है, जो 1s में भी जाता है, पहले कोश को पूरी तरह से भर देता है और 1s<sup>2</sup> विन्यास देता है।<ref name="FIII19">(1970). [https://feynmanlectures.caltech.edu/III_19.html The Feynman Lectures on Physics]. 3. Addison–Wesley. ISBN 0-201-02115-3.</ref><ref name=jensenlaw>(2000). [http://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/081.%20Periodic%20Table.pdf The Periodic Law and Table].</ref>{{#tag:ref|वास्तव में, इलेक्ट्रॉन विन्यास प्रथम-क्रम सन्निकटन का प्रतिनिधित्व करते हैं: एक परमाणु वास्तव में कई विन्यासों के सुपरपोजिशन में मौजूद होता है, और एक परमाणु में इलेक्ट्रॉन अविभाज्य होते हैं। d- और f-ब्लॉक के तत्वों में छोटे ऊर्जा अंतर वाले कई विन्यास होते हैं और रासायनिक वातावरण के आधार पर विन्यास बदल सकते हैं।<ref name=Jorgensen/> कुछ अज्ञात g-ब्लॉक तत्वों में, विन्यासों का मिश्रण इतना महत्वपूर्ण हो सकता है कि परिणाम को अब एक एकल विन्यास द्वारा अच्छी तरह से वर्णित नहीं किया जा सकता है।<ref name=nefedov/>|group=note}}

तीसरे तत्व, [[लिथियम]] से शुरू करते हुए, पहला कोश भरा हुआ है, इसलिए इसका तीसरा इलेक्ट्रॉन 2s कक्षक पर कब्जा कर लेता है, जिससे 1s<sup>2</sup> 2s<sup>1</sup> विन्यास मिलता है। 2s इलेक्ट्रॉन लिथियम का एकमात्र संयोजी इलेक्ट्रॉन है, क्योंकि 1s उपकोश अब अन्य परमाणुओं के साथ रासायनिक बंधन में भाग लेने के लिए नाभिक से बहुत मजबूती से बंधा हुआ है: ऐसे कोश को "[[कोर इलेक्ट्रॉन|कोर कोश]]" कहा जाता है। 1s उपकोश लिथियम से आगे के सभी तत्वों के लिए एक कोर कोश है। 2s उपकोश अगले तत्व [[बेरिलियम]] (1s<sup>2</sup> 2s<sup>2</sup>) द्वारा पूरा किया जाता है। इसके बाद के तत्व 2p उपकोश को भरना शुरू करते हैं। [[बोरॉन]] (1s<sup>2</sup> 2s<sup>2</sup> 2p<sup>1</sup>) अपना नया इलेक्ट्रॉन 2p कक्षक में डालता है; [[कार्बन]] (1s<sup>2</sup> 2s<sup>2</sup> 2p<sup>2</sup>) एक दूसरे 2p कक्षक को भरता है; और [[नाइट्रोजन]] (1s<sup>2</sup> 2s<sup>2</sup> 2p<sup>3</sup>) के साथ सभी तीन 2p कक्षक एकल रूप से भर जाते हैं। यह [[हुंड के नियम]] के अनुरूप है, जो कहता है कि परमाणु आमतौर पर दूसरे इलेक्ट्रॉन के साथ भरने से पहले समान प्रकार के प्रत्येक कक्षक को एकल रूप से भरना पसंद करते हैं। [[ऑक्सीजन]] (1s<sup>2</sup> 2s<sup>2</sup> 2p<sup>4</sup>), [[फ्लोरीन]] (1s<sup>2</sup> 2s<sup>2</sup> 2p<sup>5</sup>), और [[नियॉन]] (1s<sup>2</sup> 2s<sup>2</sup> 2p<sup>6</sup>) फिर पहले से एकल रूप से भरे हुए 2p कक्षकों को पूरा करते हैं; इनमें से अंतिम दूसरे कोश को पूरी तरह से भर देता है।<ref name="FIII19" /><ref name=jensenlaw/>

तत्व 11, [[सोडियम]] से शुरू करते हुए, दूसरा कोश भरा हुआ है, जिससे दूसरा कोश इस और सभी भारी तत्वों के लिए एक कोर कोश बन जाता है। ग्यारहवां इलेक्ट्रॉन 3s कक्षक पर कब्जा करके तीसरे कोश को भरना शुरू करता है, जिससे सोडियम के लिए 1s<sup>2</sup> 2s<sup>2</sup> 2p<sup>6</sup> 3s<sup>1</sup> का विन्यास मिलता है। इस विन्यास को [Ne] 3s<sup>1</sup> के रूप में संक्षिप्त किया जाता है, जहाँ [Ne] नियॉन के विन्यास का प्रतिनिधित्व करता है। [[मैग्नीशियम]] ([Ne] 3s<sup>2</sup>) इस 3s कक्षक को पूरा करता है, और अगले छह तत्व [[एल्युमिनियम]], [[सिलिकॉन]], [[फास्फोरस]], [[सल्फर]], [[क्लोरीन]], और [[आर्गन]] तीन 3p कक्षकों को भरते हैं ([Ne] 3s<sup>2</sup> 3p<sup>1</sup> से [Ne] 3s<sup>2</sup> 3p<sup>6</sup> तक)।<ref name="FIII19"/><ref name=jensenlaw/> यह एक समान श्रृंखला बनाता है जिसमें सोडियम से आर्गन की बाहरी कोश संरचनाएं लिथियम से नियॉन के समान होती हैं, और यह रासायनिक गुणों की आवधिकता का आधार है जिसे आवर्त सारणी दर्शाती है:<ref name="FIII19" /> परमाणु क्रमांकों के नियमित लेकिन बदलते अंतराल पर, रासायनिक तत्वों के गुण लगभग दोहराए जाते हैं।<ref name="Scerri17">Scerri, p. 17</ref>

पहले 18 तत्वों को इस प्रकार आवर्त सारणी की शुरुआत के रूप में व्यवस्थित किया जा सकता है। एक ही कॉलम में तत्वों में संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या समान होती है और उनके पास समान संयोजी इलेक्ट्रॉन विन्यास होते हैं: इन कॉलमों को समूह कहा जाता है। एकमात्र अपवाद हीलियम है, जिसमें बेरिलियम और मैग्नीशियम की तरह दो संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं, लेकिन इसे आमतौर पर नियॉन और आर्गन के कॉलम में रखा जाता है ताकि यह जोर दिया जा सके कि इसका बाहरी कोश भरा हुआ है। (कुछ समकालीन लेखक इस एकमात्र अपवाद पर भी सवाल उठाते हैं, वे संयोजी विन्यासों का लगातार पालन करने और हीलियम को बेरिलियम के ऊपर रखने को प्राथमिकता देते हैं।) इस आवर्त सारणी के टुकड़े में आठ कॉलम हैं, जो अधिकतम आठ बाहरी-कोश इलेक्ट्रॉनों के अनुरूप हैं।<ref name="cartoon">(2005). "The Cartoon Guide to Chemistry". 17–65. Collins. ISBN 0-06-093677-0.</ref> एक आवर्त तब शुरू होता है जब एक नया कोश भरना शुरू होता है।<ref name="Petrucci331" /> अंत में, रंग [[ब्लॉक (आवर्त सारणी)|ब्लॉक]] को दर्शाते हैं: s-ब्लॉक (लाल रंग) के तत्व s कक्षकों को भर रहे हैं, जबकि p-ब्लॉक (पीले रंग) के तत्व p कक्षकों को भर रहे हैं।<ref name="Petrucci331" />

{| class="wikitable" style="margin:auto;"
| bgcolor="s-block" | 1<br />[[हाइड्रोजन|H]]
|
|
|
|
|
|
| bgcolor="s-block | 2<br />[[हीलियम|He]]
| 2×1 = '''2''' तत्व<br />1s 0p
|-
| bgcolor="s-block" | 3<br />[[लिथियम|Li]]
| bgcolor="s-block" | 4<br />[[बेरिलियम|Be]]
| bgcolor="p-block" | 5<br />[[बोरॉन|B]]
| bgcolor="p-block" | 6<br />[[कार्बन|C]]
| bgcolor="p-block" | 7<br />[[नाइट्रोजन|N]]
| bgcolor="p-block" | 8<br />[[ऑक्सीजन|O]]
| bgcolor="p-block" | 9<br />[[फ्लोरीन|F]]
| bgcolor="p-block" | 10<br />[[नियॉन|Ne]]
| 2×(1+3) = '''8''' तत्व<br />2s 2p
|-
| bgcolor="s-block" | 11<br />[[सोडियम|Na]]
| bgcolor="s-block" | 12<br />[[मैग्नीशियम|Mg]]
| bgcolor="p-block" | 13<br />[[एल्युमिनियम|Al]]
| bgcolor="p-block" | 14<br />[[सिलिकॉन|Si]]
| bgcolor="p-block" | 15<br />[[फास्फोरस|P]]
| bgcolor="p-block" | 16<br />[[सल्फर|S]]
| bgcolor="p-block" | 17<br />[[क्लोरीन|Cl]]
| bgcolor="p-block" | 18<br />[[आर्गन|Ar]]
| 2×(1+3) = '''8''' तत्व<br />3s 3p
|}

अगली पंक्ति शुरू करते हुए, [[पोटेशियम]] और [[कैल्शियम]] के लिए 4s उपकोश ऊर्जा में सबसे कम है, और इसलिए यह आगे भरता है।<ref name="FIII19"/><ref name=jensenlaw/> पोटेशियम 4s कोश में एक इलेक्ट्रॉन जोड़ता है ([Ar] 4s<sup>1</sup>), और कैल्शियम फिर इसे पूरा करता है ([Ar] 4s<sup>2</sup>)। हालाँकि, [[स्कैंडियम]] ([Ar] 3d<sup>1</sup> 4s<sup>2</sup>) से शुरू होकर 3d उपकोश ऊर्जा में अगला उच्चतम हो जाता है। 4s और 3d उपकोशों की ऊर्जा लगभग समान होती है और वे इलेक्ट्रॉनों को भरने के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं, और इसलिए व्यवसाय लगातार एक-एक करके 3d कक्षकों को नहीं भर रहा है। 3d और 4s का सटीक ऊर्जा क्रम पंक्ति के साथ बदलता है, और परमाणु से कितने इलेक्ट्रॉन हटाए जाते हैं, इसके आधार पर भी बदलता है। उदाहरण के लिए, 3d इलेक्ट्रॉनों और 4s इलेक्ट्रॉनों के बीच प्रतिकर्षण के कारण, [[क्रोमियम]] पर 4s ऊर्जा स्तर 3d से थोड़ा अधिक हो जाता है, और इसलिए क्रोमियम परमाणु के लिए [Ar] 3d<sup>4</sup> 4s<sup>2</sup> के बजाय [Ar] 3d<sup>5</sup> 4s<sup>1</sup> विन्यास होना अधिक लाभदायक हो जाता है। एक समान विसंगति [[कॉपर]] पर होती है, जिसके परमाणु में अपेक्षित [Ar] 3d<sup>9</sup> 4s<sup>2</sup> के बजाय [Ar] 3d<sup>10</sup> 4s<sup>1</sup> विन्यास होता है।<ref name="FIII19" /> ये माडेलुंग नियम का उल्लंघन हैं। हालाँकि, ऐसी विसंगतियों का कोई रासायनिक महत्व नहीं है:<ref name="Jorgensen" /> अधिकांश रसायन विज्ञान अलग-थलग गैसीय परमाणुओं के बारे में नहीं है,<ref>Wulfsberg, p. 27</ref> और विभिन्न विन्यास ऊर्जा में एक-दूसरे के इतने करीब हैं<ref name="Petrucci328">Petrucci et al., p. 328</ref> कि पास के परमाणु की उपस्थिति संतुलन को बदल सकती है।<ref name="FIII19" /> इसलिए, आवर्त सारणी उन्हें अनदेखा करती है और केवल आदर्श विन्यासों पर विचार करती है।<ref name="Jensen2009">(2009). "Misapplying the Periodic Law". ''Journal of Chemical Education''. 86 (10) 1186. doi:[https://doi.org/10.1021/ed086p1186 10.1021/ed086p1186].</ref>

[[जिंक]] ([Ar] 3d<sup>10</sup> 4s<sup>2</sup>) पर, 3d कक्षक कुल दस इलेक्ट्रॉनों के साथ पूरी तरह से भर जाते हैं।<ref name="FIII19"/><ref name=jensenlaw/> इसके बाद 4p कक्षक आते हैं, जो पंक्ति को पूरा करते हैं, जिन्हें [[गैलियम]] ([Ar] 3d<sup>10</sup> 4s<sup>2</sup> 4p<sup>1</sup>) से [[क्रिप्टन]] ([Ar] 3d<sup>10</sup> 4s<sup>2</sup> 4p<sup>6</sup>) तक क्रमिक रूप से भरा जाता है, जो पिछले p-ब्लॉक तत्वों के समान है।<ref name="FIII19" /><ref name=jensenlaw/> गैलियम से आगे, 3d कक्षक इलेक्ट्रॉनिक कोर का हिस्सा बनते हैं, और अब रसायन विज्ञान में भाग नहीं लेते हैं।<ref name=KW/> s- और p-ब्लॉक तत्व, जो अपने बाहरी कोशों को भरते हैं, उन्हें [[मुख्य-समूह तत्व]] कहा जाता है; d-ब्लॉक तत्व (नीचे नीले रंग में), जो एक आंतरिक कोश को भरते हैं, उन्हें [[संक्रमण तत्व]] (या संक्रमण धातु, क्योंकि वे सभी धातु हैं) कहा जाता है।<ref name="Petrucci326">Petrucci et al., pp. 326–7</ref>

अगले 18 तत्व 5s कक्षकों ([[रुबिडियम]] और [[स्ट्रोंटियम]]), फिर 4d ([[यिट्रियम]] से [[कैडमियम]] तक, फिर से रास्ते में कुछ विसंगतियों के साथ), और फिर 5p ([[इंडियम]] से [[ज़ेनॉन]] तक) भरते हैं।<ref name=Petrucci331/><ref name=jensenlaw/> फिर से, इंडियम से आगे 4d कक्षक कोर में होते हैं।<ref name=jensenlaw/><ref>(1980). "Problems of the OPW Method. II. Calculation of the Band Structure of ZnS and CdS". ''Physica Status Solidi B''. 97 (2) 631–640. doi:[https://doi.org/10.1002/pssb.2220970230 10.1002/pssb.2220970230].</ref> इसलिए पांचवीं पंक्ति की संरचना चौथी जैसी ही है।<ref name="Petrucci331" />

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सारणी की छठी पंक्ति भी दो s-ब्लॉक तत्वों के साथ शुरू होती है: [[सीज़ियम]] और [[बेरियम]]।<ref name=jensenlaw/> इसके बाद, पहले f-ब्लॉक तत्व (नीचे हरे रंग में) दिखाई देने लगते हैं, जो [[लैंथेनम]] से शुरू होते हैं। इन्हें कभी-कभी आंतरिक संक्रमण तत्व कहा जाता है।<ref name="Petrucci326" /> चूंकि अब समान ऊर्जाओं पर न केवल 4f बल्कि 5d और 6s उपकोश भी हैं, इसलिए कई अनियमित विन्यासों के साथ फिर से प्रतिस्पर्धा होती है;<ref name="Petrucci328" /> इसके परिणामस्वरूप कुछ विवाद हुआ कि f-ब्लॉक वास्तव में कहाँ से शुरू होना चाहिए, लेकिन इस मामले का अध्ययन करने वाले अधिकांश लोग सहमत हैं कि यह आफबाऊ सिद्धांत के अनुसार लैंथेनम से शुरू होता है।<ref name="Jensen-2015" /> भले ही लैंथेनम स्वयं एक एकल परमाणु के रूप में 4f उपकोश को नहीं भरता है, इलेक्ट्रॉनों के बीच प्रतिकर्षण के कारण,<ref name="Jorgensen">(1973). "The Loose Connection between Electron Configuration and the Chemical Behavior of the Heavy Elements (Transuranics)". ''Angewandte Chemie International Edition''. 12 (1) 12–19. doi:[https://doi.org/10.1002/anie.197300121 10.1002/anie.197300121].</ref> इसके 4f कक्षक रसायन विज्ञान में भाग लेने के लिए ऊर्जा में पर्याप्त कम हैं।<ref name="Hamilton">(1965). "Position of Lanthanum in the Periodic Table". ''American Journal of Physics''. 33 (8) 637–640. doi:[https://doi.org/10.1119/1.1972042 10.1119/1.1972042].</ref><ref name=elyashevich>El'yashevich, M. A.. (1953). "Spectra of the Rare Earths". 382, 397. State Publishing House of Technical-Theoretical Literature.</ref><ref name=Cp3Ln>(8 December 2010). "Covalent Lanthanide Chemistry Near the Limit of Weak Bonding: Observation of (CpSiMe<sub>3</sub>)<sub>3</sub>Ce−ECp* and a Comprehensive Density Functional Theory Analysis of Cp<sub>3</sub>Ln−ECp (E = Al, Ga)". ''Inorganic Chemistry''. 50 (1) 345–357. doi:[https://doi.org/10.1021/ic102028d 10.1021/ic102028d].</ref> [[यिट्टरबियम]] पर, सात 4f कक्षक चौदह इलेक्ट्रॉनों के साथ पूरी तरह से भर जाते हैं; इसके बाद, दस संक्रमण तत्वों की एक श्रृंखला ([[लुटेटियम]] से [[मर्करी (तत्व)|मर्करी]]) आती है,<ref name=jensenlaw/><ref name="JensenLr">(2015). [https://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/251.%20Lawrencium.pdf Some Comments on the Position of Lawrencium in the Periodic Table].</ref><ref>(2002). "镧系元素 4f 轨道在成键中的作用的理论研究". ''Acta Chimica Sinica''. 62 (8) 1379–84.</ref><ref name="LaF3">(2013). "On structure and bonding of lanthanoid trifluorides LnF<sub>3</sub> (Ln = La to Lu)". ''Physical Chemistry Chemical Physics''. 2013 (15) 7839–47. doi:[https://doi.org/10.1039/C3CP50717C 10.1039/C3CP50717C].</ref> और अंत में छह मुख्य-समूह तत्व ([[थैलियम]] से [[रेडॉन]]) आवर्त को पूरा करते हैं।<ref name=jensenlaw/><ref name="Pyykko">(2019). "Octacarbonyl Ion Complexes of Actinides [An(CO)8]+/− (An=Th, U) and the Role of f Orbitals in Metal–Ligand Bonding". ''[[Chemistry: A European Journal|Chem. Eur. J.]]''. 25 (50) 11772–11784. doi:[https://doi.org/10.1002/chem.201902625 10.1002/chem.201902625].</ref> लुटेटियम से आगे 4f कक्षक कोर में होते हैं,<ref name=jensenlaw/><ref name=Cp3Ln/> और थैलियम से आगे 5d कक्षक भी कोर में होते हैं।<ref name=jensenlaw/><ref name=KW/><ref>(1994). "Relativistic effects in mercury: Atom, clusters, and bulk". ''Physical Review B''. 49 (7) 4954–4958. doi:[https://doi.org/10.1103/PhysRevB.49.4954 10.1103/PhysRevB.49.4954].</ref>

सातवीं पंक्ति छठी पंक्ति के अनुरूप है: 7s भरती है ([[फ्रांसियम]] और [[रेडियम]]), फिर 5f ([[एक्टिनियम]] से [[नोबेलियम]]), फिर 6d ([[लॉरेनशियम]] से [[कोपरनिसियम]]), और अंत में 7p ([[निहोनियम]] से [[ओगानेसन]])।<ref name=jensenlaw/> लॉरेनशियम से शुरू होकर 5f कक्षक कोर (core) में होते हैं,<ref name=jensenlaw/> और संभवतः निहोनियम से शुरू होकर 6d कक्षक कोर में शामिल हो जाते हैं।<ref name=jensenlaw/><ref name=VI>(23 September 2021). "Stable copernicium hexafluoride (CnF<sub>6</sub>) with an oxidation state of VI+". ''Physical Chemistry Chemical Physics''. 2022 (24) 321–325. doi:[https://doi.org/10.1039/D1CP04360A 10.1039/D1CP04360A].</ref>{{#tag:ref|उन यौगिकों का सैद्धांतिक रूप से अध्ययन किया गया है जो निहोनियम के 6d कक्षकों का संयोजी कक्षकों के रूप में उपयोग करेंगे, लेकिन उन सभी के इतने अस्थिर होने की उम्मीद है कि उन्हें देखा नहीं जा सकता।<ref name="Seth">(1999). "The chemistry of superheavy elements. III. Theoretical studies on element 113 compounds". ''Journal of Chemical Physics''. 111 (14) 6422–6433. doi:[https://doi.org/10.1063/1.480168 10.1063/1.480168].</ref>|group=note}} यहाँ भी रास्ते में कुछ विसंगतियाँ हैं:<ref name="Petrucci331">Petrucci et al., p. 331</ref> उदाहरण के लिए, एकल परमाणुओं के रूप में न तो एक्टिनियम और न ही [[थोरियम]] वास्तव में 5f उपकोश को भरते हैं, और लॉरेनशियम 6d कोश को नहीं भरता है, लेकिन ये सभी उपकोश रासायनिक वातावरण में भरे जा सकते हैं।<ref>(2018). [https://escholarship.org/uc/item/4tc1b0xz Bond Covalency and Oxidation State of Actinide Ions Complexed with Therapeutic Chelating Agent 3,4,3-LI(1,2-HOPO)]. ''Inorganic Chemistry''. 57 (9) 5352–5363. doi:[https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.8b00345 10.1021/acs.inorgchem.8b00345].</ref><ref name="Johansson">(1995). [https://zenodo.org/record/1233903 Anomalous fcc crystal structure of thorium metal.]. ''Physical Review Letters''. 75 (2) 280–283. doi:[https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.75.280 10.1103/PhysRevLett.75.280].</ref><ref name=XuPyykko>
(8 June 2016). [http://pubs.rsc.org/-/content/articlehtml/2016/cp/c6cp02706g Is the chemistry of lawrencium peculiar]. ''Phys. Chem. Chem. Phys.''. 2016 (18) 17351–5. doi:[https://doi.org/10.1039/c6cp02706g 10.1039/c6cp02706g].</ref> बहुत लंबे समय तक, सातवीं पंक्ति अधूरी थी क्योंकि इसके अधिकांश तत्व प्रकृति में नहीं पाए जाते हैं। [[यूरेनियम से आगे के तत्व|यूरेनियम से परे के तत्वों]] को प्रयोगशाला में संश्लेषित किया जाना 1940 में शुरू हुआ, जब नेप्चूनियम बनाया गया था।<ref name="Scerri354" /> (हालाँकि, प्रकृति के बजाय संश्लेषण द्वारा खोजा गया पहला तत्व 1937 में टेक्नेटियम था।) यह पंक्ति 2009 में [[टेनेसीन]] के संश्लेषण के साथ पूरी हुई<ref name="117s">(2010). "Synthesis of a new element with atomic number ''Z'' = 117". ''Physical Review Letters''. 104 (14). doi:[https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.104.142502 10.1103/PhysRevLett.104.142502].</ref> (अंतिम तत्व ओगानेसन पहले ही 2002 में बनाया जा चुका था),<ref name="pp2002">Oganessian, Yu. T.. (2002). [https://www.jinr.ru/publish/Preprints/2002/287(D7-2002-287)e.pdf Results from the first <sup>249</sup>Cf+<sup>48</sup>Ca experiment]. ''JINR Communication''.</ref> और इस सातवीं पंक्ति के अंतिम तत्वों को 2016 में नाम दिए गए थे।<ref name="IUPAC-20161130"><!--Not stated-->. (30 November 2016). [https://iupac.org/iupac-announces-the-names-of-the-elements-113-115-117-and-118/ IUPAC Announces the Names of the Elements 113, 115, 117, and 118]. ''[[IUPAC]]''.</ref>

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| bgcolor="d-block" | 80<br />[[मर्करी|Hg]]
| bgcolor="p-block" | 81<br />[[थैलियम|Tl]]
| bgcolor="p-block" | 82<br />[[लेड|Pb]]
| bgcolor="p-block" | 83<br />[[बिस्मथ|Bi]]
| bgcolor="p-block" | 84<br />[[पोलोनियम|Po]]
| bgcolor="p-block" | 85<br />[[एस्टाटिन|At]]
| bgcolor="p-block" | 86<br />[[रेडॉन|Rn]]
| 2×(1+3+5+7) = '''32''' तत्व<br />6s 4f 5d 6p
|-
| bgcolor="s-block" | 87<br />[[फ्रांसियम|Fr]]
| bgcolor="s-block" | 88<br />[[रेडियम|Ra]]
| bgcolor="f-block" | 89<br />[[एक्टिनियम|Ac]]
| bgcolor="f-block" | 90<br />[[थोरियम|Th]]
| bgcolor="f-block" | 91<br />[[प्रोटैक्टीनियम|Pa]]
| bgcolor="f-block" | 92<br />[[यूरेनियम|U]]
| bgcolor="f-block" | 93<br />[[नेप्चूनियम|Np]]
| bgcolor="f-block" | 94<br />[[प्लूटोनियम|Pu]]
| bgcolor="f-block" | 95<br />[[अमेरिसियम|Am]]
| bgcolor="f-block" | 96<br />[[क्यूरियम|Cm]]
| bgcolor="f-block" | 97<br />[[बर्केलियम|Bk]]
| bgcolor="f-block" | 98<br />[[कैलिफोर्नियम|Cf]]
| bgcolor="f-block" | 99<br />[[आइंस्टीनियम|Es]]
| bgcolor="f-block" | 100<br />[[फर्मियम|Fm]]
| bgcolor="f-block" | 101<br />[[मेंडेलीवियम|Md]]
| bgcolor="f-block" | 102<br />[[नोबेलियम|No]]
| bgcolor="d-block" | 103<br />[[लॉरेनशियम|Lr]]
| bgcolor="d-block" | 104<br />[[रदरफोर्डियम|Rf]]
| bgcolor="d-block" | 105<br />[[डबनियम|Db]]
| bgcolor="d-block" | 106<br />[[सीबोर्गियम|Sg]]
| bgcolor="d-block" | 107<br />[[बोरियम|Bh]]
| bgcolor="d-block" | 108<br />[[हैसियम|Hs]]
| bgcolor="d-block" | 109<br />[[मिटनेरियम|Mt]]
| bgcolor="d-block" | 110<br />[[डार्मस्टेडियम|Ds]]
| bgcolor="d-block" | 111<br />[[रॉन्टजेनियम|Rg]]
| bgcolor="d-block" | 112<br />[[कोपरनिसियम|Cn]]
| bgcolor="p-block" | 113<br />[[निहोनियम|Nh]]
| bgcolor="p-block" | 114<br />[[फ्लेरोवियम|Fl]]
| bgcolor="p-block" | 115<br />[[मोस्कोवियम|Mc]]
| bgcolor="p-block" | 116<br />[[लिवरमोरियम|Lv]]
| bgcolor="p-block" | 117<br />[[टेनेसीन|Ts]]
| bgcolor="p-block" | 118<br />[[ओगानेसन|Og]]
| 2×(1+3+5+7) = '''32''' तत्व<br />7s 5f 6d 7p
|}
</div>
यह आधुनिक आवर्त सारणी को पूरा करता है, जिसमें सभी सात पंक्तियाँ अपनी क्षमता तक पूरी तरह भरी हुई हैं।<ref name="IUPAC-20161130" />

===इलेक्ट्रॉन विन्यास तालिका===
<div role="note" style="font-style:italic; padding-left:1.6em; margin-bottom:0.5em">मुख्य लेख: [[आवर्त सारणी (इलेक्ट्रॉन विन्यास)]]</div>

निम्नलिखित तालिका प्रत्येक तत्व के एक तटस्थ गैस-चरण परमाणु के इलेक्ट्रॉन विन्यास को दर्शाती है। अलग-अलग रासायनिक वातावरण में अलग-अलग विन्यास पसंद किए जा सकते हैं।<ref name="Jorgensen" /> मुख्य-समूह तत्वों के इलेक्ट्रॉन विन्यास पूरी तरह से नियमित हैं; संक्रमण और आंतरिक संक्रमण तत्व ऊर्जा स्तर में करीब उपकोशों के बीच प्रतिस्पर्धा के कारण बीस अनियमितताएँ दिखाते हैं। अंतिम दस तत्वों (109–118) के लिए, प्रयोगात्मक डेटा का अभाव है<ref>[[National Institute of Standards and Technology]] (NIST). (August 2019). [https://www.nist.gov/pml/periodic-table-elements Periodic Table of the Elements]. ''NIST''.</ref> और इसलिए इसके बजाय गणना किए गए विन्यास दिखाए गए हैं।<ref>(1975). "Superheavy elements a prediction of their chemical and physical properties". ''Structure and Bonding''. 21 89–144. ISBN 978-3-540-07109-9. doi:[https://doi.org/10.1007/BFb0116496 10.1007/BFb0116496].</ref> पूरी तरह से भरे हुए उपकोशों को ग्रे कर दिया गया है।

== विविधताएँ ==
===आवर्त 1===
<div role="note" style="font-style:italic; padding-left:1.6em; margin-bottom:0.5em">मुख्य लेख: [[आवर्त 1 तत्व]]</div>

हालाँकि आधुनिक आवर्त सारणी आज मानक है, आवर्त 1 के तत्वों हाइड्रोजन और हीलियम का स्थान चर्चा का विषय बना हुआ है, और कुछ विविधताएँ पाई जा सकती हैं।<ref name=KW/><ref name="Lemonick">Lemonick, Sam. (2019). [https://cen.acs.org/physical-chemistry/periodic-table/periodic-table-icon-chemists-still/97/i1 The periodic table is an icon. But chemists still can't agree on how to arrange it]. ''C&EN News''.</ref> उनके संबंधित s<sup>1</sup> और s<sup>2</sup> इलेक्ट्रॉन विन्यास के बाद, हाइड्रोजन को समूह 1 में रखा जाएगा, और हीलियम को समूह 2 में रखा जाएगा।<ref name="KW" /> हाइड्रोजन का समूह 1 में स्थान सामान्य है, लेकिन हीलियम को लगभग हमेशा अन्य उत्कृष्ट गैसों के साथ समूह 18 में रखा जाता है।<ref name="IUPAC-redbook" /> यह बहस इस बात की परस्पर विरोधी समझ से जुड़ी है कि रासायनिक या इलेक्ट्रॉनिक गुणों में से किसे आवर्त सारणी के स्थान का निर्धारण करना चाहिए।<ref name=Lemonick/>

समूह 1 की धातुओं की तरह, हाइड्रोजन के सबसे बाहरी कोश में एक इलेक्ट्रॉन होता है<ref name="Gray12">Gray, p. 12</ref> और रासायनिक प्रतिक्रियाओं में आमतौर पर अपना एकमात्र इलेक्ट्रॉन खो देता है।<ref name="Vlasov" /> हाइड्रोजन में कुछ धातु-जैसे रासायनिक गुण होते हैं, जो कुछ धातुओं को उनके [[लवण (रसायन विज्ञान)|लवणों]] से विस्थापित करने में सक्षम होते हैं।<ref name="Vlasov">(1970). "107 Stories About Chemistry". 23–27. Mir Publishers. ISBN 978-0-8285-5067-3.</ref> लेकिन यह मानक स्थितियों में एक द्विपरमाणुक अधात्विक गैस बनाता है, जो क्षार धातुओं के विपरीत है जो प्रतिक्रियाशील ठोस धातुएँ हैं। यह और हाइड्रोजन का [[हाइड्राइड]] बनाना, जिसमें यह एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करता है, इसे [[हैलोजन]] के गुणों के करीब लाता है जो ऐसा ही करते हैं<ref name=Vlasov/> (हालाँकि हाइड्रोजन के लिए H<sup>−</sup> की तुलना में H<sup>+</sup> बनाना दुर्लभ है)।<ref name="raynercanham">Rayner-Canham, Geoffrey. (2020). "The Periodic Table: Past, Present, Future". 53–70, 85–102. World Scientific. ISBN 978-981-12-1850-7.</ref> इसके अलावा, सबसे हल्के दो हैलोजन ([[फ्लोरीन]] और [[क्लोरीन]]) मानक स्थितियों में हाइड्रोजन की तरह गैसीय होते हैं।<ref name="Vlasov" /> हाइड्रोजन के कुछ गुण किसी भी समूह के लिए उपयुक्त नहीं हैं: हाइड्रोजन न तो अत्यधिक ऑक्सीकरण करने वाला है और न ही अत्यधिक अपचयन करने वाला है और पानी के साथ प्रतिक्रियाशील नहीं है।<ref name=raynercanham/> इस प्रकार हाइड्रोजन में क्षार धातुओं और हैलोजन दोनों के अनुरूप गुण होते हैं, लेकिन किसी भी समूह से पूरी तरह मेल नहीं खाते हैं, और इसलिए इसके रसायन विज्ञान द्वारा इसे रखना कठिन है।<ref name="Vlasov" /> इसलिए, जबकि समूह 1 में हाइड्रोजन का इलेक्ट्रॉनिक स्थान प्रमुख है, कुछ दुर्लभ व्यवस्थाएँ या तो हाइड्रोजन को समूह 17 में दिखाती हैं,<ref>Clayden.</ref> समूह 1 और 17 दोनों में हाइड्रोजन की नकल करती हैं,<ref>Seaborg, G.. (1945). "The chemical and radioactive properties of the heavy elements". ''Chemical & Engineering News''. 23 (23) 2190–93. doi:[https://doi.org/10.1021/cen-v023n023.p2190 10.1021/cen-v023n023.p2190].</ref><ref name="Kaesz" /> या इसे सभी समूहों से अलग रखती हैं।<ref name="Kaesz">(2009). "A Central Position for Hydrogen in the Periodic Table". ''Chemistry International''. 25 (6) 14. doi:[https://doi.org/10.1515/ci.2003.25.6.14 10.1515/ci.2003.25.6.14].</ref><ref name="GE">Greenwood & Earnshaw, throughout the book</ref><ref name="KW" /> इस अंतिम विकल्प की रसायनज्ञ और विज्ञान के दार्शनिक [[एरिक सेरी]] द्वारा इस आधार पर आलोचना की गई है कि यह प्रतीत होता है कि हाइड्रोजन आवर्त नियम से पूरी तरह ऊपर है, अन्य सभी तत्वों के विपरीत।<ref>(2004). "The Placement of Hydrogen in the Periodic Table". ''Chemistry International''. 26 (3) 21–22. doi:[https://doi.org/10.1515/ci.2004.26.3.21 10.1515/ci.2004.26.3.21].</ref>

हीलियम एकमात्र ऐसा तत्व है जो नियमित रूप से आवर्त सारणी में एक ऐसा स्थान रखता है जो इसकी इलेक्ट्रॉनिक संरचना के अनुरूप नहीं है। इसके सबसे बाहरी कोश में दो इलेक्ट्रॉन होते हैं, जबकि अन्य उत्कृष्ट गैसों में आठ होते हैं; और यह एक s-ब्लॉक तत्व है, जबकि अन्य सभी उत्कृष्ट गैसें p-ब्लॉक तत्व हैं। हालाँकि यह मानक स्थितियों में अप्रतिक्रियाशील है, और इसका बाहरी कोश भरा हुआ है: ये गुण समूह 18 में उत्कृष्ट गैसों के समान हैं, लेकिन समूह 2 की प्रतिक्रियाशील क्षारीय मृदा धातुओं के बिल्कुल विपरीत हैं। इन कारणों से हीलियम को लगभग सार्वभौमिक रूप से समूह 18 में रखा जाता है<ref name="IUPAC-redbook" /> जो इसके गुणों से सबसे अच्छा मेल खाता है;<ref name="KW" /> हीलियम को समूह 2 में ले जाने के प्रस्ताव को इन कारणों से 1988 में IUPAC द्वारा खारिज कर दिया गया था।<ref name=Fluck/> फिर भी, हीलियम को आज भी कभी-कभी समूह 2 में रखा जाता है,<ref name=shattered>(2017). "Shattered Symmetry: Group Theory from the Eightfold Way to the Periodic Table". 336, 360–381. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-061139-2.</ref> और इसके कुछ भौतिक और रासायनिक गुण समूह 2 के तत्वों के करीब हैं और इलेक्ट्रॉनिक स्थान का समर्थन करते हैं।<ref name="Gray12" /><ref name="KW">(2014). "Chemical Structure and Reactivity". 257–260. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-9604135.</ref> ठोस हीलियम एक [[हेक्सागोनल क्लोज-पैक्ड]] संरचना में क्रिस्टलीकृत होता है, जो समूह 2 में बेरिलियम और मैग्नीशियम से मेल खाता है, लेकिन समूह 18 में अन्य उत्कृष्ट गैसों से नहीं।<ref name=Kurushkin>(2020). [https://www.researchgate.net/publication/342152661 Helium's placement in the Periodic Table from a crystal structure viewpoint]. ''IUCrJ''. 7 (4) 577–578. doi:[https://doi.org/10.1107/S2052252520007769 10.1107/S2052252520007769].</ref> उत्कृष्ट गैस रसायन विज्ञान में हाल के सैद्धांतिक विकास, जिसमें हीलियम के नियॉन की तुलना में थोड़ी कम अक्रियता दिखाने और (HeO)(LiF)<sub>2</sub> बनाने की उम्मीद है, जिसकी संरचना समान बेरिलियम यौगिक के समान है (लेकिन कोई अपेक्षित नियॉन एनालॉग नहीं है), के परिणामस्वरूप अधिक रसायनज्ञ हीलियम को समूह 2 में रखने की वकालत कर रहे हैं। यह इलेक्ट्रॉनिक तर्क से संबंधित है, क्योंकि नियॉन की अधिक अक्रियता का कारण इसके भरे हुए p-कोश से प्रतिकर्षण है जो हीलियम में नहीं है, हालाँकि वास्तव में यह संभावना नहीं है कि हीलियम युक्त अणु अत्यधिक कम तापमान की स्थिति (लगभग 10 [[केल्विन|K]]) के बाहर स्थिर होंगे।<ref name="PTSS" /><ref name=grochala>(1 November 2017). "On the position of helium and neon in the Periodic Table of Elements". ''Foundations of Chemistry''. 20 (2018) 191–207. doi:[https://doi.org/10.1007/s10698-017-9302-7 10.1007/s10698-017-9302-7].</ref><ref>(18 January 2019). [https://cen.acs.org/articles/97/i3/Reactions.html "The" periodic table]. ''Chemical & Engineering News''. 97 (3).</ref><ref>(23 April 2013). "Neon behind the signs". ''Nature Chemistry''. 5 (2013) 438. doi:[https://doi.org/10.1038/nchem.1631 10.1038/nchem.1631].</ref>

आवर्त सारणी में [[अधातु (रसायन विज्ञान)#प्रथम-पंक्ति विसंगति|प्रथम-पंक्ति विसंगति]] को हीलियम को समूह 2 में ले जाने का समर्थन करने के लिए भी उद्धृत किया गया है। यह इसलिए उत्पन्न होता है क्योंकि किसी भी प्रकार का पहला कक्षक असामान्य रूप से छोटा होता है, क्योंकि अपने उच्च एनालॉग्स के विपरीत, यह एक ही प्रकार के छोटे कक्षक से अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण का अनुभव नहीं करता है। यह प्रत्येक ब्लॉक में तत्वों की पहली पंक्ति को असामान्य रूप से छोटे परमाणु बनाता है, और ऐसे तत्व अपने समूह के लिए विशिष्ट प्रकार की विसंगतियाँ प्रदर्शित करते हैं। हीलियम को पुन: स्थापित करने के लिए तर्क देने वाले कुछ रसायनज्ञों ने बताया है कि यदि हीलियम को समूह 2 में रखा जाता है तो वह समान विसंगतियाँ प्रदर्शित करता है, लेकिन यदि इसे समूह 18 में रखा जाता है तो नहीं: दूसरी ओर, नियॉन, जो हीलियम को उस स्थान से हटा दिए जाने पर पहला समूह 18 तत्व होगा, समान विसंगतियाँ प्रदर्शित करता है।<ref name="PTSS" /> हीलियम और बेरिलियम के बीच के संबंध को तब हाइड्रोजन और लिथियम के बीच के संबंध के समान तर्क दिया जाता है, एक ऐसा स्थान जो बहुत अधिक स्वीकार्य है।<ref name=grochala/> उदाहरण के लिए, कक्षकों के आकार में इस प्रवृत्ति के कारण, प्रत्येक मुख्य समूह के पहले और दूसरे सदस्यों के बीच परमाणु त्रिज्या में एक बड़ा अंतर समूह 1 और 13–17 में देखा जाता है: यह नियॉन और आर्गन के बीच, और हीलियम और बेरिलियम के बीच मौजूद है, लेकिन हीलियम और नियॉन के बीच नहीं। यह इसी तरह उत्कृष्ट गैसों के क्वथनांक और पानी में घुलनशीलता को प्रभावित करता है, जहाँ हीलियम नियॉन के बहुत करीब है, और एक समूह के पहले दो तत्वों के बीच बड़ा अंतर केवल नियॉन और आर्गन के बीच दिखाई देता है। हीलियम को समूह 2 में ले जाने से यह प्रवृत्ति समूह 2 और 18 में भी सुसंगत हो जाती है, हीलियम को पहला समूह 2 तत्व और नियॉन को पहला समूह 18 तत्व बनाकर: दोनों एक समूह के [[काइनोसिमेट्रिक]] पहले तत्व के विशिष्ट गुण प्रदर्शित करते हैं।<ref name=SB23/><ref>Siekierski and Burgess, p. 128</ref> हीलियम का समूह 18 स्थान फिर भी अपनी अत्यधिक अक्रियता के कारण लगभग सार्वभौमिक बना हुआ है।<ref>Lewars, Errol G.. (5 December 2008). [https://books.google.com/books?id=IoFzgBSSCwEC Modeling Marvels: Computational Anticipation of Novel Molecules]. 69–71. Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4020-6973-4.</ref> इसके अतिरिक्त, ऐसी सारणियाँ जो हाइड्रोजन और हीलियम दोनों को सभी समूहों के बाहर रखती हैं, शायद ही कभी देखी जा सकती हैं।<ref name=GE/><ref name=KW/><ref name=jensenlaw/>

===समूह 3===
<div role="note" style="font-style:italic; padding-left:1.6em; margin-bottom:0.5em">मुख्य लेख: [[समूह 3 तत्व#संरचना]]</div>

कई आवर्त सारणियों में, f-ब्लॉक को एक तत्व दाईं ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है, ताकि लैंथेनम और एक्टिनियम समूह 3 में d-ब्लॉक तत्व बन जाएं, और Ce–Lu और Th–Lr f-ब्लॉक बनाते हैं। इस प्रकार d-ब्लॉक को दो बहुत असमान भागों में विभाजित किया जाता है। यह इलेक्ट्रॉन विन्यास के शुरुआती गलत मापों का परिणाम है; आधुनिक माप ल्यूटेशियम और लॉरेनशियम के समूह 3 में होने, और La–Yb और Ac–No के f-ब्लॉक के रूप में होने के रूप के साथ अधिक सुसंगत हैं।<ref name=wulfsberg53/>

यिटरबियम (ytterbium) पर 4f कोश पूरी तरह से भर जाता है, और इसी कारण से [[लेव लांडाऊ]] (Lev Landau) और [[येवगेनी लिफ्शित्ज़]] (Evgeny Lifshitz) ने 1948 में लुटेटियम (lutetium) को f-ब्लॉक तत्व के रूप में वर्गीकृत करना गलत माना था। उन्होंने लैंथेनम (lanthanum) को भी d-ब्लॉक से हटाने का कदम नहीं उठाया था, लेकिन [[जुन कोंडो]] (Jun Kondō) ने 1963 में यह महसूस किया कि लैंथेनम की निम्न-तापमान [[अतिचालकता]] (superconductivity) उसके 4f कोश की सक्रियता को दर्शाती है।<ref name=Kondo/> 1965 में, डेविड सी. हैमिल्टन (David C. Hamilton) ने इस अवलोकन को आवर्त सारणी में इसकी स्थिति से जोड़ा, और तर्क दिया कि f-ब्लॉक La–Yb और Ac–No तत्वों से बना होना चाहिए।<ref name=Hamilton/> तब से, भौतिक, रासायनिक और इलेक्ट्रॉनिक साक्ष्यों ने इस वर्गीकरण का समर्थन किया है।<ref name=Fluck/><ref name=wulfsberg53>Wulfsberg, पृष्ठ 53: "जैसा कि डब्ल्यू. बी. जेन्सेन द्वारा बताया गया है, [यिट्रियम के प्रति] धातु संबंधी समानता लैंथेनम की तुलना में लुटेटियम के लिए बहुत अधिक है, इसलिए हमने धातुविज्ञानी के उस सम्मेलन को अपनाया है जिसमें Lu (और विस्तार से Lr) को Sc और Y के नीचे सूचीबद्ध किया गया है। इसका एक महत्वपूर्ण अतिरिक्त लाभ यह है कि आवर्त सारणी अधिक सममित हो जाती है, और इलेक्ट्रॉन विन्यास की भविष्यवाणी करना आसान हो जाता है। ई. आर. सेरी बताते हैं कि अधिकांश f-ब्लॉक तत्वों के इलेक्ट्रॉन विन्यास के हालिया निर्धारण अब Lu और Lr के इस स्थान के साथ अधिक संगत हैं।"</ref> यह मुद्दा 1982 में [[विलियम बी. जेन्सेन]] (William B. Jensen) द्वारा व्यापक ध्यान में लाया गया था, और लुटेटियम तथा लॉरेंसियम (lawrencium) को समूह 3 में पुन: वर्गीकृत करने का समर्थन 1988 (जब 1–18 समूह संख्याओं की सिफारिश की गई थी)<ref name="Fluck"/> और 2021 की IUPAC रिपोर्टों द्वारा किया गया।<ref name=2021IUPAC/> इसके बावजूद भिन्नता अभी भी मौजूद है क्योंकि अधिकांश पाठ्यपुस्तक लेखक इस मुद्दे से अवगत नहीं हैं।

एक तीसरा रूप कभी-कभी देखने को मिलता है जिसमें समूह 3 में यिट्रियम के नीचे के स्थान खाली छोड़ दिए जाते हैं, जैसे कि IUPAC वेबसाइट पर दिखाई देने वाली सारणी,<ref name="IUPAC-redbook" /> लेकिन यह f-ब्लॉक को 15 तत्व चौड़ा (La–Lu और Ac–Lr) बनाकर क्वांटम यांत्रिकी के साथ असंगति पैदा करता है, भले ही f-उपकोश में केवल 14 इलेक्ट्रॉन ही समा सकते हैं।<ref name=2021IUPAC/> इसके अलावा, साहित्य में इस बात को लेकर कुछ भ्रम है कि तब किन तत्वों को समूह 3 में माना जाता है।<ref name=2021IUPAC/><ref name=Thyssen/><ref name="JWP">Barber, Robert C.. (2011). "Discovery of the elements with atomic numbers greater than or equal to 113 (IUPAC Technical Report)". ''Pure Appl. Chem.''. 83 (7) 1485. doi:[https://doi.org/10.1351/PAC-REP-10-05-01 10.1351/PAC-REP-10-05-01].</ref><ref name="Karol">(22 December 2015). "Discovery of the elements with atomic numbers Z = 113, 115 and 117 (IUPAC Technical Report)". ''Pure Appl. Chem.''. 88 (1–2) 139–153. doi:[https://doi.org/10.1515/pac-2015-0502 10.1515/pac-2015-0502].</ref><ref>(2019). [http://www.chem.helsinki.fi/~pyykko/pekka/No330b.pdf An essay on periodic tables]. ''Pure and Applied Chemistry''. 91 (12) 1959–1967. doi:[https://doi.org/10.1515/pac-2019-0801 10.1515/pac-2019-0801].</ref> हालाँकि 2021 की IUPAC रिपोर्ट ने उल्लेख किया कि 15-तत्व-चौड़े f-ब्लॉक का समर्थन [[सापेक्षतावादी क्वांटम यांत्रिकी]] (relativistic quantum mechanics) की एक विशेष शाखा के कुछ विशेषज्ञों द्वारा किया जाता है जो [[अतिभारी तत्वों]] (superheavy elements) के गुणों पर ध्यान केंद्रित करते हैं, लेकिन परियोजना की राय यह थी कि इस तरह की रुचि-आधारित चिंताओं का इस बात पर कोई असर नहीं पड़ना चाहिए कि आवर्त सारणी को "सामान्य रासायनिक और वैज्ञानिक समुदाय" के सामने कैसे प्रस्तुत किया जाता है।<ref name=2021IUPAC/> अतिभारी तत्वों पर ध्यान केंद्रित करने वाले अन्य लेखकों ने बाद में स्पष्ट किया कि "f-ब्लॉक की 15वीं प्रविष्टि d-ब्लॉक के पहले स्लॉट का प्रतिनिधित्व करती है जिसे f-ब्लॉक प्रविष्टियों के स्थान को इंगित करने के लिए खाली छोड़ दिया गया है", जिसका अर्थ यह होगा कि इस रूप में लुटेटियम और लॉरेंसियम (प्रश्नगत 15वीं प्रविष्टियाँ) अभी भी समूह 3 में d-ब्लॉक तत्व हैं।<ref name=smits/> वास्तव में, जब IUPAC प्रकाशन सारणी को 32 कॉलम तक विस्तारित करते हैं, तो वे इसे स्पष्ट करते हैं और लुटेटियम तथा लॉरेंसियम को समूह 3 में यिट्रियम के नीचे रखते हैं।<ref>(2009). [https://publications.iupac.org/ci/2009/3101/1_leigh.html Periodic Tables and IUPAC]. ''Chemistry International''. 31 (1) 4–6. doi:[https://doi.org/10.1515/ci.2009.31.1.4 10.1515/ci.2009.31.1.4].</ref><ref>(1990). [https://archive.org/details/nomenclatureofin0000unse/page/282/mode/2up Nomenclature of inorganic chemistry: recommendations 1990]. 283. Blackwell Scientific Publications. ISBN 0-632-02319-8.</ref>

साहित्य में Sc-Y-La-Ac के पक्ष में कई तर्क देखे जा सकते हैं,<ref>(2021). "The location and composition of Group 3 of the periodic table". ''Foundations of Chemistry''. 23 (2) 155–197. doi:[https://doi.org/10.1007/s10698-020-09384-2 10.1007/s10698-020-09384-2].</ref><ref>(2022). [https://purehost.bath.ac.uk/ws/files/227604162/CCR_SC_Y_Ln_Manuscript_accepted_131221.pdf A comparison of the structural chemistry of scandium, yttrium, lanthanum and lutetium: A contribution to the group 3 debate]. ''Coordination Chemistry Reviews''. 455. doi:[https://doi.org/10.1016/j.ccr.2021.214366 10.1016/j.ccr.2021.214366].</ref> लेकिन उन्हें तार्किक रूप से असंगत होने के कारण चुनौती दी गई है।<ref name="Jensen-2015" /> उदाहरण के लिए, यह तर्क दिया गया है कि लैंथेनम और एक्टिनियम f-ब्लॉक तत्व नहीं हो सकते क्योंकि व्यक्तिगत गैस-चरण परमाणुओं के रूप में, उन्होंने f-उपकोशों को भरना शुरू नहीं किया है।<ref name=Lavelle>(2008). "Lanthanum (La) and Actinium (Ac) Should Remain in the d-block". ''Journal of Chemical Education''. 85 (11) 1482–1483. doi:[https://doi.org/10.1021/ed085p1482 10.1021/ed085p1482].</ref> लेकिन थोरियम के साथ भी ऐसा ही है जिसे कभी भी f-ब्लॉक तत्व होने पर विवादित नहीं किया जाता है,<ref name=2021IUPAC/> और यह तर्क दूसरे छोर पर मौजूद समस्या को अनदेखा करता है: कि f-कोश यिटरबियम और नोबेलियम पर भरना पूरा करते हैं, जो Sc-Y-Lu-Lr रूप से मेल खाता है, न कि लुटेटियम और लॉरेंसियम पर जैसा कि Sc-Y-La-Ac रूप में होता।<ref name=johnson>Johnson, David. (1984). [https://www.rsc.org/images/23_The_Periodic_Law_tcm18-30005.pdf The Periodic Law]. The Royal Society of Chemistry. ISBN 0-85186-428-7.</ref> न केवल ऐसे असाधारण विन्यास अल्पसंख्यक हैं,<ref name=johnson/> बल्कि उन्हें किसी भी मामले में आवर्त सारणी पर किसी अन्य तत्व को रखने के लिए प्रासंगिक नहीं माना गया है: गैसीय परमाणुओं में, d-कोश कॉपर, पैलेडियम और गोल्ड पर भरना पूरा करते हैं, लेकिन रसायनज्ञों द्वारा यह सार्वभौमिक रूप से स्वीकार किया जाता है कि ये विन्यास असाधारण हैं और d-ब्लॉक वास्तव में मैडेलुंग नियम (Madelung rule) के अनुसार जिंक, कैडमियम और मरकरी पर समाप्त होता है।<ref name="Thyssen"/> स्थान निर्धारण के लिए प्रासंगिक तथ्य<ref name=Jensen2009/><ref name=JensenLr/> यह है कि लैंथेनम और एक्टिनियम (थोरियम की तरह) में संयोजी f-ऑर्बिटल होते हैं जो रासायनिक वातावरण में अधिकृत हो सकते हैं, जबकि लुटेटियम और लॉरेंसियम में ऐसा नहीं होता है:<ref name=jensenlaw/><ref name="Wittig">Wittig, Jörg. (1973). "Festkörper Probleme: Plenary Lectures of the Divisions Semiconductor Physics, Surface Physics, Low Temperature Physics, High Polymers, Thermodynamics and Statistical Mechanics, of the German Physical Society, Münster, March 19–24, 1973". 13 375–396. Springer. ISBN 978-3-528-08019-8. doi:[https://doi.org/10.1007/BFb0108579 10.1007/BFb0108579].</ref><ref name=XuPyykko/> उनके f-कोश कोर में होते हैं, और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उपयोग नहीं किए जा सकते हैं।<ref name=Cp3Ln/><ref name=wulfsberg26/> इस प्रकार यिट्रियम और लैंथेनम के बीच का संबंध केवल समान संख्या में संयोजी इलेक्ट्रॉनों वाले लेकिन विभिन्न प्रकार के संयोजी ऑर्बिटल्स वाले तत्वों के बीच का एक द्वितीयक संबंध है, जैसे कि क्रोमियम और यूरेनियम के बीच; जबकि यिट्रियम और लुटेटियम के बीच का संबंध प्राथमिक है, जो संयोजी इलेक्ट्रॉन संख्या और संयोजी ऑर्बिटल प्रकार दोनों को साझा करते हैं।<ref name=jensenlaw/>

== आवर्ती प्रवृत्तियाँ ==
<div role="note" style="font-style:italic; padding-left:1.6em; margin-bottom:0.5em">मुख्य लेख: [[wikipedia:Periodic trends|Periodic trends]]</div>

चूंकि रासायनिक प्रतिक्रियाओं में संयोजी इलेक्ट्रॉन शामिल होते हैं,<ref name="cartoon" /> समान बाहरी इलेक्ट्रॉन विन्यास वाले तत्वों से समान रूप से प्रतिक्रिया करने और उनमें तत्वों के समान अनुपात वाले यौगिक बनाने की अपेक्षा की जा सकती है।<ref name="Greenwood27" /> ऐसे तत्वों को एक ही समूह में रखा जाता है, और इस प्रकार एक समूह में नीचे जाने पर रासायनिक व्यवहार में स्पष्ट समानताएं और प्रवृत्तियाँ होती हैं।<ref>Messler, R. W.. (2010). "The essence of materials for engineers". 32. Jones & Bartlett Publishers. ISBN 978-0-7637-7833-0.</ref> चूंकि अनुरूप विन्यास नियमित अंतराल पर होते हैं, इसलिए तत्वों के गुण आवर्ती पुनरावृत्ति प्रदर्शित करते हैं, इसीलिए इसे आवर्त सारणी और आवर्त नियम कहा जाता है। इन आवर्ती पुनरावृत्तियों को उस अंतर्निहित सिद्धांत के विकसित होने से बहुत पहले ही देख लिया गया था जो उनकी व्याख्या करता है।<ref name="Myers">Myers, R.. (2003). [https://archive.org/details/basicschemistry00myer_641 The basics of chemistry]. [https://archive.org/details/basicschemistry00myer_641/page/n74 61]–67. Greenwood Publishing Group. ISBN 978-0-313-31664-7.</ref><ref name="chang2">Chang, R.. (2002). [https://archive.org/details/riimchemistry00chan/page/289 Chemistry]. [https://archive.org/details/riimchemistry00chan/page/289 289–310, 340–42]. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-112072-2.</ref>

=== परमाणु त्रिज्या ===
ऐतिहासिक रूप से, 20वीं सदी की शुरुआत तक परमाणुओं का भौतिक आकार अज्ञात था। हाइड्रोजन की परमाणु त्रिज्या का पहला गणनात्मक अनुमान भौतिक विज्ञानी [[आर्थर एरिच हास]] (Arthur Erich Haas) द्वारा 1910 में स्वीकृत मान, [[बोर त्रिज्या]] (~0.529 Å), के परिमाण की कोटि (10 का एक कारक) के भीतर प्रकाशित किया गया था। अपने मॉडल में, हास ने 1904 में [[जे. जे. थॉमसन]] (J. J. Thomson) द्वारा प्रस्तावित शास्त्रीय परमाणु मॉडल पर आधारित एक एकल-इलेक्ट्रॉन विन्यास का उपयोग किया, जिसे अक्सर [[प्लम-पुडिंग मॉडल]] कहा जाता है।<ref>Haas, Arthur Erich (1884–1941) Uber die elektrodynamische Bedeutung des Planckschen Strahlungsgesetzes und uber eine neue Bestimmung des elektrischen Elementarquantums und der dimension des wasserstoffatoms. Sitzungsberichte der kaiserlichen Akademie der Wissenschaften in Wien. 2a, 119 pp 119–144 (1910). Haas AE. Die Entwicklungsgeschichte des Satzes von der Erhaltung der Kraft. Habilitation Thesis, Vienna, 1909. Hermann, A. Arthur Erich Haas, Der erste Quantenansatz für das Atom. Stuttgart, 1965 [contains a reprint]</ref>

[[परमाणु त्रिज्या]] (परमाणुओं का आकार) उनके सबसे बाहरी ऑर्बिटल्स के आकार पर निर्भर करती है।<ref name=SB23>Siekierski and Burgess, pp. 23–26</ref> वे मुख्य-समूह तत्वों के साथ बाएं से दाएं जाने पर सामान्यतः घटती हैं, क्योंकि परमाणु आवेश बढ़ता है लेकिन बाहरी इलेक्ट्रॉन अभी भी उसी कोश में होते हैं। हालाँकि, एक कॉलम में नीचे जाने पर, त्रिज्या सामान्यतः बढ़ती है, क्योंकि सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन उच्च कोशों में होते हैं जो इस प्रकार नाभिक से अधिक दूर होते हैं।<ref name="cartoon" /><ref name="chemguidear">Clark, Jim. (2012). [https://www.chemguide.co.uk/atoms/properties/atradius.html Atomic and Ionic Radius]. ''Chemguide''.</ref> प्रत्येक ब्लॉक की पहली पंक्ति असामान्य रूप से छोटी होती है, जिसका कारण [[काइनोसिमेट्री]] (kainosymmetry) या प्रिमोजेनिक प्रतिकर्षण नामक प्रभाव है:<ref>(2019). "Physical origin of chemical periodicities in the system of elements". ''Pure and Applied Chemistry''. 91 (12) 1969–1999. doi:[https://doi.org/10.1515/pac-2019-0901 10.1515/pac-2019-0901].</ref> 1s, 2p, 3d और 4f उपकोशों के कोई आंतरिक अनुरूप नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, 2p ऑर्बिटल्स 1s और 2s ऑर्बिटल्स से मजबूत प्रतिकर्षण का अनुभव नहीं करते हैं, जिनका कोणीय आवेश वितरण काफी अलग होता है, और इसलिए वे बहुत बड़े नहीं होते हैं; लेकिन 3p ऑर्बिटल्स 2p ऑर्बिटल्स से मजबूत प्रतिकर्षण का अनुभव करते हैं, जिनका कोणीय आवेश वितरण समान होता है। इस प्रकार उच्च s-, p-, d- और f-उपकोश अपने आंतरिक अनुरूपों से मजबूत प्रतिकर्षण का अनुभव करते हैं, जिनका आवेश का कोणीय वितरण लगभग समान होता है, और इससे बचने के लिए उन्हें फैलना पड़ता है। यह छोटे 2p तत्वों, जो [[बहु-आबंधन]] (multiple bonding) पसंद करते हैं, और बड़े 3p तथा उच्च p-तत्वों, जो ऐसा नहीं करते हैं, के बीच महत्वपूर्ण अंतर पैदा करता है।<ref name=SB23/> इसी तरह की विसंगतियां 1s, 2p, 3d, 4f और काल्पनिक 5g तत्वों के लिए उत्पन्न होती हैं:<ref name="Kaupp">Kaupp, Martin. (1 December 2006). "The role of radial nodes of atomic orbitals for chemical bonding and the periodic table". ''Journal of Computational Chemistry''. 28 (1) 320–25. doi:[https://doi.org/10.1002/jcc.20522 10.1002/jcc.20522].</ref> इस प्रथम-पंक्ति विसंगति की डिग्री s-ब्लॉक के लिए सबसे अधिक है, p-ब्लॉक के लिए मध्यम है, और d- तथा f-ब्लॉक के लिए कम स्पष्ट है।<ref name="PTSS2" />

संक्रमण तत्वों में, एक आंतरिक कोश भर रहा होता है, लेकिन परमाणु का आकार अभी भी बाहरी इलेक्ट्रॉनों द्वारा निर्धारित होता है। श्रृंखला में बढ़ता परमाणु आवेश और परिरक्षण (shielding) के लिए आंतरिक इलेक्ट्रॉनों की बढ़ी हुई संख्या एक-दूसरे की कुछ हद तक भरपाई करती है, इसलिए त्रिज्या में कमी छोटी होती है।<ref name="chemguidear" /> 4p और 5d परमाणु, जो नए प्रकार की संक्रमण श्रृंखलाओं के पहली बार पेश होने के तुरंत बाद आते हैं, अपेक्षा से छोटे होते हैं,<ref name="Greenwood29">Greenwood and Earnshaw, p. 29</ref> क्योंकि जोड़े गए कोर 3d और 4f उपकोश बाहरी इलेक्ट्रॉनों के लिए परमाणु आवेश का केवल अधूरा परिरक्षण प्रदान करते हैं। इसलिए उदाहरण के लिए गैलियम परमाणु एल्युमीनियम परमाणुओं से थोड़े छोटे होते हैं।<ref name=SB23/> काइनोसिमेट्री के साथ मिलकर, यह आवर्तों के बीच एक सम-विषम अंतर (s-ब्लॉक को छोड़कर) पैदा करता है{{#tag:ref|p-ब्लॉक तत्वों के गुण फिर भी बाद के s-ब्लॉक तत्वों को प्रभावित करते हैं। सोडियम में 3s कोश एक काइनोसिमेट्रिक 2p कोर के ऊपर है, लेकिन पोटेशियम में 4s कोश बहुत बड़े 3p कोर के ऊपर है। इसलिए जबकि किसी को पहले से ही पोटेशियम परमाणुओं के सोडियम परमाणुओं से बड़े होने की उम्मीद रही होगी, आकार का अंतर सामान्य से अधिक है।<ref name=SB23/>|group=note}} जिसे कभी-कभी द्वितीयक आवर्तता (secondary periodicity) के रूप में जाना जाता है: सम आवर्तों के तत्वों में परमाणु त्रिज्या छोटी होती है और वे कम इलेक्ट्रॉन खोना पसंद करते हैं, जबकि विषम आवर्तों (पहले को छोड़कर) के तत्व विपरीत दिशा में भिन्न होते हैं। इस प्रकार उदाहरण के लिए p-ब्लॉक में कई गुण समूह के साथ एक सहज प्रवृत्ति के बजाय एक ज़िगज़ैग (zigzag) दिखाते हैं। उदाहरण के लिए, समूह 15 के विषम आवर्तों में फास्फोरस और एंटीमनी आसानी से +5 ऑक्सीकरण अवस्था तक पहुँच जाते हैं, जबकि सम आवर्तों में नाइट्रोजन, आर्सेनिक और बिस्मथ +3 पर रहना पसंद करते हैं।<ref name="PTSS2" /><ref>(2018). "Is the periodic table appears doubled? Two variants of division of elements into two subsets. Internal and secondary periodicity". ''Foundations of Chemistry''. 21 255–284. doi:[https://doi.org/10.1007/s10698-018-9321-z 10.1007/s10698-018-9321-z].</ref> ऐसी ही स्थिति d-ब्लॉक के लिए भी है, जिसमें लुटेटियम से टंगस्टन परमाणु क्रमशः यिट्रियम से मोलिब्डेनम परमाणुओं से थोड़े छोटे होते हैं।<ref>(1968). [https://archive.org/details/sim_russian-journal-of-general-chemistry_1968-02_38_2/page/212/mode/2up Biron's Secondary Periodicity of the Side d-subgroups of Mendeleev's Short Table]. ''Journal of General Chemistry of the USSR''. 38 (2) 213–214.</ref><ref name="Calc1">(2009). "Molecular Single-Bond Covalent Radii for Elements 1-118". ''Chemistry: A European Journal''. 15 (1) 186–197. doi:[https://doi.org/10.1002/chem.200800987 10.1002/chem.200800987].</ref>

[[File:Pouring liquid mercury bionerd.jpg|thumb|right|तरल मरकरी। मानक स्थितियों पर इसकी तरल अवस्था सापेक्षतावादी प्रभावों का परिणाम है।<ref name=PekkaPyykko/>]]
थैलियम और लेड परमाणु क्रमशः इंडियम और टिन परमाणुओं के समान आकार के होते हैं, लेकिन बिस्मथ से रेडॉन तक 6p परमाणु अनुरूप 5p परमाणुओं से बड़े होते हैं। यह तब होता है जब परमाणु नाभिक अत्यधिक आवेशित हो जाते हैं, तो इलेक्ट्रॉन बादल पर नाभिक के प्रभाव को मापने के लिए [[विशेष सापेक्षता]] (special relativity) की आवश्यकता होती है। ये [[सापेक्षतावादी क्वांटम रसायन विज्ञान|सापेक्षतावादी प्रभाव]] भारी तत्वों के गुणों को आवर्त सारणी में उनके हल्के समरूपों की तुलना में तेजी से भिन्न बनाते हैं। [[स्पिन-ऑर्बिट इंटरैक्शन]] p-उपकोश को विभाजित करता है: एक p-ऑर्बिटल सापेक्षतावादी रूप से स्थिर और संकुचित होता है (यह थैलियम और लेड में भरता है), लेकिन अन्य दो (बिस्मथ से रेडॉन में भरने वाले) सापेक्षतावादी रूप से अस्थिर और विस्तारित होते हैं।<ref name=SB23/> सापेक्षतावादी प्रभाव यह भी बताते हैं कि [[गोल्ड]] (सोना) सुनहरा क्यों है और [[मरकरी]] (पारा) कमरे के तापमान पर तरल क्यों है।<ref name="PekkaPyykko">(1979). "Relativity and the periodic system of elements". ''Accounts of Chemical Research''. 12 (8) 276. doi:[https://doi.org/10.1021/ar50140a002 10.1021/ar50140a002].</ref><ref name="Norrby">(1991). "Why is mercury liquid? Or, why do relativistic effects not get into chemistry textbooks?". ''Journal of Chemical Education''. 68 (2) 110. doi:[https://doi.org/10.1021/ed068p110 10.1021/ed068p110].</ref> सातवें आवर्त के अंत में इनके बहुत मजबूत होने की उम्मीद है, जो संभावित रूप से आवर्तता के पतन का कारण बन सकता है।<ref name=actrev/> इलेक्ट्रॉन विन्यास केवल तत्व 108 ([[हैसियम]]) तक स्पष्ट रूप से ज्ञात हैं, और 108 से आगे का प्रयोगात्मक रसायन विज्ञान केवल तत्व 112 ([[कोपरनिसियम]]) से 115 ([[मोस्कोवियम]]) तक ही किया गया है, इसलिए सबसे भारी तत्वों का रासायनिक लक्षण वर्णन वर्तमान शोध का विषय बना हुआ है।<ref name="Schändel 2003 277">Schädel, M.. (2003). "The Chemistry of Superheavy Elements". 277. Kluwer Academic Publishers. ISBN 978-1-4020-1250-1.</ref><ref name=moscovium>(23 September 2024). "Manifestation of relativistic effects in the chemical properties of nihonium and moscovium revealed by gas chromatography studies". ''Frontiers in Chemistry''. 12. doi:[https://doi.org/10.3389/fchem.2024.1474820 10.3389/fchem.2024.1474820].</ref>

परमाणु त्रिज्या के बाएं से दाएं घटने की प्रवृत्ति [[आयनिक त्रिज्या]] में भी मौजूद है, हालांकि इसकी जांच करना अधिक कठिन है क्योंकि लगातार तत्वों के सबसे सामान्य आयन सामान्यतः आवेश में भिन्न होते हैं। समान इलेक्ट्रॉन विन्यास वाले आयनों का आकार परमाणु संख्या बढ़ने के साथ घटता है, क्योंकि अधिक धनात्मक रूप से आवेशित नाभिक से आकर्षण बढ़ता है: इस प्रकार उदाहरण के लिए आयनिक त्रिज्या Se<sup>2−</sup>, Br<sup>−</sup>, Rb<sup>+</sup>, Sr<sup>2+</sup>, Y<sup>3+</sup>, Zr<sup>4+</sup>, Nb<sup>5+</sup>, Mo<sup>6+</sup>, Tc<sup>7+</sup> श्रृंखला में घटती है। एक ही तत्व के आयन छोटे होते जाते हैं जैसे-जैसे अधिक इलेक्ट्रॉन हटाए जाते हैं, क्योंकि नाभिक से आकर्षण इलेक्ट्रॉनों के बीच उस प्रतिकर्षण से अधिक होने लगता है जो इलेक्ट्रॉन बादलों के विस्तार का कारण बनता है: इस प्रकार उदाहरण के लिए आयनिक त्रिज्या V<sup>2+</sup>, V<sup>3+</sup>, V<sup>4+</sup>, V<sup>5+</sup> श्रृंखला में घटती है।<ref>Wulfsberg, pp. 33–34</ref>

=== आयनन ऊर्जा ===
[[File:First Ionization Energy blocks.svg|thumb|right|upright=1.5|इलेक्ट्रॉनवोल्ट में तत्वों की प्रथम आयनन ऊर्जा का ग्राफ (तत्व 109–118 के लिए भविष्यवाणियों का उपयोग किया गया)]]
किसी परमाणु की प्रथम [[आयनन ऊर्जा]] (ionisation energy) उससे एक इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा है। यह परमाणु त्रिज्या के साथ बदलती है: आयनन ऊर्जा बाएं से दाएं और नीचे से ऊपर बढ़ती है, क्योंकि नाभिक के करीब के इलेक्ट्रॉन अधिक मजबूती से बंधे होते हैं और उन्हें हटाना अधिक कठिन होता है। आयनन ऊर्जा इस प्रकार प्रत्येक आवर्त के पहले तत्व – हाइड्रोजन और [[क्षार धातु]] (alkali metal) – पर न्यूनतम होती है और फिर सामान्यतः तब तक बढ़ती है जब तक कि यह आवर्त के दाहिने किनारे पर [[उत्कृष्ट गैस]] (noble gas) तक नहीं पहुँच जाती।<ref name="cartoon" /> इस प्रवृत्ति के कुछ अपवाद हैं, जैसे ऑक्सीजन, जहाँ हटाया जाने वाला इलेक्ट्रॉन युग्मित होता है और इसलिए अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण इसे अपेक्षा से अधिक आसानी से हटाना संभव बनाता है।<ref name="Greenwood294">Greenwood and Earnshaw, pp. 24–5</ref>

संक्रमण श्रृंखला में, आंतरिक ऑर्बिटल्स के भरने के बावजूद बाहरी इलेक्ट्रॉन अधिमानतः खो जाते हैं। उदाहरण के लिए, 3d श्रृंखला में, 4s इलेक्ट्रॉन पहले खो जाते हैं, भले ही 3d ऑर्बिटल्स भरे जा रहे हों। एक अतिरिक्त 3d इलेक्ट्रॉन जोड़ने का परिरक्षण प्रभाव परमाणु आवेश में वृद्धि की लगभग भरपाई करता है, और इसलिए आयनन ऊर्जाएँ अधिकतर स्थिर रहती हैं, हालाँकि प्रत्येक संक्रमण श्रृंखला के अंत में विशेष रूप से थोड़ी वृद्धि होती है।<ref name="chemguideIE">Clark, Jim. (2016). [https://www.chemguide.co.uk/atoms/properties/ies.html Ionisation Energy]. ''Chemguide''.</ref>

चूंकि धातु परमाणु रासायनिक प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉन खो देते हैं, इसलिए आयनन ऊर्जा सामान्यतः रासायनिक प्रतिक्रियाशीलता के साथ सहसंबद्ध होती है, हालांकि इसमें अन्य कारक भी शामिल होते हैं।<ref name="chemguideIE" />

=== इलेक्ट्रॉन बंधुता ===
[[File:Electron affinity of the elements.svg|thumb|upright=1.4|right|इलेक्ट्रॉन बंधुता में प्रवृत्ति]]
आयनन ऊर्जा के विपरीत गुण [[इलेक्ट्रॉन बंधुता]] (electron affinity) है, जो परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन जोड़ने पर निकलने वाली ऊर्जा है।<ref name="chemguideea" /> एक गुजरता हुआ इलेक्ट्रॉन किसी परमाणु की ओर अधिक आसानी से आकर्षित होगा यदि वह नाभिक के खिंचाव को अधिक मजबूती से महसूस करता है, और विशेष रूप से यदि कोई उपलब्ध आंशिक रूप से भरा हुआ बाहरी ऑर्बिटल हो जो इसे समायोजित कर सके। इसलिए, इलेक्ट्रॉन बंधुता नीचे से ऊपर और बाएं से दाएं बढ़ने की प्रवृत्ति रखती है। अपवाद अंतिम कॉलम, उत्कृष्ट गैसें हैं, जिनमें एक पूर्ण कोश होता है और दूसरे इलेक्ट्रॉन के लिए कोई जगह नहीं होती है। यह अगले-से-अंतिम कॉलम में [[हैलोजन]] (halogens) को उच्चतम इलेक्ट्रॉन बंधुता देता है।<ref name="cartoon" />

कुछ परमाणुओं, जैसे उत्कृष्ट गैसों, की कोई इलेक्ट्रॉन बंधुता नहीं होती है: वे स्थिर गैस-चरण आयन नहीं बना सकते हैं।<ref>(2010). [http://americanae.aecid.es/americanae/es/registros/registro.do?tipoRegistro=MTD&idBib=3332434 Should negative electron affinities be used for evaluating the chemical hardness?]. ''Physical Chemistry Chemical Physics''. 13 (6) 2285–2293. doi:[https://doi.org/10.1039/C0CP01785J 10.1039/C0CP01785J].</ref> (वे मेटास्टेबल [[अनुनाद (कण भौतिकी)|अनुनाद]] बना सकते हैं यदि आने वाला इलेक्ट्रॉन पर्याप्त गतिज ऊर्जा के साथ आता है, लेकिन ये अनिवार्य रूप से और तेजी से [[ऑटोआयोनाइजेशन|स्वत: अलग]] हो जाते हैं: उदाहरण के लिए, सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाले He<sup>−</sup> स्तर का जीवनकाल लगभग 359 माइक्रोसेकंड है।)<ref>(2012). "The lifetime of the helium anion". ''Journal of Physics: Conference Series''. 388 (1). doi:[https://doi.org/10.1088/1742-6596/388/1/012006 10.1088/1742-6596/388/1/012006].</ref> उत्कृष्ट गैसें, जिनकी आयनन ऊर्जा उच्च होती है और कोई इलेक्ट्रॉन बंधुता नहीं होती है, उनमें इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने या खोने की बहुत कम प्रवृत्ति होती है और वे सामान्यतः अक्रिय होती हैं।<ref name="cartoon" />

प्रवृत्तियों के कुछ अपवाद होते हैं: ऑक्सीजन और फ्लोरीन की इलेक्ट्रॉन बंधुता उनके भारी समरूपों सल्फर और क्लोरीन की तुलना में कम होती है, क्योंकि वे छोटे परमाणु हैं और इसलिए पहले से मौजूद इलेक्ट्रॉनों से नए जोड़े गए इलेक्ट्रॉन को महत्वपूर्ण प्रतिकर्षण का अनुभव होगा। अधात्विक तत्वों के लिए, इलेक्ट्रॉन बंधुता भी कुछ हद तक प्रतिक्रियाशीलता के साथ सहसंबद्ध होती है, लेकिन पूरी तरह से नहीं क्योंकि अन्य कारक शामिल होते हैं। उदाहरण के लिए, फ्लोरीन की इलेक्ट्रॉन बंधुता क्लोरीन से कम है (बहुत छोटे फ्लोरीन परमाणु के लिए अत्यधिक अंतर-इलेक्ट्रॉनिक प्रतिकर्षण के कारण), लेकिन यह अधिक प्रतिक्रियाशील है।<ref name="chemguideea">Clark, Jim. (2012). [https://www.chemguide.co.uk/atoms/properties/eas.html Electron Affinity]. ''Chemguide''.</ref>

=== संयोजकता और ऑक्सीकरण अवस्थाएँ ===

किसी तत्व की [[संयोजकता]] (valence) को या तो उन हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो एक सरल बाइनरी हाइड्राइड बनाने के लिए इसके साथ जुड़ सकते हैं, या उन ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या के दोगुने के रूप में जो एक सरल बाइनरी ऑक्साइड (अर्थात, [[पेरोक्साइड]] या [[सुपरऑक्साइड]] नहीं) बनाने के लिए इसके साथ जुड़ सकते हैं।<ref name=johnson/> मुख्य-समूह तत्वों की संयोजकता सीधे समूह संख्या से संबंधित है: मुख्य समूहों 1–2 और 13–17 में हाइड्राइड MH, MH<sub>2</sub>, MH<sub>3</sub>, MH<sub>4</sub>, MH<sub>3</sub>, MH<sub>2</sub>, और अंत में MH सूत्रों का पालन करते हैं। इसके बजाय उच्चतम ऑक्साइड संयोजकता में बढ़ते हैं, जो M<sub>2</sub>O, MO, M<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, MO<sub>2</sub>, M<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, MO<sub>3</sub>, M<sub>2</sub>O<sub>7</sub> सूत्रों का पालन करते हैं।{{#tag:ref|कई निचले ऑक्साइड भी हैं: उदाहरण के लिए, समूह 15 में [[फास्फोरस]] दो ऑक्साइड बनाता है, [[फास्फोरस ट्राइऑक्साइड|P<sub>2</sub>O<sub>3</sub>]] और [[फास्फोरस पेंटोक्साइड|P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>]]।<ref name="Greenwood27">Greenwood and Earnshaw, pp. 27–9</ref>|group=note}} आज संयोजकता की धारणा को [[ऑक्सीकरण अवस्था]] (oxidation state) द्वारा विस्तारित किया गया है, जो कि एक यौगिक में अन्य सभी तत्वों को उनके आयनों के रूप में हटा दिए जाने पर किसी तत्व पर बचा हुआ औपचारिक आवेश है।<ref name="Greenwood27" />

इलेक्ट्रॉन विन्यास, आबंधन (bonding) के लिए उपलब्ध इलेक्ट्रॉनों की संख्या से एक स्पष्ट व्याख्या का सुझाव देता है;<ref name="Greenwood27" /> वास्तव में, संयोजी इलेक्ट्रॉनों (valence electrons) की संख्या समूह 1 में 1 से शुरू होती है, और फिर आवर्त सारणी के दाईं ओर बढ़ती जाती है, और प्रत्येक नए ब्लॉक के शुरू होने पर केवल 3 पर रीसेट होती है। इस प्रकार आवर्त 6 में, Cs–Ba में 1–2 संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं; La–Yb में 3–16; Lu–Hg में 3–12; और Tl–Rn में 3–8 होते हैं।<ref name=wulfsberg26>Wulfsberg, p. 26</ref> हालाँकि, d- और f-ब्लॉक के दाईं ओर, सभी संयोजी इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करने के अनुरूप सैद्धांतिक अधिकतम सीमा बिल्कुल भी प्राप्त करने योग्य नहीं है;<ref>Wulfsberg, p. 28</ref> यही स्थिति ऑक्सीजन, फ्लोरीन और क्रिप्टन तक की हल्की उत्कृष्ट गैसों (noble gases) को प्रभावित करती है।<ref>Wulfsberg, p. 274</ref>

{| class="wikitable mw-collapsible" style="margin:auto;text-align:center;"
|+ संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या
!
! [[क्षार धातु|1]]
! [[क्षारीय मृदा धातु|2]]
! colspan=14 |
! [[समूह 3 तत्व|3]]
! [[समूह 4 तत्व|4]]
! [[समूह 5 तत्व|5]]
! [[समूह 6 तत्व|6]]
! [[समूह 7 तत्व|7]]
! [[समूह 8 तत्व|8]]
! [[समूह 9 तत्व|9]]
! [[समूह 10 तत्व|10]]
! [[समूह 11 तत्व|11]]
! [[समूह 12 तत्व|12]]
! [[बोरॉन समूह|13]]
! [[कार्बन समूह|14]]
! [[निक्टोजन|15]]
! [[चाल्कोजन|16]]
! [[हैलोजन|17]]
! [[उत्कृष्ट गैस|18]]
|-
! [[आवर्त 1 तत्व|1]]
| bgcolor="s-block" | H<br />1
| colspan=30 style="border-width:0" |
| bgcolor="s-block" | He<br />2
|-
! [[आवर्त 2 तत्व|2]]
| bgcolor="s-block" | Li<br />1
| bgcolor="s-block" | Be<br />2
| colspan=24 style="border-width:0" |
| bgcolor="p-block" | B<br />3
| bgcolor="p-block" | C<br />4
| bgcolor="p-block" | N<br />5
| bgcolor="p-block" | O<br />6
| bgcolor="p-block" | F<br />7
| bgcolor="p-block" | Ne<br />8
|-
! [[आवर्त 3 तत्व|3]]
| bgcolor="s-block" | Na<br />1
| bgcolor="s-block" | Mg<br />2
| colspan=24 style="border-width:0" |
| bgcolor="p-block" | Al<br />3
| bgcolor="p-block" | Si<br />4
| bgcolor="p-block" | P<br />5
| bgcolor="p-block" | S<br />6
| bgcolor="p-block" | Cl<br />7
| bgcolor="p-block" | Ar<br />8
|-
! [[आवर्त 4 तत्व|4]]
| bgcolor="s-block" | K<br />1
| bgcolor="s-block" | Ca<br />2
| colspan=14 style="border-width:0" |
| bgcolor="d-block" | Sc<br />3
| bgcolor="d-block" | Ti<br />4
| bgcolor="d-block" | V<br />5
| bgcolor="d-block" | Cr<br />6
| bgcolor="d-block" | Mn<br />7
| bgcolor="d-block" | Fe<br />8
| bgcolor="d-block" | Co<br />9
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| bgcolor="d-block" | Zn<br />12
| bgcolor="p-block" | Ga<br />3
| bgcolor="p-block" | Ge<br />4
| bgcolor="p-block" | As<br />5
| bgcolor="p-block" | Se<br />6
| bgcolor="p-block" | Br<br />7
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|-
! [[आवर्त 5 तत्व|5]]
| bgcolor="s-block" | Rb<br />1
| bgcolor="s-block" | Sr<br />2
| colspan=14 style="border-width:0" |
| bgcolor="d-block" | Y<br />3
| bgcolor="d-block" | Zr<br />4
| bgcolor="d-block" | Nb<br />5
| bgcolor="d-block" | Mo<br />6
| bgcolor="d-block" | Tc<br />7
| bgcolor="d-block" | Ru<br />8
| bgcolor="d-block" | Rh<br />9
| bgcolor="d-block" | Pd<br />10
| bgcolor="d-block" | Ag<br />11
| bgcolor="d-block" | Cd<br />12
| bgcolor="p-block" | In<br />3
| bgcolor="p-block" | Sn<br />4
| bgcolor="p-block" | Sb<br />5
| bgcolor="p-block" | Te<br />6
| bgcolor="p-block" | I<br />7
| bgcolor="p-block" | Xe<br />8
|-
! [[आवर्त 6 तत्व|6]]
| bgcolor="s-block" | Cs<br />1
| bgcolor="s-block" | Ba<br />2
| bgcolor="f-block" | La<br />3
| bgcolor="f-block" | Ce<br />4
| bgcolor="f-block" | Pr<br />5
| bgcolor="f-block" | Nd<br />6
| bgcolor="f-block" | Pm<br />7
| bgcolor="f-block" | Sm<br />8
| bgcolor="f-block" | Eu<br />9
| bgcolor="f-block" | Gd<br />10
| bgcolor="f-block" | Tb<br />11
| bgcolor="f-block" | Dy<br />12
| bgcolor="f-block" | Ho<br />13
| bgcolor="f-block" | Er<br />14
| bgcolor="f-block" | Tm<br />15
| bgcolor="f-block" | Yb<br />16
| bgcolor="d-block" | Lu<br />3
| bgcolor="d-block" | Hf<br />4
| bgcolor="d-block" | Ta<br />5
| bgcolor="d-block" | W<br />6
| bgcolor="d-block" | Re<br />7
| bgcolor="d-block" | Os<br />8
| bgcolor="d-block" | Ir<br />9
| bgcolor="d-block" | Pt<br />10
| bgcolor="d-block" | Au<br />11
| bgcolor="d-block" | Hg<br />12
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| bgcolor="p-block" | Pb<br />4
| bgcolor="p-block" | Bi<br />5
| bgcolor="p-block" | Po<br />6
| bgcolor="p-block" | At<br />7
| bgcolor="p-block" | Rn<br />8
|-
! [[आवर्त 7 तत्व|7]]
| bgcolor="s-block" | Fr<br />1
| bgcolor="s-block" | Ra<br />2
| bgcolor="f-block" | Ac<br />3
| bgcolor="f-block" | Th<br />4
| bgcolor="f-block" | Pa<br />5
| bgcolor="f-block" | U<br />6
| bgcolor="f-block" | Np<br />7
| bgcolor="f-block" | Pu<br />8
| bgcolor="f-block" | Am<br />9
| bgcolor="f-block" | Cm<br />10
| bgcolor="f-block" | Bk<br />11
| bgcolor="f-block" | Cf<br />12
| bgcolor="f-block" | Es<br />13
| bgcolor="f-block" | Fm<br />14
| bgcolor="f-block" | Md<br />15
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| bgcolor="d-block" | Db<br />5
| bgcolor="d-block" | Sg<br />6
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| bgcolor="d-block" | Mt<br />9
| bgcolor="d-block" | Ds<br />10
| bgcolor="d-block" | Rg<br />11
| bgcolor="d-block" | Cn<br />12
| bgcolor="p-block" | Nh<br />3
| bgcolor="p-block" | Fl<br />4
| bgcolor="p-block" | Mc<br />5
| bgcolor="p-block" | Lv<br />6
| bgcolor="p-block" | Ts<br />7
| bgcolor="p-block" | Og<br />8
|}

एक पूर्ण स्पष्टीकरण के लिए केवल इलेक्ट्रॉन विन्यास पर विचार करने के बजाय, विभिन्न संयोजकता वाले यौगिकों के निर्माण में निकलने वाली ऊर्जा पर विचार करना आवश्यक है।<ref name="Greenwood113">Greenwood and Earnshaw, p. 113</ref> उदाहरण के लिए, मैग्नीशियम पानी में घुलने पर Mg<sup>+</sup> के बजाय Mg<sup>2+</sup> धनायन बनाता है, क्योंकि Mg<sup>+</sup> स्वतः ही Mg<sup>0</sup> और Mg<sup>2+</sup> धनायनों में [[विषमानुपातन|विषमानुपातित]] (disproportionate) हो जाएगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि जलयोजन की [[एन्थैल्पी]] (धनायन को पानी के अणुओं से घेरना) आयन के आवेश और त्रिज्या के साथ परिमाण में बढ़ती है। Mg<sup>+</sup> में, सबसे बाहरी कक्षक (जो आयनिक त्रिज्या निर्धारित करता है) अभी भी 3s है, इसलिए जलयोजन एन्थैल्पी कम है और इलेक्ट्रॉन को हटाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की भरपाई करने के लिए अपर्याप्त है; लेकिन Mg<sup>2+</sup> में फिर से आयनित होने पर कोर 2p उपकोश (subshell) खुल जाता है, जिससे जलयोजन एन्थैल्पी इतनी बड़ी हो जाती है कि मैग्नीशियम(II) यौगिकों का निर्माण संभव हो सके। इसी तरह के कारणों से, भारी p-ब्लॉक तत्वों की सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ (जहाँ ns इलेक्ट्रॉन, np की तुलना में ऊर्जा में कम हो जाते हैं) 2 के चरणों में भिन्न होती हैं, क्योंकि एक आंतरिक उपकोश को खोलने और आयनिक त्रिज्या को कम करने के लिए यह आवश्यक है (उदाहरण के लिए Tl<sup>+</sup>, 6s को खोलता है, और Tl<sup>3+</sup>, 5d को खोलता है, इसलिए एक बार जब थैलियम दो इलेक्ट्रॉन खो देता है तो वह तीसरा भी खो देता है)। [[कक्षक संकरण|कक्षक संकरण]] (orbital hybridization) पर आधारित समान तर्क कम विद्युत ऋणात्मक p-ब्लॉक तत्वों के लिए उपयोग किए जा सकते हैं।<ref name=sb45>Siekierski and Burgess, pp. 45–54</ref>{{#tag:ref|सामान्यतः "वर्जित" मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाओं को [[डाइमर (रसायन विज्ञान)|डाइमर]] बनाकर स्थिर किया जा सकता है, जैसे [Cl<sub>3</sub>Ga–GaCl<sub>3</sub>]<sup>2−</sup> में (+2 ऑक्सीकरण अवस्था में गैलियम) या [[डाइसल्फर डेकाफ्लोराइड|S<sub>2</sub>F<sub>10</sub>]] में (+5 ऑक्सीकरण अवस्था में सल्फर)।<ref name=sb45/> कुछ यौगिक जो ऐसी मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्थाओं में दिखाई देते हैं, वे वास्तव में मिश्रित-संयोजकता वाले यौगिक होते हैं, जैसे [[एंटीमनी टेट्रॉक्साइड|Sb<sub>2</sub>O<sub>4</sub>]], जिसमें Sb(III) और Sb(V) दोनों शामिल हैं।<ref name="Amador">(1988). "Diantimony Tetraoxides Revisited". ''Inorganic Chemistry''. 27 (8) 1367–1370. doi:[https://doi.org/10.1021/ic00281a011 10.1021/ic00281a011].</ref>|group=note}}

[[File:Transition metal oxidation states.svg|frame|center|संक्रमण धातुओं की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ। ठोस बिंदु सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाओं को दर्शाते हैं, और खोखले बिंदु संभावित लेकिन असंभावित अवस्थाओं को दर्शाते हैं।]]
संक्रमण धातुओं के लिए, सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ लगभग हमेशा कम से कम +2 होती हैं (अगले उपकोश को खोलने के कारण); यह असामान्य d<sup>x+1</sup>s<sup>1</sup> या d<sup>x+2</sup>s<sup>0</sup> विन्यास वाली धातुओं के लिए भी सत्य है (सिवाय [[चांदी|सिल्वर]] के), क्योंकि d-इलेक्ट्रॉनों के बीच प्रतिकर्षण का अर्थ है कि s- से d-उपकोश में दूसरे इलेक्ट्रॉन की गति उसकी आयनीकरण ऊर्जा को विशेष रूप से नहीं बदलती है।<ref name=sb134>Siekierski and Burgess, pp. 134–137</ref> क्योंकि संक्रमण धातुओं को और अधिक आयनित करने से कोई नया आंतरिक उपकोश नहीं खुलता है, इसलिए उनकी ऑक्सीकरण अवस्थाएँ 1 के चरणों में भिन्न होती हैं।<ref name=sb45/> लैंथेनाइड्स और बाद के एक्टिनाइड्स आमतौर पर एक स्थिर +3 ऑक्सीकरण अवस्था दिखाते हैं, जिसमें बाहरी s-इलेक्ट्रॉनों को हटा दिया जाता है और फिर (आमतौर पर) (n−2)f कक्षकों से एक इलेक्ट्रॉन हटाया जाता है, जो ऊर्जा में ns के समान होते हैं।<ref name=sb178/> d- और f-ब्लॉक तत्वों की सामान्य और अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्थाएँ आयनीकरण ऊर्जा पर निर्भर करती हैं। जैसे-जैसे प्रत्येक संक्रमण श्रेणी के साथ (n−1)d और ns कक्षकों के बीच ऊर्जा का अंतर बढ़ता है, आगे के इलेक्ट्रॉनों को आयनित करना ऊर्जा की दृष्टि से कम अनुकूल हो जाता है। इस प्रकार, शुरुआती संक्रमण धातु समूह उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं को पसंद करते हैं, लेकिन बाद के संक्रमण धातु समूहों के लिए +2 ऑक्सीकरण अवस्था अधिक स्थिर हो जाती है। इस प्रकार उच्चतम औपचारिक ऑक्सीकरण अवस्था प्रत्येक d-ब्लॉक पंक्ति की शुरुआत में +3 से बढ़कर, मध्य में +7 या +8 (उदाहरण के लिए [[ओस्मियम टेट्रॉक्साइड|OsO<sub>4</sub>]]) हो जाती है, और फिर अंत में +2 तक घट जाती है।<ref name=sb134/> लैंथेनाइड्स और बाद के एक्टिनाइड्स की चौथी आयनीकरण ऊर्जा आमतौर पर उच्च होती है और इसलिए वे शायद ही कभी +3 ऑक्सीकरण अवस्था से ऊपर जाते हैं, जबकि शुरुआती एक्टिनाइड्स की चौथी आयनीकरण ऊर्जा कम होती है और इसलिए उदाहरण के लिए नेप्च्यूनियम और प्लूटोनियम +7 तक पहुंच सकते हैं।<ref name=johnson/><ref name=sb134/><ref name=sb178>Siekierski and Burgess, pp. 178–180</ref> सबसे अंतिम एक्टिनाइड्स कम ऑक्सीकरण अवस्थाओं की ओर लैंथेनाइड्स से आगे जाते हैं: मेंडेलीवियम को थुलियम या यूरोपियम (लैंथेनाइड जिसमें सबसे स्थिर +2 अवस्था है, उसके आधे भरे f-कोश के कारण) की तुलना में +2 अवस्था में अधिक आसानी से अपचयित (reduce) किया जा सकता है, और नोबेलियम, येटरबियम के विपरीत, +3 के बजाय +2 को स्पष्ट रूप से प्राथमिकता देता है।<ref name=rareearths/>

चूंकि एक ही समूह के तत्वों में समान संयोजी विन्यास होते हैं, इसलिए वे आमतौर पर समान रासायनिक व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। उदाहरण के लिए, पहले समूह की [[क्षार धातु|क्षार धातुओं]] में एक संयोजी इलेक्ट्रॉन होता है, और वे तत्वों का एक बहुत ही सजातीय वर्ग बनाती हैं: वे सभी नरम और प्रतिक्रियाशील धातुएँ हैं। हालाँकि, इसमें कई कारक शामिल हैं, और समूह अक्सर काफी विषम हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन में भी एक संयोजी इलेक्ट्रॉन होता है और यह क्षार धातुओं के समान समूह में है, लेकिन इसका रासायनिक व्यवहार काफी अलग है। [[कार्बन समूह|समूह 14]] के स्थिर तत्वों में एक अधातु ([[कार्बन]]), दो अर्धचालक ([[सिलिकॉन]] और [[जर्मेनियम]]), और दो धातुएँ ([[टिन]] और [[सीसा]]) शामिल हैं; फिर भी वे चार संयोजी इलेक्ट्रॉन होने के कारण एकजुट हैं।<ref name="Scerri14">Scerri, pp. 14–15</ref> यह अक्सर अधिकतम और न्यूनतम ऑक्सीकरण अवस्थाओं में समानता की ओर ले जाता है (उदाहरण के लिए [[चाल्कोजन|समूह 16]] में [[सल्फर]] और [[सेलेनियम]] दोनों की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था +6 होती है, जैसा कि [[सल्फर ट्राइऑक्साइड|SO<sub>3</sub>]] और [[सेलेनियम ट्राइऑक्साइड|SeO<sub>3</sub>]] में है, और न्यूनतम ऑक्सीकरण अवस्था -2 होती है, जैसा कि [[सल्फाइड]] और [[सेलेनाइड]] में है); लेकिन हमेशा नहीं (उदाहरण के लिए [[ऑक्सीजन]] +6 ऑक्सीकरण अवस्था बनाने के लिए नहीं जाना जाता है, इसके बावजूद कि यह सल्फर और सेलेनियम के समान समूह में है)।<ref name=jensenlaw/>

=== विद्युत ऋणात्मकता ===
[[Image:Electrostatic Potential.jpg|thumb|alt=एक पानी के अणु को एक पारदर्शी अंडे के आकार में रखा गया है, जिसे इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षमता द्वारा रंग-कोडित किया गया है। आकार के शीर्ष के पास लाल रंग का सांद्रण है, जहाँ ऑक्सीजन परमाणु है, और धीरे-धीरे पीले, हरे और फिर नीले रंग में बदल जाता है, आकार के निचले-दाएं और निचले-बाएं कोनों के पास जहाँ हाइड्रोजन परमाणु हैं।|upright=1.5|right|पानी के अणु का इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षमता मानचित्र, जहाँ ऑक्सीजन परमाणु पर सकारात्मक (नीले) हाइड्रोजन परमाणुओं की तुलना में अधिक नकारात्मक आवेश (लाल) है]]
तत्वों का एक अन्य महत्वपूर्ण गुण उनकी [[विद्युत ऋणात्मकता]] (electronegativity) है। परमाणु इलेक्ट्रॉनों को जोड़े में साझा करके एक-दूसरे के साथ [[सहसंयोजक बंध]] (covalent bonds) बना सकते हैं, जिससे संयोजी कक्षकों का अतिव्यापन (overlap) होता है। प्रत्येक परमाणु साझा इलेक्ट्रॉन जोड़े को किस हद तक आकर्षित करता है, यह परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता पर निर्भर करता है<ref name="Greenwood25" /> – जो कि परमाणु की इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने या खोने की प्रवृत्ति है।<ref name="cartoon" /> अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु इलेक्ट्रॉन जोड़े को अधिक आकर्षित करेगा, और कम विद्युत ऋणात्मक (या अधिक विद्युत धनात्मक) परमाणु इसे कम आकर्षित करेगा। चरम मामलों में, इलेक्ट्रॉन को अधिक विद्युत धनात्मक परमाणु से अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणु में पूरी तरह से स्थानांतरित माना जा सकता है, हालाँकि यह एक सरलीकरण है। तब बंध दो आयनों को बांधता है, एक सकारात्मक (जिसने इलेक्ट्रॉन दिया है) और एक नकारात्मक (जिसने इसे स्वीकार किया है), और इसे [[आयनिक बंध]] कहा जाता है।<ref name="cartoon" />

विद्युत ऋणात्मकता इस बात पर निर्भर करती है कि नाभिक इलेक्ट्रॉन जोड़े को कितनी मजबूती से आकर्षित कर सकता है, और इसलिए यह पहले से चर्चा किए गए अन्य गुणों के समान भिन्नता प्रदर्शित करता है: विद्युत ऋणात्मकता ऊपर से नीचे जाने पर कम होती है, और बाएं से दाएं जाने पर बढ़ती है। क्षार और क्षारीय मृदा धातुएँ सबसे अधिक विद्युत धनात्मक तत्वों में से हैं, जबकि चाल्कोजन, हैलोजन और उत्कृष्ट गैसें सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्वों में से हैं।<ref name="Greenwood25" />

विद्युत ऋणात्मकता को आमतौर पर पॉलिंग पैमाने पर मापा जाता है, जिस पर सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक प्रतिक्रियाशील परमाणु ([[फ्लोरीन]]) को 4.0 विद्युत ऋणात्मकता दी जाती है, और सबसे कम विद्युत ऋणात्मक परमाणु ([[सीज़ियम]]) को 0.79 विद्युत ऋणात्मकता दी जाती है।<ref name="cartoon" /> वास्तव में [[नियॉन]] सबसे अधिक विद्युत ऋणात्मक तत्व है, लेकिन पॉलिंग पैमाना इसकी विद्युत ऋणात्मकता को नहीं माप सकता है क्योंकि यह अधिकांश तत्वों के साथ सहसंयोजक बंध नहीं बनाता है।<ref>Allen, Leland C.. (1989). "Electronegativity is the average one-electron energy of the valence-shell electrons in ground-state free atoms". ''Journal of the American Chemical Society''. 111 (25) 9003–9014. doi:[https://doi.org/10.1021/ja00207a003 10.1021/ja00207a003].</ref>

किसी तत्व की विद्युत ऋणात्मकता उन परमाणुओं की पहचान और संख्या के साथ बदलती है जिनसे वह बंधा हुआ है, साथ ही यह भी कि उसने पहले ही कितने इलेक्ट्रॉन खो दिए हैं: जब कोई परमाणु अधिक इलेक्ट्रॉन खो देता है तो वह अधिक विद्युत ऋणात्मक हो जाता है।<ref name="Greenwood25">Greenwood and Earnshaw, pp. 25–6</ref> यह कभी-कभी एक बड़ा अंतर पैदा करता है: +2 ऑक्सीकरण अवस्था में सीसे की पॉलिंग पैमाने पर विद्युत ऋणात्मकता 1.87 है, जबकि +4 ऑक्सीकरण अवस्था में सीसे की विद्युत ऋणात्मकता 2.33 है।<ref>(2009). [https://web.archive.org/web/20221017193845/https://books.google.com/books?id=263AXB0Q6tAC The Chemistry of Organocopper Compounds]. 1 443–526. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-77296-6.<!--specifically page 509--></ref>

=== धात्विकता ===
[[File:Diamond cubic animation.gif|thumb|right|डायमंड-क्यूबिक संरचना, एक विशाल सहसंयोजक संरचना जिसे कार्बन (हीरे के रूप में), साथ ही सिलिकॉन, जर्मेनियम और (धूसर) टिन द्वारा अपनाया गया है, सभी समूह 14 में हैं।<br />(धूसर टिन में, बैंड गैप गायब हो जाता है और धात्विकरण होता है।<ref>(2018). "The direct bandgap of gray α-tin investigated by infrared ellipsometry". ''Applied Physics Letters''. 113 (23) 232104. doi:[https://doi.org/10.1063/1.5053884 10.1063/1.5053884].</ref> टिन का एक और अपरूप, सफेद टिन है, जिसकी संरचना और भी अधिक धात्विक है।)]]
एक सरल पदार्थ एक रासायनिक तत्व के परमाणुओं से बना पदार्थ है। अधिक विद्युत ऋणात्मक परमाणुओं के सरल पदार्थ एक-दूसरे के साथ इलेक्ट्रॉन साझा करने (सहसंयोजक बंध बनाने) की प्रवृत्ति रखते हैं। वे या तो छोटे अणु (जैसे हाइड्रोजन या ऑक्सीजन) या अनिश्चित काल तक फैलने वाली विशाल संरचनाएं (जैसे कार्बन या सिलिकॉन) बनाते हैं। उत्कृष्ट गैसें केवल एकल परमाणुओं के रूप में रहती हैं, क्योंकि उनके पास पहले से ही एक पूर्ण कोश होता है।<ref name="cartoon" /> अलग-अलग अणुओं या एकल परमाणुओं से बने पदार्थ अणुओं के बीच कमजोर आकर्षक बलों द्वारा एक साथ बंधे होते हैं, जैसे [[लंदन परिक्षेपण बल]] (London dispersion force): जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन अणुओं के भीतर चलते हैं, वे विद्युत आवेश का क्षणिक असंतुलन पैदा करते हैं, जो पास के अणुओं पर समान असंतुलन उत्पन्न करते हैं और कई पड़ोसी अणुओं में इलेक्ट्रॉनों की समन्वित गति पैदा करते हैं।<ref>[https://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/vdw.html Intermolecular bonding – van der Waals forces].</ref>

[[File:Graphite-and-diamond-with-scale.jpg|thumb|right|ग्रेफाइट और हीरा, कार्बन के दो अपरूप]]
अधिक विद्युत धनात्मक परमाणु इसके बजाय इलेक्ट्रॉन खोने की प्रवृत्ति रखते हैं, जिससे धनायनों को घेरने वाला इलेक्ट्रॉनों का एक "समुद्र" बन जाता है।<ref name="cartoon" /> एक परमाणु के बाहरी कक्षक अपने सभी पड़ोसियों के साथ इलेक्ट्रॉन साझा करने के लिए अतिव्यापन करते हैं, जिससे सभी परमाणुओं पर फैली आणविक कक्षकों की एक विशाल संरचना बनती है।<ref name="chemguidemetal">Clark, Jim. (2019). [https://www.chemguide.co.uk/atoms/bonding/metallic.html Metallic Bonding]. ''Chemguide''.</ref> यह नकारात्मक रूप से आवेशित "समुद्र" सभी आयनों को खींचता है और उन्हें एक [[धात्विक बंध]] में एक साथ रखता है। ऐसे बंध बनाने वाले तत्वों को अक्सर [[धातु]] कहा जाता है; जो नहीं बनाते उन्हें अक्सर [[अधातु]] कहा जाता है।<ref name="cartoon" /> कुछ तत्व अलग-अलग संरचनाओं के साथ कई सरल पदार्थ बना सकते हैं: इन्हें [[अपरूप]] (allotropes) कहा जाता है। उदाहरण के लिए, [[हीरा]] और [[ग्रेफाइट]] कार्बन के दो अपरूप हैं।<ref name="Scerri14" />{{#tag:ref|परिक्षेपण बलों और धात्विक बंध के बीच की सीमा धीरे-धीरे होती है, जैसे आयनिक और सहसंयोजक बंध के बीच। विशिष्ट धात्विक गुण छोटे पारा समूहों में दिखाई नहीं देते हैं, लेकिन बड़े समूहों में दिखाई देते हैं।<ref>(1988). "On the transition from Van der Waals- to metallic bonding in Hg-clusters as a function of cluster size". ''Physica Scripta''. 38 (4) 623–626. doi:[https://doi.org/10.1088/0031-8949/38/4/022 10.1088/0031-8949/38/4/022].</ref>|group=note}}

किसी तत्व की धात्विकता का अनुमान इलेक्ट्रॉनिक गुणों से लगाया जा सकता है। जब धात्विक या सहसंयोजक बंध के दौरान परमाणु कक्षक अतिव्यापन करते हैं, तो वे समान क्षमता के बंधन (bonding) और प्रति-बंधन (antibonding) [[आणविक कक्षक]] बनाते हैं, जिसमें उच्च ऊर्जा के प्रति-बंधन कक्षक होते हैं। शुद्ध बंधन चरित्र तब होता है जब बंधन कक्षकों में प्रति-बंधन कक्षकों की तुलना में अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं। इस प्रकार धात्विक बंध तब संभव होता है जब प्रत्येक परमाणु द्वारा विस्थानीकृत (delocalized) इलेक्ट्रॉनों की संख्या अतिव्यापन में योगदान देने वाले कक्षकों की संख्या के दोगुने से कम हो। यह समूह 1 से 13 तक के तत्वों के लिए स्थिति है; उनके पास विशाल सहसंयोजक संरचनाएं बनाने के लिए बहुत कम संयोजी इलेक्ट्रॉन भी होते हैं जहाँ सभी परमाणु समान स्थान लेते हैं, और इसलिए उनमें से लगभग सभी धात्विक हो जाते हैं। अपवाद हाइड्रोजन और बोरॉन हैं, जिनकी आयनीकरण ऊर्जा बहुत अधिक है। इस प्रकार हाइड्रोजन एक सहसंयोजक H<sub>2</sub> अणु बनाता है, और बोरॉन आइकोसाहेड्रल B<sub>12</sub> समूहों पर आधारित एक विशाल सहसंयोजक संरचना बनाता है। एक धातु में, बंधन और प्रति-बंधन कक्षकों की ऊर्जा अतिव्यापी होती है, जिससे एक एकल बैंड बनता है जिससे इलेक्ट्रॉन स्वतंत्र रूप से प्रवाहित हो सकते हैं, जिससे विद्युत चालन संभव हो जाता है।<ref name=Siekierski>Siekierski and Burgess, pp. 60–66</ref>

[[File:Solid state electronic band structure.svg|thumb|upright=1.6|कार्बन परमाणुओं को हीरा क्रिस्टल बनाने के लिए एक साथ लाने का ग्राफ, जो इलेक्ट्रॉनिक बैंड संरचना और बैंड गैप के निर्माण को प्रदर्शित करता है। दायां ग्राफ परमाणुओं के बीच की दूरी के फलन के रूप में ऊर्जा स्तर दिखाता है। जब दूर होते हैं (ग्राफ का दाहिना हिस्सा) तो सभी परमाणुओं में समान ऊर्जा के साथ असतत संयोजी कक्षक 'p' और 's' होते हैं। हालाँकि, जब परमाणु करीब आते हैं (बाईं ओर), तो उनके इलेक्ट्रॉन कक्षक स्थानिक रूप से अतिव्यापन करने लगते हैं। कक्षक [[संकरण (रसायन विज्ञान)|संकरण]] (hybridize) करके 'N' आणविक कक्षक बनाते हैं, जिनमें से प्रत्येक की ऊर्जा अलग होती है, जहाँ 'N' क्रिस्टल में परमाणुओं की संख्या है। चूंकि 'N' इतनी बड़ी संख्या है, इसलिए आसन्न कक्षक ऊर्जा में एक-दूसरे के बेहद करीब होते हैं, इसलिए कक्षकों को एक निरंतर ऊर्जा बैंड माना जा सकता है। वास्तविक हीरा क्रिस्टल सेल आकार (जिसे 'a' द्वारा दर्शाया गया है) पर, दो बैंड बनते हैं, जिन्हें संयोजी और चालन बैंड कहा जाता है, जो 5.5 [[इलेक्ट्रॉनवोल्ट|eV]] बैंड गैप द्वारा अलग होते हैं। (यहाँ केवल संयोजी 2s और 2p इलेक्ट्रॉनों को चित्रित किया गया है; 1s कक्षक महत्वपूर्ण रूप से अतिव्यापन नहीं करते हैं, इसलिए उनसे बनने वाले बैंड बहुत संकीर्ण होते हैं।)]]
समूह 14 में, धात्विक और सहसंयोजक दोनों प्रकार के बंध संभव हो जाते हैं। हीरा क्रिस्टल में, कार्बन परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंध मजबूत होते हैं, क्योंकि उनकी परमाणु त्रिज्या छोटी होती है और इसलिए नाभिक का इलेक्ट्रॉनों पर अधिक नियंत्रण होता है। इसलिए, परिणामी बंधन कक्षक प्रति-बंधन कक्षकों की तुलना में ऊर्जा में बहुत कम होते हैं, और कोई अतिव्यापन नहीं होता है, इसलिए विद्युत चालन असंभव हो जाता है: कार्बन एक अधातु है। हालाँकि, बड़े परमाणुओं के लिए सहसंयोजक बंध कमजोर हो जाते हैं और बंधन और प्रति-बंधन कक्षकों के बीच ऊर्जा का अंतर कम हो जाता है। इसलिए, सिलिकॉन और जर्मेनियम में छोटे [[बैंड गैप]] होते हैं और वे परिवेश की स्थितियों में [[अर्धचालक]] (semiconductors) होते हैं: जब तापीय रूप से उत्तेजित होते हैं तो इलेक्ट्रॉन गैप को पार कर सकते हैं। (बोरॉन भी परिवेश की स्थितियों में एक अर्धचालक है।) टिन में बैंड गैप गायब हो जाता है, इसलिए टिन और सीसा धातु बन जाते हैं।<ref name=Siekierski/> जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, सभी अधातु बैंड गैप के आकार के आधार पर कम या ज्यादा हद तक कुछ अर्धचालक गुण विकसित करते हैं। इस प्रकार धातुओं और अधातुओं को उनकी विद्युत चालकता की तापमान निर्भरता द्वारा अलग किया जा सकता है: तापमान बढ़ने पर धातु की चालकता कम हो जाती है (क्योंकि तापीय गति इलेक्ट्रॉनों के लिए स्वतंत्र रूप से प्रवाहित होना अधिक कठिन बना देती है), जबकि अधातु की चालकता बढ़ जाती है (क्योंकि अधिक इलेक्ट्रॉन गैप को पार करने के लिए उत्तेजित हो सकते हैं)।<ref name=steudel/>

समूह 15 से 17 के तत्वों में इतने अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं कि वे विशाल सहसंयोजक अणु नहीं बना सकते जो तीनों आयामों में फैलते हों। हल्के तत्वों के लिए, छोटे द्विपरमाणुक अणुओं में बंध इतने मजबूत होते हैं कि एक संघनित चरण प्रतिकूल होता है: इस प्रकार नाइट्रोजन (N<sub>2</sub>), ऑक्सीजन (O<sub>2</sub>), सफेद फास्फोरस और पीला आर्सेनिक (P<sub>4</sub> और As<sub>4</sub>), सल्फर और लाल सेलेनियम (S<sub>8</sub> और Se<sub>8</sub>), और स्थिर हैलोजन (F<sub>2</sub>, Cl<sub>2</sub>, Br<sub>2</sub>, और I<sub>2</sub>) आसानी से कुछ परमाणुओं के साथ सहसंयोजक अणु बनाते हैं। भारी तत्व लंबी श्रृंखलाएं (जैसे लाल फास्फोरस, धूसर सेलेनियम, टेल्यूरियम) या स्तरित संरचनाएं (जैसे ग्रेफाइट के रूप में कार्बन, काला फास्फोरस, धूसर आर्सेनिक, एंटीमनी, बिस्मथ) बनाने की प्रवृत्ति रखते हैं जो केवल तीन के बजाय एक या दो आयामों में फैलते हैं। दोनों प्रकार की संरचनाएं फास्फोरस, आर्सेनिक और सेलेनियम के अपरूप के रूप में पाई जा सकती हैं, हालाँकि लंबी श्रृंखला वाले अपरूप तीनों में अधिक स्थिर होते हैं। चूंकि ये संरचनाएं अपने सभी कक्षकों का उपयोग बंधन के लिए नहीं करती हैं, इसलिए वे बढ़ती ऊर्जा के क्रम में बंधन, गैर-बंधन और प्रति-बंधन बैंड के साथ समाप्त होती हैं। समूह 14 के समान, भारी तत्वों के लिए बैंड गैप सिकुड़ जाते हैं और श्रृंखलाओं या परतों के बीच इलेक्ट्रॉनों की मुक्त गति संभव हो जाती है। इस प्रकार उदाहरण के लिए काला फास्फोरस, काला आर्सेनिक, धूसर सेलेनियम, टेल्यूरियम और आयोडीन अर्धचालक हैं; धूसर आर्सेनिक, एंटीमनी और बिस्मथ [[उपधातु]] (semimetals) हैं (जो बहुत छोटे बैंड अतिव्यापन के साथ अर्ध-धात्विक चालन प्रदर्शित करते हैं); और पोलोनियम और संभवतः एस्टाटाइन वास्तविक धातुएँ हैं।<ref name=Siekierski/> अंत में, प्राकृतिक समूह 18 के तत्व सभी व्यक्तिगत परमाणुओं के रूप में रहते हैं।<ref name=Siekierski/>{{#tag:ref|यह सब मानक दबाव पर स्थिति का वर्णन करता है। पर्याप्त उच्च दबाव के तहत, किसी भी ठोस के बैंड गैप शून्य हो जाते हैं और धात्विकरण होता है। इस प्रकार उदाहरण के लिए लगभग 170 [[बार (इकाई)|kbar]] पर आयोडीन एक धातु बन जाता है,<ref name=Siekierski/> और [[धात्विक हाइड्रोजन]] को लगभग चालीस लाख वायुमंडल के दबाव पर बनना चाहिए।<ref>(2015). "Molecular to Atomic Phase Transition in Hydrogen under High Pressure". ''[[Physical Review Letters|Phys. Rev. Lett.]]''. 114 (10). doi:[https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.105305 10.1103/PhysRevLett.114.105305].</ref> सभी अधातुओं के मानों के लिए [[धात्विकरण दबाव]] देखें।|group=note}}

धातुओं और अधातुओं के बीच की विभाजक रेखा ऊपर बाईं ओर से नीचे दाईं ओर तिरछी है, जिसमें संक्रमण श्रृंखला इस विकर्ण के बाईं ओर दिखाई देती है (क्योंकि उनके पास अतिव्यापन के लिए कई उपलब्ध कक्षक होते हैं)। यह अपेक्षित है, क्योंकि धात्विकता विद्युत धनात्मकता और इलेक्ट्रॉन खोने की इच्छा के साथ सहसंबद्ध होती है, जो दाएं से बाएं और ऊपर से नीचे बढ़ती है। इस प्रकार धातुएं अधातुओं से कहीं अधिक संख्या में हैं। सीमा के पास के तत्वों को वर्गीकृत करना कठिन है: उनके गुण धातु और अधातु के बीच के होते हैं, और उनमें दोनों के कुछ विशिष्ट गुण हो सकते हैं। उन्हें अक्सर उपधातु या [[मेटालॉइड]] कहा जाता है।<ref name="cartoon" /> इस अर्थ में उपयोग किए जाने वाले शब्द "सेमीमेटल" (semimetal) को बैंड संरचना से संबंधित इसके सख्त भौतिक अर्थ के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए: बिस्मथ भौतिक रूप से एक सेमीमेटल है, लेकिन रसायनज्ञों द्वारा इसे आमतौर पर एक धातु माना जाता है।<ref name="hawkes">(2001). "Semimetallicity?". ''Journal of Chemical Education''. 78 (12) 1686. doi:[https://doi.org/10.1021/ed078p1686 10.1021/ed078p1686].</ref>

निम्नलिखित तालिका मानक स्थितियों में सबसे स्थिर अपरूपों (allotropes) पर विचार करती है। पीले रंग के तत्व ऐसे सरल पदार्थ बनाते हैं जो धात्विक बंधन (metallic bonding) द्वारा अच्छी तरह से पहचाने जाते हैं। हल्के नीले रंग के तत्व विशाल नेटवर्क सहसंयोजक संरचनाएं (giant network covalent structures) बनाते हैं, जबकि गहरे नीले रंग के तत्व छोटे सहसंयोजक रूप से बंधे अणु बनाते हैं जो कमजोर [[वैन डेर वाल्स बल]] (van der Waals forces) द्वारा एक साथ जुड़े होते हैं। उत्कृष्ट गैसों (noble gases) को बैंगनी रंग में रंगा गया है: उनके अणु एकल परमाणु होते हैं और कोई सहसंयोजक बंधन नहीं होता है। धूसर (greyed-out) कोशिकाएं उन तत्वों के लिए हैं जिन्हें पर्याप्त मात्रा में तैयार नहीं किया गया है ताकि उनके सबसे स्थिर अपरूपों को इस तरह से पहचाना जा सके। सैद्धांतिक विचार और वर्तमान प्रायोगिक साक्ष्य बताते हैं कि यदि वे संघनित चरण (condensed phases) बना सकते हैं, तो उन सभी तत्वों में धात्विक गुण आ जाएंगे,<ref name=Siekierski/> सिवाय शायद ओगानेसन के।<ref name="semiconductor">(25 July 2019). "Oganesson is a Semiconductor: On the Relativistic Band-Gap Narrowing in the Heaviest Noble-Gas Solids". ''Angewandte Chemie''. 58 (40) 14260–14264. doi:[https://doi.org/10.1002/anie.201908327 10.1002/anie.201908327].</ref>{{#tag:ref|तत्वों द्वारा निर्मित संरचनाओं का विवरण ग्रीनवुड और अर्नशॉ (Greenwood and Earnshaw) में पाया जा सकता है। दो सीमावर्ती मामले हैं। आर्सेनिक का सबसे स्थिर रूप धातु की तरह बिजली का संचालन करता है, लेकिन बंधन एंटीमनी और बिस्मथ की समान संरचनाओं की तुलना में निकटतम पड़ोसियों के लिए काफी अधिक स्थानीयकृत है,<ref>Smith, J. D.. (1973). "The Chemistry of Arsenic, Antimony and Bismuth". 556. Pergamon Press.</ref> और सामान्य धातुओं के विपरीत इसकी तरल अवस्था की सीमा लंबी नहीं होती है, बल्कि यह उर्ध्वपातन (sublimes) करता है। इसलिए इसकी संरचना को नेटवर्क सहसंयोजक के रूप में मानना बेहतर है।<ref>(2008). "Descriptive Inorganic Chemistry". 194. W. H. Freeman and Company. ISBN 978-1-4292-2434-5.</ref> [[ग्रेफाइट]] के रूप में कार्बन अपने तलों के समानांतर धात्विक चालन दिखाता है, लेकिन उनके लंबवत एक अर्धचालक (semiconductor) है। कुछ गणनाएं कोपर्निसियम और फ्लेरोवियम के अधात्विक होने की भविष्यवाणी करती हैं,<ref name=CRNL/><ref name=Florez/> लेकिन उन पर किए गए सबसे हालिया प्रयोग बताते हैं कि वे धात्विक हैं।<ref name=superheavy/><ref name=Ingo/><ref name=Yakushev/> एस्टाटाइन के मानक स्थितियों में धात्विक होने की गणना की गई है,<ref name="Hermann">(2013). "Condensed Astatine: Monatomic and Metallic". ''Physical Review Letters''. 111 (11) 116404-1–116404-5. doi:[https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.111.116404 10.1103/PhysRevLett.111.116404].</ref> इसलिए संभवतः टेनेसीन भी ऐसा ही होना चाहिए।<ref>Ball, Philip. (13 September 2013). [https://www.chemistryworld.com/news/metallic-properties-predicted-for-astatine/6582.article Metallic properties predicted for astatine]. ''Chemistry World''.</ref>|group=note}}

<gallery mode="packed">
File:Iron electrolytic and 1cm3 cube.jpg|लोहा, एक धातु
Sulfur - El Desierto mine, San Pablo de Napa, Daniel Campos Province, Potosí, Bolivia.jpg|सल्फर, एक अधातु
Arsen 1a.jpg|आर्सेनिक, एक तत्व जिसे अक्सर अर्ध-धातु या उपधातु (metalloid) कहा जाता है
</gallery>

सामान्य तौर पर, धातुएं चमकदार और सघन होती हैं।<ref name="cartoon" /> धात्विक बंधन की मजबूती के कारण उनका गलनांक और क्वथनांक आमतौर पर उच्च होता है, और वे अक्सर आघातवर्धनीय (malleable) और तन्य (ductile) (आसानी से खींचे और आकार दिए जाने योग्य) होते हैं क्योंकि परमाणु धात्विक बंधन को तोड़े बिना एक-दूसरे के सापेक्ष गति कर सकते हैं।<ref name="chemguidem">Clark, Jim. (2012). [https://www.chemguide.co.uk/atoms/structures/metals.html Metallic Structures]. ''Chemguide''.</ref> वे बिजली का संचालन करते हैं क्योंकि उनके इलेक्ट्रॉन तीनों आयामों में घूमने के लिए स्वतंत्र होते हैं। इसी तरह, वे गर्मी का संचालन करते हैं, जिसे इलेक्ट्रॉनों द्वारा अतिरिक्त [[गतिज ऊर्जा]] (kinetic energy) के रूप में स्थानांतरित किया जाता है: वे तेजी से चलते हैं। ये गुण तरल अवस्था में भी बने रहते हैं, क्योंकि हालांकि पिघलने पर क्रिस्टल संरचना नष्ट हो जाती है, परमाणु अभी भी स्पर्श करते हैं और धात्विक बंधन बना रहता है, हालांकि यह कमजोर हो जाता है।<ref name="chemguidem" /> धातुएं अधातुओं के प्रति प्रतिक्रियाशील होती हैं।<ref name="cartoon" /> इन सामान्यीकरणों के कुछ अपवाद पाए जा सकते हैं: उदाहरण के लिए, बेरिलियम, क्रोमियम,<ref name=raynercanham/> मैंगनीज,<ref name="Holl">Holleman, Arnold F.. (1985). "Lehrbuch der Anorganischen Chemie". 1110–1117. Walter de Gruyter. ISBN 978-3-11-007511-3.</ref> एंटीमनी,<ref name="wiberg_holleman">Wiberg, Egon. (2001). "Inorganic chemistry". 758. Academic Press. ISBN 978-0-12-352651-9.</ref> बिस्मथ,<ref name="CRC">Hammond, C. R.. (2004). [https://archive.org/details/crchandbookofche81lide/page/4 The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics]. [https://archive.org/details/crchandbookofche81lide/page/4 4–1<!-- not a range -->]. CRC press. ISBN 978-0-8493-0485-9.</ref> और यूरेनियम भंगुर (brittle) होते हैं (यह एक संपूर्ण सूची नहीं है);<ref name=raynercanham/> क्रोमियम अत्यधिक कठोर होता है;<ref name=r1>(1968). [https://ihtik.lib.ru/2011.08_ihtik_nauka-tehnika/2011.08_ihtik_nauka-tehnika_3560.rar Handbook of the Physicochemical Properties of the Elements]. 387–446. IFI-Plenum. ISBN 978-1-4684-6066-7. doi:[https://doi.org/10.1007/978-1-4684-6066-7_7 10.1007/978-1-4684-6066-7_7].</ref> गैलियम, रूबिडियम, सीज़ियम और पारा कमरे के तापमान पर या उसके करीब तरल होते हैं;{{#tag:ref|[[तत्वों के गलनांक (डेटा पृष्ठ)]] देखें। फ्रांसियम के लिए भी शायद यही सच है, लेकिन इसकी अत्यधिक अस्थिरता के कारण, इसकी प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि कभी नहीं हुई है। कोपर्निसियम और फ्लेरोवियम के पारे के समान तरल होने की उम्मीद है,<ref name="CRNL">(2019). "Copernicium is a Relativistic Noble Liquid". ''Angewandte Chemie International Edition''. 58 (50) 17964–17968. doi:[https://doi.org/10.1002/anie.201906966 10.1002/anie.201906966].</ref><ref name=Florez>(2022). "From the gas phase to the solid state: The chemical bonding in the superheavy element flerovium". ''The Journal of Chemical Physics''. 157 (6) 064304. doi:[https://doi.org/10.1063/5.0097642 10.1063/5.0097642].</ref> और प्रयोगात्मक साक्ष्य बताते हैं कि वे धातु हैं।<ref name="superheavy">
(2007). [https://lch.web.psi.ch/files/lectures/TexasA&M/TexasA&M.pdf Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements]. 26–28. [[Paul Scherrer Institute]].</ref><ref name=Ingo>Ingo, Peter. (15 September 2022). [https://phys.org/news/2022-09-flerovium-volatile-metal-periodic-table.html Study shows flerovium is the most volatile metal in the periodic table]. ''phys.org<!--but provided by GSI Helmholtz-->''.</ref><ref name=Yakushev>(25 August 2022). "On the adsorption and reactivity of element 114, flerovium". ''Frontiers in Chemistry''. 10. doi:[https://doi.org/10.3389/fchem.2022.976635 10.3389/fchem.2022.976635].</ref>|group=note}} और सोना जैसी [[उत्कृष्ट धातुएं]] (noble metals) रासायनिक रूप से बहुत निष्क्रिय होती हैं।<ref>(1995). "Why gold is the noblest of all the metals". ''Nature''. 376 (6537) 238–240. doi:[https://doi.org/10.1038/376238a0 10.1038/376238a0].</ref><ref>(1972). "Optical Constants of the Noble Metals". ''Physical Review B''. 6 (12) 4370–4379. doi:[https://doi.org/10.1103/PhysRevB.6.4370 10.1103/PhysRevB.6.4370].</ref>

अधातुएं अलग-अलग गुण प्रदर्शित करती हैं। विशाल सहसंयोजक क्रिस्टल बनाने वाले तत्वों का गलनांक और क्वथनांक उच्च होता है, क्योंकि मजबूत सहसंयोजक बंधनों को तोड़ने के लिए काफी ऊर्जा की आवश्यकता होती है। अलग-अलग अणु बनाने वाले तत्व ज्यादातर फैलाव बलों (dispersion forces) द्वारा एक साथ जुड़े होते हैं, जिन्हें अधिक आसानी से दूर किया जा सकता है; इसलिए उनका गलनांक और क्वथनांक कम होता है,<ref>Clark, Jim. (2018). [https://www.chemguide.co.uk/inorganic/period3/elementsphys.html Atomic and Physical Properties of the Period 3 Elements]. ''Chemguide''.</ref> और कई कमरे के तापमान पर तरल या गैस होते हैं।<ref name="cartoon" /> अधातुएं अक्सर दिखने में नीरस (dull) होती हैं। वे धातुओं के प्रति प्रतिक्रियाशील होती हैं, सिवाय उत्कृष्ट गैसों के, जो अधिकांश पदार्थों के प्रति निष्क्रिय होती हैं।<ref name="cartoon" /> ठोस होने पर वे भंगुर होती हैं क्योंकि उनके परमाणु मजबूती से अपनी जगह पर जकड़े होते हैं। वे कम सघन होती हैं और बिजली का संचालन खराब तरीके से करती हैं,<ref name="cartoon" /> क्योंकि उनमें कोई गतिशील इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं।<ref name="group4">Clark, Jim. (2015). [https://www.chemguide.co.uk/inorganic/group4/properties.html The Trend From Non-Metal to Metal In the Group 4 Elements]. ''Chemguide''.</ref> सीमा रेखा के पास, बैंड अंतराल (band gaps) छोटे होते हैं और इसलिए उस क्षेत्र के कई तत्व अर्धचालक होते हैं, जैसे सिलिकॉन, जर्मेनियम,<ref name="group4" /> और टेल्यूरियम।<ref name=Siekierski/> सेलेनियम में एक अर्धचालक धूसर अपरूप और एक इंसुलेटिंग लाल अपरूप होता है; आर्सेनिक में एक धात्विक धूसर अपरूप, एक अर्धचालक काला अपरूप और एक इंसुलेटिंग पीला अपरूप होता है (हालांकि अंतिम वाला परिवेश की स्थितियों में अस्थिर है)।<ref name=steudel/> फिर से अपवाद हैं; उदाहरण के लिए, हीरे में सभी ज्ञात सामग्रियों में सबसे अधिक तापीय चालकता होती है, जो किसी भी धातु से अधिक है।<ref name=PNU>(1993). "Thermal conductivity of isotopically modified single crystal diamond". ''Physical Review Letters''. 70 (24) 3764–3767. doi:[https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.3764 10.1103/PhysRevLett.70.3764].</ref>

धातुओं और अधातुओं के बीच की सीमा पर स्थित उपधातुओं (metalloids) के एक वर्ग को नामित करना आम है, क्योंकि उस क्षेत्र के तत्व भौतिक और रासायनिक दोनों गुणों में मध्यवर्ती होते हैं।<ref name="cartoon" /> हालांकि, साहित्य में इस बात पर कोई सहमति नहीं है कि किन तत्वों को इस प्रकार नामित किया जाना चाहिए। जब ऐसी श्रेणी का उपयोग किया जाता है, तो सिलिकॉन, जर्मेनियम, आर्सेनिक और टेल्यूरियम लगभग हमेशा शामिल होते हैं, और बोरॉन और एंटीमनी आमतौर पर शामिल होते हैं; लेकिन अधिकांश स्रोत अन्य तत्वों को भी शामिल करते हैं, बिना इस बात पर सहमति के कि किन अतिरिक्त तत्वों को जोड़ा जाना चाहिए, और कुछ अन्य इस सूची से घटाते हैं।{{#tag:ref|[[उपधातुओं की सूची]] देखें। उदाहरण के लिए, अमेरिकन केमिकल सोसाइटी द्वारा उपयोग की जाने वाली आवर्त सारणी में पोलोनियम को एक उपधातु के रूप में शामिल किया गया है,<ref name="ACS" /> लेकिन रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री द्वारा उपयोग की जाने वाली सारणी में नहीं है,<ref>(2021). [https://www.rsc.org/periodic-table Periodic Table]. ''www.rsc.org''.</ref> और ''[[एनसाइक्लोपीडिया ब्रिटानिका]]'' में शामिल सारणी उपधातुओं या अर्ध-धातुओं का उल्लेख ही नहीं करती है।<ref name="EB" /> वर्गीकरण एक ही कार्य के भीतर भी बदल सकता है। उदाहरण के लिए, शेरविन और वेस्टन की ''केमिस्ट्री ऑफ द नॉन-मेटैलिक एलिमेंट्स'' (1966) के पृष्ठ 7 पर एक आवर्त सारणी है जो एंटीमनी को अधातु के रूप में वर्गीकृत करती है, लेकिन पृष्ठ 115 पर इसे धातु कहा गया है।<ref>(1966). "Chemistry of the Non-Metallic Elements". Pergamon Press. ISBN 978-1-4831-3905-0.</ref>|group=note|name=metalloids}} उदाहरण के लिए, अन्य सभी तत्वों के विपरीत जिन्हें आमतौर पर उपधातु या अधातु माना जाता है, एंटीमनी का एकमात्र स्थिर रूप धात्विक चालकता रखता है। इसके अलावा, तत्व अपने भौतिक और रासायनिक व्यवहार में बिस्मथ और, अधिक सामान्यतः, अन्य पी-ब्लॉक धातुओं जैसा दिखता है। इस आधार पर कुछ लेखकों ने तर्क दिया है कि इसे उपधातु के बजाय धातु के रूप में वर्गीकृत करना बेहतर है।<ref name=raynercanham/><ref name="hawkes"/><ref name=steudel>(2020). "Chemistry of the Non-Metals". 154–155, 425, 436. Walter de Gruyter. ISBN 978-3-11-057805-8.</ref> दूसरी ओर, सेलेनियम के सबसे स्थिर रूप में कुछ अर्धचालक गुण होते हैं (हालांकि इसमें इंसुलेटिंग अपरूप भी होते हैं) और यह तर्क दिया गया है कि इसे एक उपधातु माना जाना चाहिए<ref name=hawkes/> – हालांकि यह स्थिति फास्फोरस के लिए भी है,<ref name=steudel/> जिसे उपधातुओं में बहुत कम शामिल किया जाता है।<ref group="note" name="metalloids" />

=== आवधिकता की और अभिव्यक्तियाँ ===
आवर्त सारणी में उन तत्वों के बीच कुछ अन्य संबंध हैं जो एक ही समूह में नहीं हैं, जैसे कि तिरछे आसन्न तत्वों (जैसे लिथियम और मैग्नीशियम) के बीच [[विकर्ण संबंध]] (diagonal relationship)।<ref name="PTSS2">Scerri, pp. 407–420</ref> मुख्य समूहों और संक्रमण धातु समूहों के बीच, या शुरुआती एक्टिनाइड्स और शुरुआती संक्रमण धातुओं के बीच भी कुछ समानताएं पाई जा सकती हैं, जब तत्वों में संयोजी इलेक्ट्रॉनों (valence electrons) की संख्या समान होती है। इस प्रकार यूरेनियम समूह 6 में क्रोमियम और टंगस्टन के समान है,<ref name="PTSS2" /> क्योंकि तीनों में छह संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं।<ref name="Jensen" /> समान संख्या में संयोजी इलेक्ट्रॉनों वाले लेकिन विभिन्न प्रकार के संयोजी कक्षकों (valence orbital) वाले तत्वों के बीच संबंधों को द्वितीयक या आइसो-डोनर संबंध कहा गया है: उनमें आमतौर पर समान अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्थाएं होती हैं, लेकिन समान न्यूनतम ऑक्सीकरण अवस्थाएं नहीं होती हैं। उदाहरण के लिए, क्लोरीन और मैंगनीज दोनों की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था +7 है (जैसे [[डाइक्लोरीन हेप्टोक्साइड|Cl<sub>2</sub>O<sub>7</sub>]] और [[मैंगनीज हेप्टोक्साइड|Mn<sub>2</sub>O<sub>7</sub>]]), लेकिन उनकी संबंधित न्यूनतम ऑक्सीकरण अवस्थाएं -1 (जैसे [[हाइड्रोजन क्लोराइड|HCl]]) और -3 (K<sub>3</sub>[Mn(CO)<sub>4</sub>]) हैं। समान संख्या में संयोजी रिक्तियों (valence vacancies) वाले लेकिन संयोजी इलेक्ट्रॉनों की अलग-अलग संख्या वाले तत्व एक तृतीयक या आइसो-एक्सेप्टर संबंध द्वारा संबंधित होते हैं: उनमें आमतौर पर समान न्यूनतम लेकिन अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्थाएं नहीं होती हैं। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन और क्लोरीन दोनों की न्यूनतम ऑक्सीकरण अवस्था -1 है (हाइड्राइड और क्लोराइड में), लेकिन हाइड्रोजन की अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था +1 है (जैसे [[पानी|H<sub>2</sub>O]]) जबकि क्लोरीन की +7 है।<ref name=jensenlaw/>

तत्वों के कई अन्य भौतिक गुण [[आवर्त नियम]] (periodic law) के अनुसार आवधिक भिन्नता प्रदर्शित करते हैं, जैसे [[गलनांक]], [[क्वथनांक]], [[गलन की ऊष्मा|गलन की ऊष्मा]], [[वाष्पीकरण की ऊष्मा|वाष्पीकरण की ऊष्मा]], [[परमाणुकरण ऊर्जा]], आदि। तत्वों के यौगिकों के लिए समान आवधिक भिन्नताएं दिखाई देती हैं, जिन्हें हाइड्राइड, ऑक्साइड, सल्फाइड, हैलाइड आदि की तुलना करके देखा जा सकता है।<ref name="Greenwood25" /> रासायनिक गुणों का मात्रात्मक रूप से वर्णन करना अधिक कठिन है, लेकिन वे भी अपनी स्वयं की आवधिकता प्रदर्शित करते हैं। उदाहरणों में तत्वों और उनके यौगिकों के [[अम्लीय]] और [[क्षारीय]] गुणों में भिन्नता, यौगिकों की स्थिरता और तत्वों को अलग करने की विधियां शामिल हैं।<ref name="Greenwood27" /> आवधिकता का उपयोग अज्ञात नए तत्वों और नए यौगिकों के गुणों की भविष्यवाणी करने के लिए बहुत व्यापक रूप से किया जाता है और किया गया है, और यह आधुनिक रसायन विज्ञान के केंद्र में है।<ref name="Greenwood29bis">Greenwood and Earnshaw, pp. 29–31</ref>

== तत्वों का वर्गीकरण ==
[[File:Simple Periodic Table Chart-en.svg|upright=1.5|thumb|right|समान तत्वों के कुछ सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले सेटों को दिखाने के लिए रंग-कोडित एक आवर्त सारणी। श्रेणियों और उनकी सीमाएं स्रोतों के बीच कुछ हद तक भिन्न होती हैं।<ref name="ACS">(2021). [https://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/periodictable.html Periodic Table of Chemical Elements]. ''www.acs.org''.</ref> समूह 3 में ल्यूटेटियम और लॉरेंसियम भी संक्रमण धातुएं हैं।<ref name=jensenlaw/>ff9d9d [[क्षार धातुएं]]<br />ffdead [[क्षारीय मृदा धातुएं]]<br />ffbfff [[लैंथेनाइड्स]]<br />ff99cc [[एक्टिनाइड्स]]<br />ffc0c0 [[संक्रमण धातुएं]]cccccc [[अन्य धातुएं]]<br />cccc99 [[उपधातुएं]]<br />a0ffa0 [[अन्य अधातुएं]]<br />ffff99 [[हैलोजन]]<br />c0ffff [[उत्कृष्ट गैसें]]]]
साहित्य में समान व्यवहार करने वाले तत्वों के सेट का वर्णन करने के लिए कई शब्दों का उपयोग किया गया है। समूह के नाम ''क्षार धातु'', ''क्षारीय मृदा धातु'', ''ट्रियल'', ''टेट्रेल'', ''निक्टोजन'', ''चाल्कोजन'', ''हैलोजन'' और ''उत्कृष्ट गैस'' को IUPAC द्वारा मान्यता प्राप्त है; अन्य समूहों को उनकी संख्या, या उनके पहले तत्व द्वारा संदर्भित किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, समूह 6 क्रोमियम समूह है)।<ref name="IUPAC" /><ref>(1971). "Names of groups and elements". ''Journal of Chemical Education''. 48 (11) 730–731. doi:[https://doi.org/10.1021/ed048p730 10.1021/ed048p730].</ref> कुछ लोग समूह 13 से 16 के पी-ब्लॉक तत्वों को धात्विकता के आधार पर विभाजित करते हैं,<ref name="EB" /><ref name="ACS" /> हालांकि न तो IUPAC की कोई परिभाषा है और न ही इस बात पर सटीक सहमति है कि किन तत्वों को धातु, अधातु या अर्ध-धातु (जिन्हें कभी-कभी उपधातु कहा जाता है) माना जाना चाहिए।<ref name="EB" /><ref name="ACS" /><ref name="IUPAC" /> न ही इस बात पर सहमति है कि संक्रमण धातुओं के बाद आने वाली धातुओं को क्या कहा जाना चाहिए, जिसमें [[पोस्ट-ट्रांजिशन मेटल]] और [[पुअर मेटल]] उन संभावनाओं में से हैं जिनका उपयोग किया गया है। कुछ उन्नत मोनोग्राफ समूह 12 के तत्वों को उनके कभी-कभी काफी अलग रासायनिक गुणों के आधार पर संक्रमण धातुओं से बाहर रखते हैं, लेकिन यह एक सार्वभौमिक अभ्यास नहीं है<ref>(2003). [https://www.che.uc.edu/jensen/W.%20B.%20Jensen/Reprints/091.%20Zn-Cd-Hg.pdf The Place of Zinc, Cadmium, and Mercury in the Periodic Table]. ''Journal of Chemical Education''. 80 (8) 952–961. doi:[https://doi.org/10.1021/ed080p952 10.1021/ed080p952].</ref> और IUPAC वर्तमान में अपने ''प्रिंसिपल्स ऑफ केमिकल नोमेनक्लेचर'' में इसे स्वीकार्य के रूप में उल्लेख नहीं करता है।<ref>(2011). [https://iupac.org/wp-content/uploads/2021/12/Principles_Leigh2011-compressed.pdf Principles of Chemical Nomenclature]. 9. The Royal Society of Chemistry. ISBN 978-1-84973-007-5.</ref>

''लैंथेनाइड्स'' को La–Lu तत्वों के रूप में माना जाता है, जो सभी एक-दूसरे के बहुत समान हैं: ऐतिहासिक रूप से उनमें केवल Ce–Lu शामिल थे, लेकिन सामान्य उपयोग से लैंथेनम को शामिल किया गया।<ref name=IUPAC/> [[दुर्लभ मृदा तत्व]] (rare earth elements) (या दुर्लभ मृदा धातु) लैंथेनाइड्स में स्कैंडियम और यट्रियम को जोड़ते हैं।<ref name="IUPAC" /> ''एक्टिनाइड्स'' को Ac–Lr तत्वों (ऐतिहासिक रूप से Th–Lr) के रूप में माना जाता है,<ref name="IUPAC" /> हालांकि इस सेट में गुणों की भिन्नता लैंथेनाइड्स की तुलना में बहुत अधिक है।<ref name="Jorgensen" /> IUPAC अस्पष्टता से बचने के लिए ''लैंथेनॉइड्स'' और ''एक्टिनॉइड्स'' नामों की सिफारिश करता है, क्योंकि -ide प्रत्यय आमतौर पर एक नकारात्मक आयन को दर्शाता है; हालांकि ''लैंथेनाइड्स'' और ''एक्टिनाइड्स'' सामान्य बने हुए हैं।<ref name="IUPAC" /> डी-ब्लॉक तत्वों के रूप में ल्यूटेटियम और लॉरेंसियम की बढ़ती मान्यता के साथ, कुछ लेखकों ने लैंथेनाइड्स को La–Yb और एक्टिनाइड्स को Ac–No के रूप में परिभाषित करना शुरू किया, जो एफ-ब्लॉक से मेल खाते हैं।<ref name=KW/><ref>Winter, Mark. (1993–2022). [https://www.webelements.com/ WebElements]. The University of Sheffield and WebElements Ltd, UK.</ref><ref>Cowan, Robert D.. (1981). "The Theory of Atomic Structure and Spectra". 598. University of California Press. ISBN 978-0-520-90615-0.</ref><ref>(1966). "A suggested modification to the periodic chart". ''Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry''. 28 (1) 25–29. doi:[https://doi.org/10.1016/0022-1902(66)80224-5 10.1016/0022-1902(66)80224-5].</ref><ref name=sacotton>(1996). "After the actinides, then what?". ''Chemical Society Reviews''. 25 (3) 219–227. doi:[https://doi.org/10.1039/CS9962500219 10.1039/CS9962500219].</ref> ''ट्रांसएक्टिनाइड्स'' या [[सुपरहेवी तत्व]] (superheavy elements) एक्टिनाइड्स से परे अल्पकालिक तत्व हैं, जो लॉरेंसियम या रदरफोर्डियम से शुरू होते हैं (इस पर निर्भर करता है कि एक्टिनाइड्स कहाँ समाप्त होते हैं)।<ref name=sacotton/><ref name=Neve>(2022). "Chemistry of superheavy transition metals". ''Journal of Coordination Chemistry''. 75 (17–18) 2287–2307. doi:[https://doi.org/10.1080/00958972.2022.2084394 10.1080/00958972.2022.2084394].</ref><ref name=Mingos>Mingos, Michael. (1998). "Essential Trends in Inorganic Chemistry". 387. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850109-1.<!--uses "transactinide" rather than "superheavy--></ref><ref>(October 2023). [https://science.osti.gov/-/media/np/nsac/pdf/202310/October-4-LRP-Report.pdf A New Era of Discovery: the 2023 Long Range Plan for Nuclear Science]. U.S. Department of Energy.</ref><ref>Kragh, Helge. (2017). "The search for superheavy elements: Historical and philosophical perspectives".</ref>

कुछ विषयों के अनुसार और भी कई वर्गीकरण मौजूद हैं और उनका उपयोग किया जाता है। खगोल भौतिकी में, एक धातु को 2 से अधिक परमाणु संख्या वाले किसी भी तत्व के रूप में परिभाषित किया जाता है, यानी हाइड्रोजन और हीलियम को छोड़कर कुछ भी।<ref>Theuns, Tom. [https://icc.dur.ac.uk/~tt/Lectures/Galaxies/TeX/lec/node27.html Metallicity of stars]. ''icc.dur.ac.uk''.</ref> भौतिकी में "सेमीमेटल" शब्द की परिभाषा रसायन विज्ञान की तुलना में अलग है: भौतिक परिभाषाओं के अनुसार बिस्मथ एक सेमीमेटल है, लेकिन रसायनज्ञ आमतौर पर इसे धातु मानते हैं।<ref>Burns, Gerald. (1985). "Solid State Physics". 339–40. Academic Press, Inc.. ISBN 978-0-12-146070-9.</ref> कुछ शब्दों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, लेकिन बिना किसी बहुत औपचारिक परिभाषा के, जैसे "[[भारी धातुएं|भारी धातु]]", जिसे इतनी व्यापक परिभाषाएं दी गई हैं कि इसकी आलोचना "प्रभावी रूप से अर्थहीन" के रूप में की गई है।<ref>(2002). [https://publications.iupac.org/pac/2002/pdf/7405x0793.pdf "Heavy Metals"–A Meaningless Term?]. ''Pure and Applied Chemistry''. 74 (5) 793–807. doi:[https://doi.org/10.1351/pac200274050793 10.1351/pac200274050793].</ref>

शब्दों का दायरा लेखकों के बीच काफी भिन्न होता है। उदाहरण के लिए, IUPAC के अनुसार, उत्कृष्ट गैसों (noble gases) में पूरा समूह शामिल है, जिसमें अत्यधिक रेडियोधर्मी अति-भारी तत्व ओगानेसन (oganesson) भी सम्मिलित है।<ref>Koppenol, W.. (2016). [https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/55935/1/2016_Koppenol_etal_PureApplChem.pdf How to name new chemical elements]. ''Pure and Applied Chemistry''. doi:[https://doi.org/10.1515/pac-2015-0802 10.1515/pac-2015-0802].</ref> हालाँकि, जो लोग अति-भारी तत्वों के विशेषज्ञ हैं, वे अक्सर ऐसा नहीं करते हैं: इस संदर्भ में "उत्कृष्ट गैस" का तात्पर्य आमतौर पर समूह के हल्के तत्वों के अक्रिय व्यवहार से होता है। चूँकि गणनाएँ सामान्यतः यह अनुमान लगाती हैं कि सापेक्षतावादी प्रभावों (relativistic effects) के कारण ओगानेसन विशेष रूप से अक्रिय नहीं होना चाहिए, और यदि इसे थोक में उत्पादित किया जा सके तो यह कमरे के तापमान पर गैस भी नहीं हो सकता है, इसलिए इस संदर्भ में एक उत्कृष्ट गैस के रूप में इसकी स्थिति पर अक्सर सवाल उठाए जाते हैं।<ref>(3 April 2018). [https://www.chemistryviews.org/details/ezine/10907570/New_Kids_on_the_Table_Is_Element_118_a_Noble_Gas__Part_1.html Is Element 118 a Noble Gas?]. ''Chemie in unserer Zeit''. doi:[https://doi.org/10.1002/chemv.201800029 10.1002/chemv.201800029].</ref> इसके अलावा, कभी-कभी राष्ट्रीय भिन्नताएँ भी देखने को मिलती हैं: जापान में, क्षारीय मृदा धातुओं (alkaline earth metals) में अक्सर बेरिलियम और मैग्नीशियम को शामिल नहीं किया जाता है क्योंकि उनका व्यवहार भारी समूह 2 की धातुओं से भिन्न होता है।<ref>The Chemical Society of Japan. (25 January 2018). [https://www.chemistry.or.jp/news/information/1-2.html 【お知らせ】高等学校化学で用いる用語に関する提案（1）への反応]. ''www.chemistry.or.jp''.</ref>

== इतिहास ==
<div role="note" style="font-style:italic; padding-left:1.6em; margin-bottom:0.5em">मुख्य लेख: [[wikipedia:History of the periodic table|History of the periodic table]]</div>

<div role="note" style="font-style:italic; padding-left:1.6em; margin-bottom:0.5em">यह भी देखें: [[wikipedia:Timeline of chemical element discoveries|Timeline of chemical element discoveries]]</div>
=== प्रारंभिक इतिहास ===
1817 में, जर्मन भौतिक विज्ञानी [[जोहान वोल्फगैंग डोबेराइनर]] ने तत्वों को वर्गीकृत करने के सबसे शुरुआती प्रयासों में से एक की शुरुआत की।<ref>(1817). [https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=chi.096071138;view=1up;seq=351 Auszug eines Briefes vom Hofrath Wurzer, Prof. der Chemie zu Marburg]. ''Annalen der Physik''. 56 (7) 331–334. doi:[https://doi.org/10.1002/andp.18170560709 10.1002/andp.18170560709]. यहाँ, डोबेराइनर ने पाया कि स्ट्रोंटियम के गुण कैल्शियम और बेरियम के गुणों के मध्यवर्ती थे।</ref> 1829 में, उन्होंने पाया कि वह कुछ तत्वों को तीन के समूहों में व्यवस्थित कर सकते हैं, जिसमें प्रत्येक समूह के सदस्यों के गुण संबंधित थे। उन्होंने इन समूहों को [[डोबेराइनर के त्रिक|त्रिक]] (triads) कहा।<ref>(1829). [https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015065410634;view=1up;seq=315 Versuch zu einer Gruppirung der elementaren Stoffe nach ihrer Analogie]. ''Annalen der Physik und Chemie''. 15 (2) 301–307. doi:[https://doi.org/10.1002/andp.18290910217 10.1002/andp.18290910217]. इस लेख के अंग्रेजी अनुवाद के लिए, देखें: [https://web.lemoyne.edu/~giunta/dobereiner.html Johann Wolfgang Döbereiner: "An Attempt to Group Elementary Substances according to Their Analogies" (Lemoyne College (Syracuse, New York, USA))] [https://web.archive.org/web/20190309161429/https://web.lemoyne.edu/~GIUNTA/dobereiner.html संग्रहीत संस्करण]</ref><ref>Horvitz, L.. (2002). "Eureka!: Scientific Breakthroughs That Changed The World". 43. John Wiley. ISBN 978-0-471-23341-1.</ref> क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन ने एक त्रिक बनाया; जैसा कि कैल्शियम, स्ट्रोंटियम और बेरियम ने किया; लिथियम, सोडियम और पोटेशियम; और सल्फर, सेलेनियम और टेल्यूरियम।<ref>Scerri, p. 47</ref> विभिन्न रसायनज्ञों ने उनके काम को जारी रखा और तत्वों के छोटे समूहों के बीच अधिक से अधिक संबंधों की पहचान करने में सक्षम हुए। हालाँकि, वे एक ऐसी योजना नहीं बना सके जो उन सभी को समाहित कर सके।<ref>Ball, P.. (2002). "The Ingredients: A Guided Tour of the Elements". 100. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-284100-1.</ref>

[[File:Newlands periodiska system 1866.png|thumb|right|upright=1.5|1866 में न्यूलैंड्स की तत्वों की सारणी।|alt=Newlands's table of the elements.]]
[[जॉन न्यूलैंड्स (रसायनज्ञ)|जॉन न्यूलैंड्स]] ने फरवरी 1863 में ''केमिकल न्यूज'' में रासायनिक तत्वों के बीच आवधिकता पर एक पत्र प्रकाशित किया।<ref name=EB1911>cite EB1911, p. 515.</ref> 1864 में न्यूलैंड्स ने ''केमिकल न्यूज'' में एक लेख प्रकाशित किया जिसमें दिखाया गया कि यदि तत्वों को उनके परमाणु भार के क्रम में व्यवस्थित किया जाए, तो लगातार संख्या वाले तत्व अक्सर या तो एक ही समूह से संबंधित होते हैं या विभिन्न समूहों में समान स्थान रखते हैं, और उन्होंने बताया कि किसी दिए गए तत्व से शुरू होने वाला प्रत्येक आठवां तत्व इस व्यवस्था में पहले का एक प्रकार का दोहराव है, जैसे संगीत में सप्तक का आठवां स्वर (अष्टक का नियम)।<ref name=EB1911/> हालाँकि, न्यूलैंड्स का निरूपण केवल मुख्य-समूह तत्वों के लिए ही अच्छी तरह से काम करता था, और दूसरों के साथ गंभीर समस्याओं का सामना करना पड़ा।<ref name=jensenlaw/>

जर्मन रसायनज्ञ [[लोथर मेयर]] ने देखा कि समान रासायनिक और भौतिक गुणों के अनुक्रम आवधिक अंतराल पर दोहराए जाते हैं। उनके अनुसार, यदि परमाणु भार को ऑर्डिनेट (अर्थात लंबवत) के रूप में और परमाणु आयतन को एब्सिस (अर्थात क्षैतिज) के रूप में आलेखित किया जाए—तो प्राप्त वक्र में अधिकतम और न्यूनतम बिंदुओं की एक श्रृंखला होती है—सबसे अधिक [[विद्युत-धनात्मक]] (electropositive) तत्व परमाणु भार के क्रम में वक्र के शीर्ष पर दिखाई देंगे। 1864 में, उनकी एक पुस्तक प्रकाशित हुई; इसमें आवर्त सारणी का एक प्रारंभिक संस्करण था जिसमें 28 तत्व शामिल थे, और उन्होंने तत्वों को उनकी [[संयोजकता (रसायन विज्ञान)|संयोजकता]] के आधार पर छह परिवारों में वर्गीकृत किया—पहली बार, तत्वों को उनकी संयोजकता के अनुसार समूहीकृत किया गया था। तब तक परमाणु भार के आधार पर तत्वों को व्यवस्थित करने के कार्य परमाणु भार के गलत मापों के कारण बाधित थे।<ref name="Meyer table">Meyer, Julius Lothar; Die modernen Theorien der Chemie (1864); [https://reader.digitale-sammlungen.de/de/fs1/object/goToPage/bsb10073411.html?pageNo=147 table on page 137] [https://web.archive.org/web/20190102050414/https://reader.digitale-sammlungen.de/de/fs1/object/goToPage/bsb10073411.html?pageNo=147 संग्रहीत संस्करण]</ref> 1868 में, उन्होंने अपनी सारणी को संशोधित किया, लेकिन यह संशोधन उनकी मृत्यु के बाद ही एक मसौदे के रूप में प्रकाशित हुआ।<ref>Scerri, pp. 106–108</ref>

=== मेंडेलीव ===

निश्चित सफलता रूसी रसायनज्ञ [[दिमित्री मेंडेलीव]] से मिली। हालाँकि अन्य रसायनज्ञों (मेयर सहित) ने लगभग उसी समय आवर्त प्रणाली के कुछ अन्य संस्करण खोज लिए थे, मेंडेलीव अपनी प्रणाली को विकसित करने और उसका बचाव करने के लिए सबसे अधिक समर्पित थे, और यह उनकी प्रणाली ही थी जिसने वैज्ञानिक समुदाय को सबसे अधिक प्रभावित किया।<ref>Scerri, p. 113</ref> 17 फरवरी 1869 (ग्रेगोरियन कैलेंडर में 1 मार्च 1869) को, मेंडेलीव ने तत्वों को व्यवस्थित करना और उनके परमाणु भार के आधार पर उनकी तुलना करना शुरू किया। उन्होंने कुछ तत्वों के साथ शुरुआत की, और दिन के दौरान उनकी प्रणाली तब तक बढ़ती गई जब तक कि इसमें अधिकांश ज्ञात तत्व शामिल नहीं हो गए। एक सुसंगत व्यवस्था मिलने के बाद, उनकी मुद्रित सारणी मई 1869 में रूसी रासायनिक सोसायटी की पत्रिका में दिखाई दी।<ref name="Scerri117">Scerri, pp. 117–123</ref> जब तत्व प्रणाली में फिट नहीं होते थे, तो उन्होंने साहसपूर्वक भविष्यवाणी की कि या तो संयोजकता या परमाणु भार गलत तरीके से मापा गया था, या कोई ऐसा तत्व था जिसे अभी खोजा जाना बाकी था।<ref name=jensenlaw/> 1871 में, मेंडेलीव ने एक लंबा लेख प्रकाशित किया, जिसमें उनकी सारणी का एक अद्यतन रूप शामिल था, जिसने अज्ञात तत्वों के लिए उनकी भविष्यवाणियों को स्पष्ट कर दिया। मेंडेलीव ने इन अज्ञात तत्वों में से तीन के गुणों की विस्तार से भविष्यवाणी की: बोरॉन, एल्युमिनियम और सिलिकॉन के तब गायब भारी समरूप (homologues); उन्होंने उन्हें एका-बोरॉन, एका-एल्युमिनियम और एका-सिलिकॉन नाम दिया ("एका" संस्कृत में "एक" के लिए है)।<ref name="Scerri117" /><ref name="mendeleev1871">(1871). [https://www.knigafund.ru/books/56718/read#page31 The natural system of elements and its application to the indication of the properties of undiscovered elements]. ''Journal of the Russian Chemical Society''. 3 25–56.</ref><sup>:45</sup>
1875 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ [[पॉल-एमिल लेकॉक डी बोइसबॉड्रान]] ने, मेंडेलीव की भविष्यवाणी के ज्ञान के बिना, [[स्फैलेराइट]] खनिज के एक नमूने में एक नया तत्व खोजा, और इसका नाम गैलियम रखा। उन्होंने तत्व को अलग किया और इसके गुणों का निर्धारण करना शुरू किया। मेंडेलीव ने, डी बोइसबॉड्रान के प्रकाशन को पढ़कर, एक पत्र भेजा जिसमें दावा किया गया कि गैलियम उनका अनुमानित एका-एल्युमिनियम था। हालाँकि लेकॉक डी बोइसबॉड्रान शुरू में संशय में थे, और उन्हें संदेह था कि मेंडेलीव उनकी खोज का श्रेय लेने की कोशिश कर रहे थे, लेकिन बाद में उन्होंने स्वीकार किया कि मेंडेलीव सही थे।<ref>Scerri, p. 149</ref> 1879 में, स्वीडिश रसायनज्ञ [[लार्स फ्रेडरिक निल्सन]] ने एक नया तत्व खोजा, जिसे उन्होंने स्कैंडियम नाम दिया: यह एका-बोरॉन निकला। एका-सिलिकॉन 1886 में जर्मन रसायनज्ञ [[क्लेमेंस विंकलर]] द्वारा पाया गया था, जिन्होंने इसे जर्मेनियम नाम दिया। गैलियम, स्कैंडियम और जर्मेनियम के गुण वही थे जो मेंडेलीव ने भविष्यवाणी की थी।<ref>Scerri, p. 151–2</ref> 1889 में, मेंडेलीव ने लंदन में रॉयल इंस्टीट्यूशन में फैराडे व्याख्यान में उल्लेख किया कि उन्हें इतनी लंबी उम्र जीने की उम्मीद नहीं थी "कि वे ग्रेट ब्रिटेन की रासायनिक सोसायटी के सामने उनकी खोज का उल्लेख आवर्त नियम की सटीकता और व्यापकता की पुष्टि के रूप में कर सकें"।<ref>Rouvray, R.. [https://www.newscientist.com/people/dmitri-mendeleev/ Dmitri Mendeleev]. ''New Scientist''.</ref> 19वीं सदी के अंत में उत्कृष्ट गैसों की खोज भी, जिसकी मेंडेलीव ने भविष्यवाणी नहीं की थी, उनके आठवें मुख्य समूह के रूप में उनकी योजना में पूरी तरह फिट बैठ गई।<ref name="Scerri164">Scerri, pp. 164–169</ref>

इसके बावजूद मेंडेलीव को ज्ञात लैंथेनाइड्स को अपनी योजना में फिट करने में कुछ परेशानी हुई, क्योंकि उन्होंने संयोजकता में वह आवधिक परिवर्तन नहीं दिखाया जो अन्य तत्वों ने किया था। बहुत जांच के बाद, चेक रसायनज्ञ [[बोहुस्लाव ब्रूनर]] ने 1902 में सुझाव दिया कि लैंथेनाइड्स को आवर्त सारणी पर एक समूह में एक साथ रखा जा सकता है। उन्होंने इसे एक खगोलीय सादृश्य के रूप में "क्षुद्रग्रह परिकल्पना" (asteroid hypothesis) नाम दिया: जैसे मंगल और बृहस्पति के बीच एक एकल ग्रह के बजाय एक [[क्षुद्रग्रह बेल्ट]] है, वैसे ही यट्रियम के नीचे के स्थान को केवल एक तत्व के बजाय सभी लैंथेनाइड्स द्वारा कब्जा कर लिया गया माना गया था।<ref name=Thyssen />

=== परमाणु संख्या ===
[[File:Extended periodic table van den Broek.jpg|thumb|right|upright=1.6|[[एंटोनियस वैन डेन ब्रोक]] की आवर्त सारणी]]
परमाणु की आंतरिक संरचना की जांच के बाद, शौकिया डच भौतिक विज्ञानी [[एंटोनियस वैन डेन ब्रोक]] ने 1913 में प्रस्तावित किया कि परमाणु आवेश आवर्त सारणी में तत्वों के स्थान को निर्धारित करता है।<ref name="moseley2010">(2010). [https://pdfs.semanticscholar.org/afe4/8822cd0871e65dc5401166e7df68dc0ecb7f.pdf Rediscovery of the Elements: Moseley and Atomic Numbers]. ''The Hexagon''. 101 (3) 42–47.</ref><ref name=broek>van den Broek, A.. (1913). "Die Radioelemente, das periodische System und die Konstitution der Atom". ''Physikalische Zeitschrift''. 14 32–41.</ref> न्यूजीलैंड के भौतिक विज्ञानी [[अर्नेस्ट रदरफोर्ड]] ने इस परमाणु आवेश के लिए "परमाणु संख्या" (atomic number) शब्द गढ़ा।<ref>Scerri, p. 185</ref> वैन डेन ब्रोक के प्रकाशित लेख में उन्होंने पहली इलेक्ट्रॉनिक आवर्त सारणी का चित्रण किया जिसमें तत्वों को उनके इलेक्ट्रॉनों की संख्या के अनुसार व्यवस्थित दिखाया गया था।<ref name=broek/> रदरफोर्ड ने अपने 1914 के शोधपत्र में पुष्टि की कि बोहर ने वैन डेन ब्रोक के दृष्टिकोण को स्वीकार कर लिया था।<ref>Rutherford, E.. (1914). [https://atomfizika.elte.hu/akos/orak/archive/atfsz/atom/rutherford_atom13.pdf LVII. The structure of the atom]. ''Phil. Mag.''. 27 488–499. doi:[https://doi.org/10.1080/14786440308635117 10.1080/14786440308635117].</ref>

उसी वर्ष, अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी [[हेनरी मोसले]] ने [[एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी]] का उपयोग करके प्रयोगात्मक रूप से वैन डेन ब्रोक के प्रस्ताव की पुष्टि की। मोसले ने [[एल्युमिनियम]] से [[सोना]] तक प्रत्येक तत्व के परमाणु आवेश का मान निर्धारित किया और दिखाया कि मेंडेलीव की व्यवस्था वास्तव में तत्वों को परमाणु आवेश के अनुसार क्रमिक क्रम में रखती है।<ref>Atkins, P. W.. (1995). [https://archive.org/details/periodickingdomj00atki/page/87 The Periodic Kingdom]. [https://archive.org/details/periodickingdomj00atki/page/87 87]. HarperCollins Publishers, Inc.. ISBN 978-0-465-07265-1.</ref> परमाणु आवेश [[प्रोटॉन]] की संख्या के समान होता है और प्रत्येक तत्व की परमाणु संख्या (''Z'') का मान निर्धारित करता है। परमाणु संख्या का उपयोग करने से तत्वों के लिए एक निश्चित, पूर्णांक-आधारित अनुक्रम मिलता है। मोसले के शोध ने तुरंत परमाणु भार और रासायनिक गुणों के बीच विसंगतियों को हल कर दिया; ये टेल्यूरियम और आयोडीन जैसे मामले थे, जहाँ परमाणु संख्या बढ़ती है लेकिन परमाणु भार घटता है।<ref name="moseley2010" /> हालाँकि मोसले प्रथम विश्व युद्ध में जल्द ही मारे गए, स्वीडिश भौतिक विज्ञानी [[माने सीगबान]] ने [[यूरेनियम]] तक उनका काम जारी रखा, और स्थापित किया कि यह उस समय ज्ञात उच्चतम परमाणु संख्या वाला तत्व (92) था।<ref>(2020). "Henry Moseley, X-ray spectroscopy and the periodic table". ''Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences''. 378 (2180). doi:[https://doi.org/10.1002/chem.202004775 10.1002/chem.202004775].</ref> मोसले और सीगबान के शोध के आधार पर, यह भी ज्ञात था कि कौन सी परमाणु संख्याएँ उन गायब तत्वों के अनुरूप थीं जिन्हें अभी खोजा जाना बाकी था: 43, 61, 72, 75, 85 और 87।<ref name="moseley2010" /> (तत्व 75 वास्तव में 1908 में जापानी रसायनज्ञ [[मसाताका ओगावा]] द्वारा पहले ही खोजा जा चुका था और इसे ''निप्पोनियम'' नाम दिया गया था, लेकिन उन्होंने गलती से इसे 75 के बजाय 43 तत्व के रूप में निर्दिष्ट किया था और इसलिए उनकी खोज को बाद तक सामान्य रूप से मान्यता नहीं मिली। तत्व 75 की समकालीन स्वीकृत खोज 1925 में हुई, जब [[वाल्टर नोडैक]], [[इडा टैक]] और [[ओटो बर्ग (वैज्ञानिक)|ओटो बर्ग]] ने स्वतंत्र रूप से इसे फिर से खोजा और इसे इसका वर्तमान नाम, [[रेनियम]] दिया।)<ref name=nipponium2022>(2022). "Ogawa's nipponium and its re-assignment to rhenium". ''Foundations of Chemistry''. 24 15–57. doi:[https://doi.org/10.1007/s10698-021-09410-x 10.1007/s10698-021-09410-x].</ref>

परमाणु भौतिकी के उदय ने [[समस्थानिक]] (isotope) की स्थिति को भी स्पष्ट कर दिया। आदिम रेडियोधर्मी तत्वों थोरियम और यूरेनियम की [[क्षय श्रृंखला]] (decay chains) में, यह जल्द ही स्पष्ट हो गया कि कई स्पष्ट नए तत्व थे जिनके परमाणु भार अलग-अलग थे लेकिन रासायनिक गुण बिल्कुल समान थे। 1913 में, [[फ्रेडरिक सोडी]] ने इस स्थिति का वर्णन करने के लिए "समस्थानिक" शब्द गढ़ा, और समस्थानिकों को केवल एक ही रासायनिक तत्व के विभिन्न रूपों के रूप में माना। इसने टेल्यूरियम और आयोडीन जैसी विसंगतियों को और स्पष्ट किया: टेल्यूरियम की प्राकृतिक समस्थानिक संरचना आयोडीन की तुलना में भारी समस्थानिकों की ओर अधिक है, लेकिन टेल्यूरियम की परमाणु संख्या कम है।<ref name=7elements>Scerri, Eric. (2013). "A Tale of Seven Elements". 47–53, 115. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-539131-2.</ref>

=== इलेक्ट्रॉन कोश ===

डेनिश भौतिक विज्ञानी [[नील्स बोहर]] ने परमाणु पर [[मैक्स प्लैंक]] के क्वांटाइजेशन के विचार को लागू किया। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि इलेक्ट्रॉनों के ऊर्जा स्तर क्वांटाइज्ड थे: केवल स्थिर ऊर्जा अवस्थाओं का एक असतत सेट ही अनुमत था। बोहर ने तब इलेक्ट्रॉन विन्यास के माध्यम से आवधिकता को समझने का प्रयास किया, 1913 में यह अनुमान लगाया कि बाहरी इलेक्ट्रॉन तत्व के रासायनिक गुणों के लिए जिम्मेदार होने चाहिए।<ref>See Bohr table from 1913 paper below.</ref><ref>(2012). [https://web.archive.org/web/20151230173734/http://www.scs.illinois.edu/~mainzv/HIST/bulletin_open_access/v37-1/v37-1%20p42-49.pdf Lars Vegard, Atomic Structure, and the Periodic System]. ''Bull. Hist. Chem.''. 37 (1) 43.</ref> 1913 में, उन्होंने एक क्वांटम परमाणु पर आधारित पहली इलेक्ट्रॉनिक आवर्त सारणी तैयार की।<ref name="Scerri208">Scerri, pp. 208–218</ref>

बोहर ने 1913 में अपने इलेक्ट्रॉन कोशों को "रिंग" कहा: कोशों के भीतर परमाणु ऑर्बिटल्स उनके ग्रहीय मॉडल के समय मौजूद नहीं थे। बोहर अपने प्रसिद्ध 1913 के शोधपत्र के भाग 3 में बताते हैं कि एक कोश में अधिकतम इलेक्ट्रॉन आठ हैं, लिखते हैं, "हम आगे देखते हैं कि n इलेक्ट्रॉनों की एक रिंग ne आवेश वाले नाभिक के चारों ओर एक एकल रिंग में तब तक नहीं घूम सकती जब तक कि n < 8 न हो।" छोटे परमाणुओं के लिए, इलेक्ट्रॉन कोश इस प्रकार भरे जाएंगे: "इलेक्ट्रॉनों की रिंग केवल तभी जुड़ेंगी यदि उनमें इलेक्ट्रॉनों की समान संख्या हो; और तदनुसार आंतरिक रिंगों पर इलेक्ट्रॉनों की संख्या केवल 2, 4, 8 होगी।" हालाँकि, बड़े परमाणुओं में सबसे आंतरिक कोश में आठ इलेक्ट्रॉन होंगे: "दूसरी ओर, तत्वों की आवर्त प्रणाली दृढ़ता से सुझाव देती है कि नियॉन N = 10 में पहले से ही आठ इलेक्ट्रॉनों की एक आंतरिक रिंग होगी।" परमाणुओं के लिए उनके प्रस्तावित इलेक्ट्रॉन विन्यास (दाईं ओर दिखाए गए) ज्यादातर उन लोगों के साथ मेल नहीं खाते जो अब ज्ञात हैं।<ref>Bohr, Niels. (1913). [https://www.nba-old.nbi.dk/pdffiles/trilogypart3.pdf On the Constitution of Atoms and Molecules, Part III, Systems containing several nuclei]. ''Philosophical Magazine''. 26 857–875.</ref><ref>Kragh, Helge. (1 January 1979). "Niels Bohr's Second Atomic Theory". ''Historical Studies in the Physical Sciences''. 10 123–186. doi:[https://doi.org/10.2307/27757389 10.2307/27757389].</ref> [[अर्नोल्ड सोमरफेल्ड]] और [[एडमंड स्टोनर]] द्वारा अधिक क्वांटम संख्याएं खोजने के बाद उनमें और सुधार किया गया।<ref name=7elements/>

{| class="wikitable" style="float:right; font-size:95%; margin:0.5em;"
|+ हल्के तत्वों के लिए बोहर का इलेक्ट्रॉन विन्यास
|-
! तत्व !! प्रति कोश इलेक्ट्रॉन
|-
| 4 || 2,2
|-
| 6 || 2,4
|-
| 7 || 4,3
|-
| 8 || 4,2,2
|-
| 9 || 4,4,1
|-
| 10 || 8,2
|-
| 11 || 8,2,1
|-
| 16 || 8,4,2,2
|-
| 18 || 8,8,2
|}

बोहर के परमाणु सिद्धांत की रासायनिक क्षमता का व्यवस्थित रूप से विस्तार और सुधार करने वाले पहले व्यक्ति 1914 और 1916 में [[वाल्टर कोसेल]] थे। कोसेल ने समझाया कि आवर्त सारणी में नए तत्व तब बनेंगे जब इलेक्ट्रॉनों को बाहरी कोश में जोड़ा जाएगा। कोसेल के शोधपत्र में, वे लिखते हैं: <blockquote>यह इस निष्कर्ष की ओर ले जाता है कि जो इलेक्ट्रॉन आगे जोड़े जाते हैं, उन्हें संकेंद्रित रिंगों या कोशों में रखा जाना चाहिए, जिनमें से प्रत्येक पर ... केवल एक निश्चित संख्या में इलेक्ट्रॉन—अर्थात हमारे मामले में आठ—व्यवस्थित होने चाहिए। जैसे ही एक रिंग या कोश पूरा हो जाता है, अगले तत्व के लिए एक नया शुरू करना पड़ता है; इलेक्ट्रॉनों की संख्या, जो सबसे आसानी से सुलभ हैं, और सबसे बाहरी परिधि पर स्थित हैं, तत्व-दर-तत्व फिर से बढ़ती है और, इसलिए, प्रत्येक नए कोश के निर्माण में रासायनिक आवधिकता दोहराई जाती है।<ref>Kossel, W.. (1916). "Über Molekülbildung als Folge des Atombaues". ''Ann. Phys.''. 49 229–362 (237). Translated in (2012). [https://web.archive.org/web/20151230173734/http://www.scs.illinois.edu/~mainzv/HIST/bulletin_open_access/v37-1/v37-1%20p42-49.pdf Lars Vegard, Atomic Structure, and the Periodic System]. ''Bull. Hist. Chem.''. 37 (1) 43.</ref></blockquote>

1919 के एक शोधपत्र में, [[इरविंग लैंगमुइर]] ने "कोशिकाओं" (cells) के अस्तित्व को प्रतिपादित किया जिन्हें हम अब ऑर्बिटल्स कहते हैं, जिनमें से प्रत्येक में केवल आठ इलेक्ट्रॉन हो सकते थे, और इन्हें "समान दूरी वाली परतों" में व्यवस्थित किया गया था जिन्हें हम अब कोश कहते हैं। उन्होंने पहले कोश के लिए केवल दो इलेक्ट्रॉन रखने का अपवाद बनाया।<ref>Langmuir, Irving. (June 1919). [https://zenodo.org/record/1429026 The Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules]. ''[[Journal of the American Chemical Society]]''. 41 (6) 868–934. doi:[https://doi.org/10.1021/ja02227a002 10.1021/ja02227a002].</ref> रसायनज्ञ [[चार्ल्स रूजली बरी]] ने 1921 में सुझाव दिया कि एक कोश में आठ और अठारह इलेक्ट्रॉन स्थिर विन्यास बनाते हैं। बरी ने प्रस्तावित किया कि संक्रमणकालीन तत्वों (transitional elements) में इलेक्ट्रॉन विन्यास उनके बाहरी कोश में संयोजी इलेक्ट्रॉनों पर निर्भर करता है।<ref name="Bury">Bury, Charles R.. (July 1921). [https://zenodo.org/record/1428812 Langmuir's Theory of the Arrangement of Electrons in Atoms and Molecules]. ''[[Journal of the American Chemical Society]]''. 43 (7) 1602–1609. doi:[https://doi.org/10.1021/ja01440a023 10.1021/ja01440a023].</ref> उन्होंने उन तत्वों का वर्णन करने के लिए "संक्रमण" (transition) शब्द पेश किया जिन्हें अब [[संक्रमण धातु]] (transition metals) या संक्रमण तत्व के रूप में जाना जाता है।<ref name="Jensen2003">Jensen, William B.. (2003). [https://www.uv.es/~borrasj/ingenieria_web/temas/tema_1/lecturas_comp/p952.pdf The Place of Zinc, Cadmium, and Mercury in the Periodic Table]. ''Journal of Chemical Education''. 80 (8) 952–961. doi:[https://doi.org/10.1021/ed080p952 10.1021/ed080p952].</ref> बोहर के सिद्धांत की पुष्टि तत्व 72 की खोज से हुई: [[जॉर्जेस अर्बेन]] ने दावा किया था कि उन्होंने इसे [[दुर्लभ मृदा तत्व]] (rare earth element) ''सेल्टियम'' के रूप में खोजा है, लेकिन बरी और बोहर ने भविष्यवाणी की थी कि तत्व 72 एक दुर्लभ मृदा तत्व नहीं हो सकता है और इसे [[जिरकोनियम]] का समरूप होना चाहिए। [[डर्क कोस्टर]] और [[जॉर्ज वॉन हेवेसी]] ने जिरकोनियम अयस्कों में तत्व की खोज की और तत्व 72 पाया, जिसे उन्होंने बोहर के गृहनगर [[कोपेनहेगन]] (लैटिन में ''हाफनिया'') के नाम पर [[हाफनियम]] नाम दिया।<ref name="CosterHevesy1923">Coster, D.. (1923). "On the Missing Element of Atomic Number 72". ''Nature''. 111 (2777) 79. doi:[https://doi.org/10.1038/111079a0 10.1038/111079a0].</ref><ref>Fernelius, W. C.. (1982). [http://www.jce.divched.org/Journal/Issues/1982/Mar/jceSubscriber/JCE1982p0242.pdf Hafnium]. ''Journal of Chemical Education''. 59 (3) 242. doi:[https://doi.org/10.1021/ed059p242 10.1021/ed059p242].</ref> अर्बेन का सेल्टियम केवल शुद्ध [[लुटेटियम]] (तत्व 71) निकला।<ref>(2018). [https://www.nature.com/articles/s41557-018-0140-6 Hafnium the lutécium I used to be]. ''Nature Chemistry''. 10 (10) 1074. doi:[https://doi.org/10.1038/s41557-018-0140-6 10.1038/s41557-018-0140-6].</ref> इस प्रकार हाफनियम और रेनियम खोजे जाने वाले अंतिम स्थिर तत्व बन गए।<ref name=7elements/>

बोर से प्रेरित होकर, [[वोल्फगांग पाउली]] ने 1923 में इलेक्ट्रॉन विन्यास की समस्या पर काम शुरू किया। पाउली ने बोर की योजना का विस्तार करते हुए चार [[क्वांटम संख्या|क्वांटम संख्याओं]] का उपयोग किया, और अपना [[पाउली का अपवर्जन सिद्धांत|अपवर्जन सिद्धांत]] प्रतिपादित किया, जिसमें कहा गया कि किन्हीं भी दो इलेक्ट्रॉनों की चारों क्वांटम संख्याएँ समान नहीं हो सकतीं। इसने आवर्त सारणी में आवर्तों की लंबाई (2, 8, 18, और 32) की व्याख्या की, जो उन इलेक्ट्रॉनों की संख्या के अनुरूप थी जिन्हें प्रत्येक कोश धारण कर सकता था।<ref name="Scerri218">Scerri, pp. 218–23</ref> 1925 में, [[फ्रेडरिक हुंड]] आधुनिक विन्यास के करीब पहुँचे।<ref>(2007). [https://www.che.uc.edu/jensen/w.%20b.%20jensen/reprints/137.%20s,%20p,%20d,%20f.pdf The Origin of the s, p, d, f Orbital Labels]. ''Journal of Chemical Education''. 84 (5) 757–8. doi:[https://doi.org/10.1021/ed084p757 10.1021/ed084p757].</ref> इन अग्रिमों के परिणामस्वरूप, आवर्तता तत्वों की संयोजकता के बजाय रासायनिक रूप से सक्रिय या संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर आधारित हो गई।<ref name=jensenlaw/> [[आफबाऊ सिद्धांत]] जो तत्वों के इलेक्ट्रॉन विन्यास का वर्णन करता है, उसे पहली बार 1926 में [[इरविन मैडेलुंग]] द्वारा अनुभवजन्य रूप से देखा गया था,<ref name="Goudsmit">(1964). [https://www.pnas.org/content/51/4/664.full.pdf The Order of Electron Shells in Ionized Atoms]. ''[[Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|Proc. Natl. Acad. Sci.]]''. 51 (4) 664–671 (with correction on p&nbsp;906). doi:[https://doi.org/10.1073/pnas.51.4.664 10.1073/pnas.51.4.664].</ref> हालाँकि इसे प्रकाशित करने वाले पहले व्यक्ति 1930 में [[व्लादिमीर करापेटॉफ]] थे।<ref>(1930). "A chart of consecutive sets of electronic orbits within atoms of chemical elements". ''Journal of the Franklin Institute''. 210 (5) 609–624. doi:[https://doi.org/10.1016/S0016-0032(30)91131-3 10.1016/S0016-0032(30)91131-3].</ref><ref name=Ostro>(2003). "Physical Explanation of the Periodic Table". ''Annals of the New York Academy of Sciences''. 988 (1) 182–192. doi:[https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2003.tb06097.x 10.1111/j.1749-6632.2003.tb06097.x].</ref> 1961 में, [[वसेवोलोड क्लेचकोव्स्की]] ने [[थॉमस-फर्मी मॉडल]] से मैडेलुंग नियम का पहला भाग (कि कक्षक बढ़ते हुए ''n'' + ℓ के क्रम में भरते हैं) व्युत्पन्न किया;<ref>(1962). [http://jetp.ras.ru/cgi-bin/e/index?t=&au=+Klechkovskii&yf=2022&yt=2022&se=1&a=s Justification of the Rule for Successive Filling of (n+l) Groups]. ''Journal of Experimental and Theoretical Physics''. 14 (2) 334.</ref> पूर्ण नियम 1971 में यूरी एन. डेमकोव और वैलेंटीन एन. ओस्ट्रोव्स्की द्वारा एक समान विभव से व्युत्पन्न किया गया था।<ref name=DO>(1972). [http://jetp.ras.ru/cgi-bin/e/index/e/35/1/p66?a=list n+l Filling Rule in the Periodic System and Focusing Potentials]. ''Journal of Experimental and Theoretical Physics''. 35 (1) 66–69.</ref>{{#tag:ref|डेमकोव और ओस्ट्रोव्स्की विभव <math>U_{1/2}(r) =  -\frac{2v}{rR(r+R)^2}</math> पर विचार करते हैं जहाँ <math>R</math> और <math>v</math> स्थिर पैरामीटर हैं; यह छोटे <math>r</math> के लिए [[कूलम्ब विभव]] के करीब पहुँचता है। जब <math>v</math> शर्त <math>v=v_N=\frac{1}{4}R^2 N(N+1)</math> को पूरा करता है, जहाँ <math>N=n+l</math> है, तो इस विभव के लिए [[श्रोडिंगर समीकरण]] के शून्य-ऊर्जा समाधानों का वर्णन [[गेगेनबॉयर बहुपद]] के साथ विश्लेषणात्मक रूप से किया जा सकता है। जैसे-जैसे <math>v</math> इन मानों में से प्रत्येक से गुजरता है, शून्य ऊर्जा पर उस <math>N</math> मान वाली सभी अवस्थाओं वाला एक मैनिफोल्ड उत्पन्न होता है और फिर बद्ध हो जाता है, जिससे मैडेलुंग क्रम पुनः प्राप्त हो जाता है। विक्षोभ-सिद्धांत (Perturbation-theory) के विचार दर्शाते हैं कि छोटे <math>n</math> वाली अवस्थाओं की ऊर्जा कम होती है, और s कक्षक (जहाँ <math>l=0</math>) की ऊर्जा अगले <math>n+l</math> समूह के करीब पहुँचती है।<ref name=DO/><ref name=shattered/>|group=note}}

[[File:Taula periòdica de Werner (1905).gif|thumb|right|upright=1.5|अल्फ्रेड वर्नर की आवर्त सारणी (1905), लंबे रूप की पहली उपस्थिति<ref name=Thyssen/>]]
क्वांटम सिद्धांत ने स्पष्ट किया कि संक्रमण धातुएं और लैंथेनाइड्स अपने स्वयं के अलग समूह बनाते हैं, जो मुख्य समूहों के बीच संक्रमणकालीन होते हैं, हालाँकि कुछ रसायनज्ञों ने पहले ही ऐसी सारणियाँ प्रस्तावित कर दी थीं: अंग्रेजी रसायनज्ञ हेनरी बैसेट ने 1892 में, डेनिश रसायनज्ञ [[जूलियस थॉमसन]] ने 1895 में, और स्विस रसायनज्ञ [[अल्फ्रेड वर्नर]] ने 1905 में ऐसा किया था। बोर ने अपने 1922 के नोबेल व्याख्यान में थॉमसन के रूप का उपयोग किया; वर्नर का रूप आधुनिक 32-स्तंभ रूप के बहुत समान है। विशेष रूप से, इसने ब्रौनर की एस्टेरोइडल परिकल्पना का स्थान ले लिया।<ref name="Thyssen">(2011). "Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths". 41 1–93. Elsevier. ISBN 978-0-444-53590-0. doi:[https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53590-0.00001-7 10.1016/B978-0-444-53590-0.00001-7].</ref>

लैंथेनाइड्स की सटीक स्थिति, और इस प्रकार [[समूह 3 तत्व|समूह 3]] की संरचना, दशकों तक विवाद का विषय बनी रही क्योंकि उनके इलेक्ट्रॉन विन्यास को शुरू में गलत मापा गया था।<ref name="PTSS">Scerri, pp. 392–401</ref> रासायनिक आधार पर बैसेट, वर्नर और बरी ने स्कैंडियम और इट्रियम को लैंथेनम के बजाय ल्यूटेटियम के साथ समूहित किया (पूर्ववर्ती दो ने इट्रियम के नीचे एक खाली स्थान छोड़ दिया था क्योंकि ल्यूटेटियम की खोज अभी तक नहीं हुई थी)।<ref name=Thyssen/><ref name=Bury/> हुंड ने 1927 में माना कि सभी लैंथेनाइड परमाणुओं का विन्यास [Xe]4f<sup>0–14</sup>5d<sup>1</sup>6s<sup>2</sup> था, उनकी प्रचलित त्रिसंयोजकता के कारण। अब यह ज्ञात है कि रसायन विज्ञान और इलेक्ट्रॉन विन्यास के बीच का संबंध उससे कहीं अधिक जटिल है।{{#tag:ref|उदाहरण के लिए, शुरुआती एक्टिनाइड्स एक्टिनियम से यूरेनियम तक उच्च ऑक्सीकरण अवस्थाओं की ओर अपनी प्रवृत्ति में डी-ब्लॉक संक्रमण धातुओं की तरह व्यवहार करना जारी रखते हैं, भले ही वास्तव में केवल एक्टिनियम और थोरियम ही गैस चरण में डी-ब्लॉक-जैसे विन्यास रखते हैं; एफ-इलेक्ट्रॉन पहले से ही प्रोटोएक्टिनियम पर दिखाई देते हैं।<ref name=johnson/> यूरेनियम का वास्तविक विन्यास [Rn]5f<sup>3</sup>6d<sup>1</sup>7s<sup>2</sup> वास्तव में उस विन्यास के अनुरूप है जिसे हुंड ने लैंथेनाइड्स के लिए माना था, लेकिन यूरेनियम त्रिसंयोजक अवस्था का पक्ष नहीं लेता है, बल्कि चतुर्संयोजक या षटसंयोजक होना पसंद करता है।<ref name=rareearths/> दूसरी ओर, एक्टिनाइड्स के लिए लैंथेनाइड-जैसे विन्यास प्लूटोनियम से शुरू होते हैं, लेकिन लैंथेनाइड-जैसे व्यवहार की ओर बदलाव केवल क्यूरियम पर स्पष्ट होता है: यूरेनियम और क्यूरियम के बीच के तत्व संक्रमण-धातु-जैसे व्यवहार से लैंथेनाइड-जैसे व्यवहार में संक्रमण बनाते हैं।<ref name=johnson/> इस प्रकार रासायनिक व्यवहार और इलेक्ट्रॉन विन्यास एक-दूसरे से पूरी तरह मेल नहीं खाते हैं।<ref name=johnson/>|group=note}}<ref name=rareearths>(1988). "Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths". 11 197–292. Elsevier. ISBN 978-0-444-87080-3.</ref> प्रारंभिक स्पेक्ट्रोस्कोपिक साक्ष्य इन विन्यासों की पुष्टि करते प्रतीत होते थे, और इस प्रकार आवर्त सारणी को इस तरह संरचित किया गया था कि समूह 3 में स्कैंडियम, इट्रियम, लैंथेनम और एक्टिनियम हों, जिसमें चौदह एफ-तत्व लैंथेनम और हैफनियम के बीच डी-ब्लॉक को विभाजित करते हों। लेकिन बाद में पता चला कि यह पंद्रह लैंथेनाइड्स में से केवल चार (लैंथेनम, सीरियम, गैडोलीनियम और ल्यूटेटियम) के लिए सच है, और अन्य लैंथेनाइड परमाणुओं में डी-इलेक्ट्रॉन नहीं होता है। विशेष रूप से, येटरबियम 4f कोश को पूरा करता है और इसलिए सोवियत भौतिकविदों लेव लैंडौ और येवगेनी लिफशिट्ज़ ने 1948 में नोट किया कि ल्यूटेटियम को सही ढंग से एफ-ब्लॉक के बजाय डी-ब्लॉक तत्व माना जाता है; कि थोक लैंथेनम एक एफ-धातु है, यह पहली बार 1963 में [[जुन कोंडो]] द्वारा इसके कम तापमान वाले [[अतिचालकता|अतिचालकता]] के आधार पर सुझाया गया था।<ref name=Kondo>(January 1963). "Superconductivity in Transition Metals". ''Progress of Theoretical Physics''. 29 (1) 1–9. doi:[https://doi.org/10.1143/PTP.29.1 10.1143/PTP.29.1].</ref> इसने तत्वों को ब्लॉक के आधार पर वर्गीकृत करते समय और उन्हें सारणी पर स्थित करते समय परमाणुओं की निम्न-स्तरीय उत्तेजित अवस्थाओं को देखने के महत्व को स्पष्ट किया जो रासायनिक वातावरण में भूमिका निभा सकते हैं।<ref name=Hamilton/><ref name=JensenLr/> कई लेखकों ने बाद में भौतिक, रासायनिक और इलेक्ट्रॉनिक चिंताओं के आधार पर इस सुधार को फिर से खोजा और इसे सभी प्रासंगिक तत्वों पर लागू किया, जिससे समूह 3 में स्कैंडियम, इट्रियम, ल्यूटेटियम और लॉरेंशियम शामिल हो गए<ref name=Hamilton/><ref name=Fluck/><ref name=PTSS/> और लैंथेनम से येटरबियम और एक्टिनियम से नोबेलियम को एफ-ब्लॉक पंक्तियों के रूप में रखा गया:<ref name=Hamilton/><ref name=Fluck/> यह संशोधित संस्करण मैडेलुंग नियम के साथ स्थिरता प्राप्त करता है और बैसेट, वर्नर और बरी के प्रारंभिक रासायनिक स्थान की पुष्टि करता है।<ref name=Thyssen/>

1988 में, IUPAC ने समूह 3 की इस संरचना का समर्थन करते हुए एक रिपोर्ट जारी की,<ref name=Fluck/> एक निर्णय जिसे 2021 में फिर से पुष्टि की गई।<ref name="2021IUPAC">(18 January 2021). [https://iupac.org/wp-content/uploads/2021/04/ChemInt_Jan2021_PP.pdf Provisional Report on Discussions on Group 3 of the Periodic Table]. ''Chemistry International''. 43 (1) 31–34. doi:[https://doi.org/10.1515/ci-2021-0115 10.1515/ci-2021-0115].</ref> समूह 3 की संरचना पर पाठ्यपुस्तकों में अभी भी भिन्नता पाई जा सकती है,<ref name=2015IUPAC/> और इस प्रारूप के खिलाफ कुछ तर्क आज भी प्रकाशित होते हैं,<ref name="Jensen-2015" /> लेकिन जिन रसायनज्ञों और भौतिकविदों ने इस मामले पर विचार किया है, वे काफी हद तक इस बात पर सहमत हैं कि समूह 3 में स्कैंडियम, इट्रियम, ल्यूटेटियम और लॉरेंशियम शामिल हैं और वे प्रति-तर्कों को असंगत बताते हुए चुनौती देते हैं।<ref name="Jensen-2015" />

=== कृत्रिम तत्व ===
[[File:Glenn Seaborg - 1964.jpg|thumb|right|ग्लेन टी. सीबॉर्ग]]
1936 तक, हाइड्रोजन से यूरेनियम तक लापता तत्वों का समूह चार तक सिमट गया था: तत्व 43, 61, 85, और 87 लापता थे। तत्व 43 अंततः प्रकृति में खोजे जाने के बजाय परमाणु प्रतिक्रियाओं के माध्यम से कृत्रिम रूप से संश्लेषित होने वाला पहला तत्व बन गया। इसकी खोज 1937 में इतालवी रसायनज्ञों [[एमिलियो सेग्रे]] और [[कार्लो पेरिएर]] द्वारा की गई थी, जिन्होंने अपनी खोज का नाम "कृत्रिम" के लिए ग्रीक शब्द के नाम पर [[टेक्नेटियम]] रखा।<ref>Scerri, pp. 313–321</ref> तत्व 61 ([[प्रोमेथियम]]) और 85 ([[एस्टाटिन]]) भी क्रमशः 1945 और 1940 में कृत्रिम रूप से उत्पादित किए गए थे; तत्व 87 ([[फ्रांसियम]]) 1939 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ [[मार्गुराइट पेरे]] द्वारा प्रकृति में खोजा जाने वाला अंतिम तत्व बन गया।<ref>Scerri, pp. 322–340</ref><ref group="note">टेक्नेटियम, प्रोमेथियम, एस्टाटिन, नेप्च्यूनियम और प्लूटोनियम अंततः प्रकृति में भी पाए गए, हालांकि बहुत कम मात्रा में। देखें [[रासायनिक तत्व खोजों की समयरेखा]]।</ref> यूरेनियम से परे के तत्व भी कृत्रिम रूप से खोजे गए थे, जिसकी शुरुआत [[एडविन मैकमिलन]] और [[फिलिप एबेलसन]] की 1940 में [[नेप्च्यूनियम]] की खोज (न्यूट्रॉन के साथ यूरेनियम की बमबारी के माध्यम से) से हुई।<ref name="Scerri354">Scerri, p. 354–6</ref> [[ग्लेन टी. सीबॉर्ग]] और [[लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी]] (LBNL) में उनकी टीम ने ट्रांसयूरेनियम तत्वों की खोज जारी रखी, जिसकी शुरुआत 1941 में [[प्लूटोनियम]] से हुई, और उन्होंने पाया कि पिछली सोच के विपरीत, एक्टिनियम से आगे के तत्व संक्रमण धातुओं के बजाय लैंथेनाइड्स के सजातीय थे।<ref name=Seaborg /> बैसेट (1892), वर्नर (1905), और फ्रांसीसी इंजीनियर [[चार्ल्स जेनेट]] (1928) ने पहले ही यह सुझाव दिया था, लेकिन उनके विचारों को तब सामान्य स्वीकृति नहीं मिली थी।<ref name=Thyssen /> सीबॉर्ग ने इसलिए उन्हें एक्टिनाइड्स कहा।<ref name="Seaborg">Seaborg, Glenn T.. (1997). [https://fas.org/sgp/othergov/doe/lanl/orgs/nmt/97summer.pdf Source of the Actinide Concept]. ''fas.org''.</ref> तत्व 101 (मेंडेलीव के सम्मान में मेंडेलेवियम नामित) तक के तत्वों को 1955 तक संश्लेषित किया गया था, या तो न्यूट्रॉन या अल्फा-कण विकिरण के माध्यम से, या 99 (आइंस्टीनियम) और 100 (फर्मियम) के मामलों में परमाणु विस्फोटों में।<ref name=Scerri354/>

1960 और 1970 के दशक में तत्व 102 से 106 के साथ एक महत्वपूर्ण विवाद उत्पन्न हुआ, क्योंकि LBNL टीम (अब [[अल्बर्ट घियोर्सो]] के नेतृत्व में) और [[जॉर्जी फ्लेरोव]] के नेतृत्व में [[संयुक्त परमाणु अनुसंधान संस्थान]] (JINR) के सोवियत वैज्ञानिकों की एक टीम के बीच प्रतिस्पर्धा शुरू हो गई। प्रत्येक टीम ने खोज का दावा किया, और कुछ मामलों में प्रत्येक ने तत्व के लिए अपना नाम प्रस्तावित किया, जिससे एक [[तत्व नामकरण विवाद]] पैदा हो गया जो दशकों तक चला। ये तत्व एक्टिनाइड्स पर हल्के आयनों की बमबारी द्वारा बनाए गए थे।<ref>Scerri, pp. 356–9</ref> IUPAC ने पहले एक तटस्थ दृष्टिकोण अपनाया, यह देखने के लिए इंतजार करना पसंद किया कि क्या कोई आम सहमति बनेगी। लेकिन चूंकि यह [[शीत युद्ध]] का चरम भी था, इसलिए यह स्पष्ट हो गया कि ऐसा नहीं होगा। जैसे, IUPAC और [[इंटरनेशनल यूनियन ऑफ प्योर एंड एप्लाइड फिजिक्स]] (IUPAP) ने 1985 में खोज के मानदंड निर्धारित करने के लिए एक [[ट्रांसफर्मियम वर्किंग ग्रुप]] (TWG, फर्मियम तत्व 100 है) बनाया,<ref>(2016). "The Three-letter Element Symbols". ''Chemistry International''. 38 (2) 4–8. doi:[https://doi.org/10.1515/ci-2016-0204 10.1515/ci-2016-0204].</ref> जिसे 1991 में प्रकाशित किया गया था।<ref>(1991). [https://old.iupac.org/reports/1991/6306wapstra/index.html Criteria that must be satisfied for the discovery of a new chemical element to be recognized]. ''Pure and Applied Chemistry''. 63 (6) 879–886. doi:[https://doi.org/10.1351/pac199163060879 10.1351/pac199163060879].</ref> कुछ और विवादों के बाद, इन तत्वों को 1997 में उनके अंतिम नाम मिले, जिसमें सीबॉर्ग के सम्मान में सीबॉर्गियम (106) शामिल था।<ref>(1997). "Names and symbols of transfermium elements (IUPAC Recommendations 1997)". ''Pure and Applied Chemistry''. 69 (12) 2471–2474. doi:[https://doi.org/10.1351/pac199769122471 10.1351/pac199769122471].</ref>

[[File:Yuri Oganessian.jpg|thumb|right|यूरी ओगानेसियन]]
TWG के मानदंडों का उपयोग LBNL और JINR के साथ-साथ जर्मनी ([[GSI हेल्महोल्ट्ज़ सेंटर फॉर हैवी आयन रिसर्च|GSI]]) और जापान ([[रिकेन]]) के अनुसंधान संस्थानों से बाद के तत्व खोज दावों का निर्णय करने के लिए किया गया था।<ref>(2019). "Criteria for New Element Discovery". ''Chemistry International''. 41 (1) 10–15. doi:[https://doi.org/10.1515/ci-2019-0103 10.1515/ci-2019-0103].</ref> वर्तमान में, खोज दावों पर विचार [[IUPAC/IUPAP संयुक्त कार्य समूह]] द्वारा किया जाता है। प्राथमिकता निर्धारित होने के बाद, तत्वों को आधिकारिक तौर पर आवर्त सारणी में जोड़ा गया, और खोजकर्ताओं को उनके नाम प्रस्तावित करने के लिए आमंत्रित किया गया।<ref name="IUPAC-redbook" /> 2016 तक, यह 118 तक के सभी तत्वों के लिए हो चुका था, जिससे आवर्त सारणी की पहली सात पंक्तियाँ पूरी हो गईं।<ref name="IUPAC-redbook"><!--Not stated-->. (2021). [https://web.archive.org/web/20160410043726/https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/ Periodic Table of Elements]. ''iupac.org''.</ref><ref name="finally">Scerri, E.. (2012). [https://www.iupac.org/publications/ci/2012/3404/ud.html Mendeleev's Periodic Table Is Finally Completed and What To Do about Group 3?]. ''Chemistry International''. 34 (4). doi:[https://doi.org/10.1515/ci.2012.34.4.28 10.1515/ci.2012.34.4.28].</ref> 106 से परे के तत्वों की खोज JINR में [[यूरी ओगानेसियन]] द्वारा तैयार की गई तकनीकों द्वारा संभव हुई: कोल्ड फ्यूजन (भारी आयनों द्वारा सीसा और बिस्मथ की बमबारी) ने GSI में 107 से 112 तक और रिकेन में 113 तत्वों की 1981-2004 की खोजों को संभव बनाया, और उन्होंने 1998-2010 में हॉट फ्यूजन (कैल्शियम आयनों द्वारा एक्टिनाइड्स की बमबारी) का उपयोग करके 114 से 118 तत्वों की खोज करने के लिए JINR टीम (अमेरिकी वैज्ञानिकों के सहयोग से) का नेतृत्व किया।<ref>Scerri, pp. 356–363</ref><ref name="Chapman">(30 November 2016). [https://www.chemistryworld.com/what-it-takes-to-make-a-new-element/1017677.article What it takes to make a new element]. ''[[Chemistry World]]''.</ref> सबसे भारी ज्ञात तत्व, ओगानेसन (118), ओगानेसियन के सम्मान में नामित है। तत्व 114 का नाम उनके पूर्ववर्ती और गुरु फ्लेरोव के सम्मान में फ्लेरोवियम रखा गया है।<ref name=Chapman/>

आवर्त सारणी की 150वीं वर्षगांठ के उपलक्ष्य में, [[संयुक्त राष्ट्र]] ने वर्ष 2019 को आवर्त सारणी का अंतर्राष्ट्रीय वर्ष घोषित किया, जो "विज्ञान की सबसे महत्वपूर्ण उपलब्धियों में से एक" का जश्न मना रहा है।<ref name=":1">Briggs, Helen. (29 January 2019). [https://www.bbc.com/news/science-environment-47008289 150 years of the periodic table: Test your knowledge].</ref> TWG द्वारा निर्धारित खोज मानदंडों को 2020 में प्रयोगात्मक और सैद्धांतिक प्रगति के जवाब में अपडेट किया गया था जिसकी 1991 में भविष्यवाणी नहीं की गई थी।<ref>(4 August 2020). "On the discovery of new elements (IUPAC/IUPAP Report)". ''Pure and Applied Chemistry''. 92 (9) 1387–1446. doi:[https://doi.org/10.1515/pac-2020-2926 10.1515/pac-2020-2926].</ref> आज, आवर्त सारणी रसायन विज्ञान के सबसे पहचानने योग्य प्रतीकों में से एक है।<ref name="Lemonick" /> IUPAC आज आवर्त सारणी से संबंधित कई प्रक्रियाओं में शामिल है: नए तत्वों की मान्यता और नामकरण, समूह संख्या और सामूहिक नामों की सिफारिश करना, और परमाणु भार को अपडेट करना।<ref name="IUPAC-redbook" />

== सातवें आवर्त से परे भविष्य का विस्तार ==
<div role="note" style="font-style:italic; padding-left:1.6em; margin-bottom:0.5em">मुख्य लेख: [[विस्तारित आवर्त सारणी]]</div>

<div role="note" style="font-style:italic; padding-left:1.6em; margin-bottom:0.5em">यह भी देखें: [[स्थिरता का द्वीप]]</div>
[[File:Energy eigenvalues superheavy.svg|thumb|right|upright=1.5|Z = 100 से 172 तक के तत्वों के सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉनों के लिए ऊर्जा आइगेनवैल्यू (eV में), डिरैक-फॉक गणना का उपयोग करके अनुमानित। - और + संकेत स्पिन-ऑर्बिट स्प्लिटिंग से घटी या बढ़ी हुई अज़ीमुथल क्वांटम संख्या वाले कक्षकों को संदर्भित करते हैं: p−, p<sub>1/2</sub> है, p+ p<sub>3/2</sub> है, d− d<sub>3/2</sub> है, d+ d<sub>5/2</sub> है, f− f<sub>5/2</sub> है, f+ f<sub>7/2</sub> है, g− g<sub>7/2</sub> है, और g+ g<sub>9/2</sub> है।<ref name=BFricke/> Z = 120 तक ऊर्जा स्तरों की दूरी सामान्य है, और Z = 157 पर फिर से सामान्य हो जाती है; उनके बीच, एक बहुत ही अलग स्थिति देखी जाती है।<ref name=BFricke1977/>]]
सबसे हाल ही में नामित तत्व - [[निहोनियम]] (113), [[मोस्कोवियम]] (115), [[टेनेसीन]] (117), और [[ओगानेसन]] (118) - ने आवर्त सारणी की सातवीं पंक्ति पूरी की।<ref name="IUPAC-redbook" /> भविष्य के तत्वों को एक [[आवर्त 8 तत्व|आठवीं पंक्ति]] शुरू करनी होगी। इन तत्वों को या तो उनकी परमाणु संख्याओं (जैसे "[[विस्तारित आवर्त सारणी|तत्व 164]]") द्वारा, या 1978 में अपनाए गए IUPAC [[व्यवस्थित तत्व नाम]] द्वारा संदर्भित किया जा सकता है, जो सीधे परमाणु संख्याओं से संबंधित हैं (जैसे तत्व 164 के लिए "अनहेक्सक्वाडियम", जो लैटिन ''unus'' "एक", ग्रीक ''hexa'' "छह", लैटिन ''quadra'' "चार", और धात्विक तत्वों के लिए पारंपरिक ''-ium'' प्रत्यय से लिया गया है)।<ref name="IUPAC-redbook" /> ऐसे तत्वों को संश्लेषित करने के सभी प्रयास अब तक विफल रहे हैं। [[उनुन्रेनियम|तत्व 119]] बनाने के प्रयास 2018 से जापान में रिकेन अनुसंधान संस्थान में और 2026 से रूस में JINR में चल रहे हैं, और [[अनबिनिलियम|तत्व 120]] बनाने का प्रयास 2025 से संयुक्त राज्य अमेरिका में LBNL में चल रहा है।<ref>Pontzen, Andrew. (10 September 2025). [https://nuclearscience.lbl.gov/2025/09/10/bbc-podcast-new-elements/ BBC Podcast: New Elements].</ref><ref name=JINR2026>(25 June 2026). [https://www.jinr.ru/posts/63-ya-sessiya-pkk-yaf-na-puti-k-119-mu-elementu-i-novomu-istochniku-neytronov/ 63-я сессия ПКК ЯФ: на пути к 119-му элементу и новому источнику нейтронов]. Joint Institute for Nuclear Research.</ref> [[लानझोऊ]] (HIRFL) में हैवी आयन रिसर्च फैसिलिटी भी पहले कुछ आवर्त 8 तत्वों को संश्लेषित करने के अपने प्रयास करने की योजना बना रही है।<ref name="nature2019">Ball, P.. (2019). "Extreme chemistry: experiments at the edge of the periodic table". ''Nature''. 565 (7741) 552–555. doi:[https://doi.org/10.1038/d41586-019-00285-9 10.1038/d41586-019-00285-9].</ref><ref name="SHEfactory">(2016). [https://www.epj-conferences.org/articles/epjconf/pdf/2016/26/epjconf-NS160-08001.pdf Status and perspectives of the Dubna superheavy element factory]. doi:[https://doi.org/10.1051/epjconf/201613108001 10.1051/epjconf/201613108001].</ref><ref>(24 May 2021). [https://www.jinr.ru/posts/how-are-new-chemical-elements-born/ How are new chemical elements born?]. ''jinr.ru''.</ref><ref>Chapman, Kit. (10 October 2023). [https://www.chemistryworld.com/news/berkeley-lab-to-lead-us-hunt-for-element-120-after-breakdown-of-collaboration-with-russia/4018207.article Berkeley Lab to lead US hunt for element 120 after breakdown of collaboration with Russia]. ''Chemistry World''.</ref><ref>Biron, Lauren. (16 October 2023). [https://physicalsciences.lbl.gov/2023/10/16/berkeley-lab-to-test-new-approach-to-making-superheavy-elements/ Berkeley Lab to Test New Approach to Making Superheavy Elements]. ''lbl.gov''.</ref><ref>(2022). "Results and perspectives for study of heavy and super-heavy nuclei and elements at IMP/CAS". ''The European Physical Journal A''. 58 (158). doi:[https://doi.org/10.1140/epja/s10050-022-00811-w 10.1140/epja/s10050-022-00811-w].</ref>

यदि आठवां आवर्त पिछले आवर्तों द्वारा निर्धारित पैटर्न का पालन करता है, तो इसमें पचास तत्व होंगे, जो 8s, 5g, 6f, 7d, और अंत में 8p उपकोशों को उस क्रम में भरेंगे। लेकिन इस बिंदु तक, सापेक्षतावादी प्रभावों के कारण [[मैडेलुंग नियम]] से महत्वपूर्ण विचलन होने चाहिए। आठवें आवर्त के तत्वों के विन्यास के लिए विभिन्न मॉडल सुझाए गए हैं, साथ ही यह भी कि परिणामों को आवर्त सारणी में कैसे दिखाया जाए। सभी सहमत हैं कि आठवें आवर्त की शुरुआत पिछले आवर्तों की तरह दो 8s तत्वों, 119 और 120 के साथ होनी चाहिए। हालाँकि, उसके बाद 5g, 6f, 7d, और 8p उपकोशों के बीच भारी ऊर्जावान ओवरलैप का मतलब है कि वे सभी एक साथ भरना शुरू कर देते हैं, और यह स्पष्ट नहीं है कि विशिष्ट 5g और 6f श्रृंखलाओं को कैसे अलग किया जाए।<ref name="nefedov">(2006). [https://www.primefan.ru/stuff/chem/nefedov.pdf Electronic Configurations and the Periodic Table for Superheavy Elements]. ''Doklady Physical Chemistry''. 408 (2) 149–151. doi:[https://doi.org/10.1134/S0012501606060029 10.1134/S0012501606060029].</ref><ref name=recentattempts>(2020). "Recent attempts to change the periodic table". ''Philosophical Transactions of the Royal Society A''. 378 (2180). doi:[https://doi.org/10.1098/rsta.2019.0300 10.1098/rsta.2019.0300].</ref><ref>Frazier, K.. (1978). "Superheavy Elements". ''Science News''. 113 (15) 236–38. doi:[https://doi.org/10.2307/3963006 10.2307/3963006].</ref><ref name="Fricke">(1971). "The continuation of the periodic table up to Z = 172. The chemistry of superheavy elements". ''Theoretica Chimica Acta''. 21 (3) 235–60. doi:[https://doi.org/10.1007/BF01172015 10.1007/BF01172015].</ref><ref name="PT172">(2011). "A suggested periodic table up to Z ≤ 172, based on Dirac–Fock calculations on atoms and ions". ''Physical Chemistry Chemical Physics''. 13 (1) 161–68. doi:[https://doi.org/10.1039/c0cp01575j 10.1039/c0cp01575j].</ref> तत्व [[अनबियुनियम|121]] से 156 तक इस प्रकार सारणी के पिछले भागों में किसी भी पिछले समूह के रासायनिक एनालॉग के रूप में अच्छी तरह से फिट नहीं होते हैं,<ref name=actrev/> हालाँकि उन्हें कभी-कभी उनके इलेक्ट्रॉन विन्यास को औपचारिक रूप से प्रतिबिंबित करने के लिए 5g, 6f, और अन्य श्रृंखलाओं के रूप में रखा गया है।<ref name=actrev/> एरिक सेरी ने यह सवाल उठाया है कि क्या एक विस्तारित आवर्त सारणी को इस क्षेत्र में मैडेलुंग नियम की विफलता को ध्यान में रखना चाहिए, या क्या ऐसे अपवादों को नजरअंदाज किया जाना चाहिए।<ref name=recentattempts /> कोश संरचना भी इस बिंदु पर काफी औपचारिक हो सकती है: पहले से ही ओगानेसन परमाणु में इलेक्ट्रॉन वितरण काफी समान होने की उम्मीद है, जिसमें कोई स्पष्ट कोश संरचना नहीं है।<ref name="oganesson-elf">(2018). "Electron and Nucleon Localization Functions of Oganesson: Approaching the Thomas-Fermi Limit". ''Phys. Rev. Lett.''. 120 (5). doi:[https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.053001 10.1103/PhysRevLett.120.053001].</ref>

तत्व 157 से 172 तक की स्थिति सामान्य हो जानी चाहिए और यह पिछली पंक्तियों की अधिक याद दिलाएगी।<ref name=BFricke1977/> भारी p-कोश [[स्पिन-ऑर्बिट इंटरैक्शन]] (spin–orbit interaction) द्वारा विभाजित होते हैं: एक p ऑर्बिटल (p<sub>1/2</sub>) अधिक स्थिर हो जाता है, और अन्य दो (p<sub>3/2</sub>) अस्थिर हो जाते हैं। (क्वांटम संख्याओं में इस तरह के बदलाव सभी प्रकार के कोशों के लिए होते हैं, लेकिन यह p-कोशों के क्रम में सबसे बड़ा अंतर पैदा करता है।) यह संभावना है कि तत्व 157 तक, कुल चार इलेक्ट्रॉनों वाले भरे हुए 8s और 8p<sub>1/2</sub> कोश कोर में समा चुके होंगे। कोर के आगे, अगले ऑर्बिटल समान ऊर्जा पर 7d और 9s हैं, जिसके बाद समान ऊर्जा पर 9p<sub>1/2</sub> और 8p<sub>3/2</sub> हैं, और फिर एक बड़ा अंतराल है।<ref name="BFricke1977">(1977). [http://kobra.bibliothek.uni-kassel.de/bitstream/urn:nbn:de:hebis:34-2008071622807/1/Fricke_Dirac_1977.pdf Dirac–Fock–Slater calculations for the elements Z = 100, fermium, to Z = 173]. ''Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry''. 19 83–192. doi:[https://doi.org/10.1016/0092-640X(77)90010-9 10.1016/0092-640X(77)90010-9].</ref> इस प्रकार, 9s और 9p<sub>1/2</sub> ऑर्बिटल अनिवार्य रूप से 8s और 8p<sub>1/2</sub> का स्थान ले लेते हैं, जिससे तत्व 157–172 संभवतः समूह 3–18 के रासायनिक रूप से अनुरूप हो जाते हैं: उदाहरण के लिए, तत्व 164 सामान्य पैटर्न के तहत समूह 14 में लेड (सीसा) से दो स्थान नीचे दिखाई देगा, लेकिन गणना के अनुसार यह समूह 10 में पैलेडियम के बहुत अनुरूप है।<ref name=rareearths/><ref name=Fricke/><ref name=nefedov/><ref name="BFricke">(1975). [https://archive.org/details/recentimpactofph0000unse/page/89 Superheavy elements: a prediction of their chemical and physical properties]. ''Recent Impact of Physics on Inorganic Chemistry''. 21 [https://archive.org/details/recentimpactofph0000unse/page/89 89–144]. ISBN 978-3-540-07109-9. doi:[https://doi.org/10.1007/BFb0116498 10.1007/BFb0116498].</ref><ref name=actrev>(1971). [https://kobra.uni-kassel.de/bitstream/handle/123456789/2008100124269/Fricke_theoretical_1971.pdf Theoretical Predictions of the Chemistry of Superheavy Elements: Continuation of the Periodic Table up to Z=184]. ''Actinides Reviews''. 1 433–485.</ref> इस प्रकार, 118 के बाद अगले उत्कृष्ट (noble) तत्व तक पहुँचने के लिए पचास के बजाय चौवन तत्वों की आवश्यकता होती है।<ref name=wothers>Wothers, Peter. (2019). "Antimony, Gold, and Jupiter's Wolf". vii. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-965272-3.</ref> हालाँकि, जबकि तत्व 157 से 172 के रसायन विज्ञान के बारे में ये निष्कर्ष मॉडल द्वारा आम तौर पर स्वीकार किए जाते हैं,<ref name=actrev/><ref name=nefedov/> इस बात पर असहमति है कि क्या आवर्त सारणी को रासायनिक अनुरूपताओं को दर्शाने के लिए तैयार किया जाना चाहिए, या क्या इसे संभावित औपचारिक इलेक्ट्रॉन विन्यास को दर्शाना चाहिए, जो पिछले आवर्तों से काफी अलग होने चाहिए और स्रोतों के बीच इस पर सहमति नहीं है। इसलिए आठवीं पंक्ति के प्रारूप के बारे में चर्चा जारी है।<ref name=nefedov/><ref name=Fricke/><ref name=PT172/><ref name=smits>(2023). "The quest for superheavy elements and the limit of the periodic table". ''Nature Reviews Physics''. 6 (2) 86–98. doi:[https://doi.org/10.1038/s42254-023-00668-y 10.1038/s42254-023-00668-y].</ref>

तत्व 172 से आगे, गणना इस कारण जटिल हो जाती है कि 1s इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्तर [[काल्पनिक संख्या|काल्पनिक]] (imaginary) हो जाता है। ऐसी स्थिति की एक [[परमाणु ऑर्बिटल#काल्पनिक ऊर्जा|भौतिक व्याख्या]] होती है और यह अपने आप में आवर्त सारणी के लिए कोई इलेक्ट्रॉनिक सीमा उत्पन्न नहीं करती है, लेकिन बहु-इलेक्ट्रॉन गणनाओं में ऐसी अवस्थाओं को शामिल करने का सही तरीका अभी भी एक खुला प्रश्न है, जिसका उत्तर इस बिंदु से आगे आवर्त सारणी की संरचना की गणना करने के लिए दिया जाना आवश्यक होगा।<ref name=gamowstates>(2023). "Pushing the limits of the periodic table—A review on atomic relativistic electronic structure theory and calculations for the superheavy elements". ''Physics Reports''. 1035 1–57. doi:[https://doi.org/10.1016/j.physrep.2023.09.004 10.1016/j.physrep.2023.09.004].</ref>

परमाणु स्थिरता संभवतः संभावित तत्वों की संख्या को सीमित करने वाला एक निर्णायक कारक साबित होगी। यह प्रोटॉन के बीच विद्युत प्रतिकर्षण और प्रोटॉन तथा न्यूट्रॉन को एक साथ बांधने वाले प्रबल बल के बीच संतुलन पर निर्भर करता है।<ref>(2020). [https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/chimie/article/CRCHIM_2020__23_3_255_0.pdf Relativistic effects on the electronic structure of the heaviest elements. Is the Periodic Table endless?]. ''Comptes Rendus Chimie''. 23 (3) 255–265. doi:[https://doi.org/10.5802/crchim.25 10.5802/crchim.25].</ref> प्रोटॉन और न्यूट्रॉन इलेक्ट्रॉनों की तरह ही [[परमाणु कोश मॉडल|कोशों]] (shells) में व्यवस्थित होते हैं, और इसलिए एक बंद कोश स्थिरता को काफी बढ़ा सकता है: ज्ञात अति-भारी नाभिक ऐसे कोश समापन के कारण मौजूद हैं, जो संभवतः लगभग 114–[[अनबिहेक्सियम|126]] प्रोटॉन और 184 न्यूट्रॉन पर होता है।<ref name=gamowstates/> वे संभवतः एक अनुमानित [[स्थिरता का द्वीप|स्थिरता के द्वीप]] (island of stability) के करीब हैं, जहाँ अति-भारी न्यूक्लाइड्स की आयु अन्यथा अपेक्षित से अधिक लंबी होनी चाहिए: द्वीप पर सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाले न्यूक्लाइड्स के लिए भविष्यवाणियां माइक्रोसेकंड से लेकर लाखों वर्षों तक की हैं।<ref name=smits/><ref name="physorg">(2009). [https://newscenter.lbl.gov/2009/09/24/114-confirmed/ Superheavy Element 114 Confirmed: A Stepping Stone to the Island of Stability]. [[Lawrence Berkeley National Laboratory|Berkeley Lab]].</ref><ref name="nuclei">Oganessian, Yu. Ts.. (2012). "Nuclei in the "Island of Stability" of Superheavy Elements". ''[[Journal of Physics: Conference Series]]''. 337 (1). doi:[https://doi.org/10.1088/1742-6596/337/1/012005 10.1088/1742-6596/337/1/012005].</ref> फिर भी यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ये अनिवार्य रूप से न्यूक्लाइड्स के चार्ट के एक अज्ञात हिस्से में एक्सट्रपलेशन (extrapolations) हैं, और व्यवस्थित मॉडल अनिश्चितताओं को ध्यान में रखा जाना आवश्यक है।<ref name=smits/>

जैसे ही बंद कोश पार हो जाते हैं, स्थिर करने वाला प्रभाव गायब हो जाना चाहिए।<ref name=relqed/> इस प्रकार, 184 से अधिक न्यूट्रॉन वाले अति-भारी न्यूक्लाइड्स के जीवनकाल बहुत छोटे होने की उम्मीद है, जो 10<sup>−15</sup> सेकंड के भीतर स्वतः विखंडित (spontaneously fissioning) हो जाएंगे। यदि ऐसा है, तो उन्हें रासायनिक तत्व मानना तर्कसंगत नहीं होगा: IUPAC/IUPAP सिद्धांत देता है और अनुशंसा करता है कि एक तत्व तभी मौजूद माना जाए यदि नाभिक 10<sup>−14</sup> सेकंड से अधिक समय तक जीवित रहे, जो कि इलेक्ट्रॉन क्लाउड को इकट्ठा करने के लिए आवश्यक समय है। फिर भी, अर्ध-आयु (half-lives) के सैद्धांतिक अनुमान अत्यधिक मॉडल-निर्भर हैं, जो कई परिमाण के क्रम (orders of magnitude) में भिन्न होते हैं।<ref name=gamowstates/> प्रोटॉन के बीच अत्यधिक प्रतिकर्षण के कारण विदेशी परमाणु टोपोलॉजी (exotic nuclear topologies) उत्पन्न होने का अनुमान है, जिसमें बुलबुले, छल्ले और टोरस (tori) की उम्मीद है: यह एक्सट्रपलेशन को और अधिक जटिल बनाता है।<ref name=smits/> यह स्पष्ट नहीं है कि क्या कोई और कोश समापन मौजूद है, क्योंकि विशिष्ट परमाणु कोशों के धुंधले होने की उम्मीद है (जैसा कि ओगानेसन पर इलेक्ट्रॉन कोशों के लिए पहले से ही अपेक्षित है)।<ref name=relqed>(2015). "Relativistic and quantum electrodynamic effects in superheavy elements". ''Nuclear Physics A''. 944 (December 2015) 551–577. doi:[https://doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2015.02.005 10.1016/j.nuclphysa.2015.02.005].</ref> इसके अलावा, भले ही बाद में कोश समापन मौजूद हों, यह स्पष्ट नहीं है कि क्या वे इतने भारी तत्वों के अस्तित्व की अनुमति देंगे।<ref name="greinernuclei">Greiner, W.. (2013). [https://inspirehep.net/record/1221632/files/jpconf13_413_012002.pdf Nuclei: superheavy-superneutronic-strange-and of antimatter]. ''Journal of Physics: Conference Series''. 413 (1) 012002-1–012002-9<!-- Deny Citation Bot-->. doi:[https://doi.org/10.1088/1742-6596/413/1/012002 10.1088/1742-6596/413/1/012002].</ref><ref name="radiochimica">(2019). "Synthesis and properties of isotopes of the transactinides". ''Radiochimica Acta''. 107 (9–11) 879–915. doi:[https://doi.org/10.1515/ract-2019-3104 10.1515/ract-2019-3104].</ref><ref name="PTSS1">Scerri, p. 386</ref><ref name="EB">(c. 2006). [https://www.britannica.com/EBchecked/topic/603220/transuranium-element transuranium element (chemical element)]. ''Encyclopædia Britannica''.</ref> जैसे कि, यह हो सकता है कि आवर्त सारणी व्यावहारिक रूप से तत्व 120 के आसपास समाप्त हो जाए, क्योंकि तत्व अवलोकन के लिए बहुत कम समय तक जीवित रहते हैं, और फिर रसायन विज्ञान रखने के लिए बहुत कम समय तक जीवित रहते हैं; इस प्रकार नए तत्वों की खोज का युग अपने अंत के करीब होगा।<ref name="EB"/><ref>Peter Möller. (2016). [https://www.epj-conferences.org/articles/epjconf/abs/2016/26/epjconf-NS160-03002/epjconf-NS160-03002.html The limits of the nuclear chart set by fission and alpha decay  EPJ Web of Conferences]. ''European Physical Journal Web of Conferences''. 131 03002. doi:[https://doi.org/10.1051/epjconf/201613103002 10.1051/epjconf/201613103002].</ref> यदि 126 से परे कोई अन्य प्रोटॉन कोश समापन मौजूद है, तो यह संभवतः 164 के आसपास होता है;<ref name=greinernuclei/> इस प्रकार वह क्षेत्र जहाँ आवर्तता विफल हो जाती है, वह कोश समापन के बीच अस्थिरता के क्षेत्र से कमोबेश मेल खाता है।<ref name=actrev/>

वैकल्पिक रूप से, उच्च द्रव्यमान संख्याओं पर [[क्वार्क पदार्थ]] (quark matter) स्थिर हो सकता है, जिसमें नाभिक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन में बांधने के बजाय स्वतंत्र रूप से बहने वाले [[अप क्वार्क|अप]] और [[डाउन क्वार्क]] से बना होता है; यह एक द्वीप के बजाय [[स्थिरता का महाद्वीप]] (continent of stability) बनाएगा।<ref name="udQM">(2018). "Quark matter may not be strange". ''Physical Review Letters''. 120 (1) 222001-1–222001-6 <!-- Deny Citation Bot-->. doi:[https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.222001 10.1103/PhysRevLett.120.222001].</ref><ref name="udQMnew">(2020). "Supercritically charged objects and electron-positron pair creation". ''Physical Review D''. 101 (10). doi:[https://doi.org/10.1103/PhysRevD.101.103031 10.1103/PhysRevD.101.103031].</ref> अन्य प्रभाव भी काम में आ सकते हैं: उदाहरण के लिए, बहुत भारी तत्वों में 1s इलेक्ट्रॉनों के नाभिक के इतने करीब रहने की संभावना है कि वे वास्तव में इसके अंदर होते हैं, जो उन्हें [[इलेक्ट्रॉन कैप्चर]] के प्रति संवेदनशील बना देगा।<ref name=colloq>(2019). "Colloquium: Superheavy elements: Oganesson and beyond". ''Reviews of Modern Physics''. 91 (1) 011001-1–011001-25. doi:[https://doi.org/10.1103/RevModPhys.91.011001 10.1103/RevModPhys.91.011001].</ref>

भले ही आठवीं पंक्ति के तत्व मौजूद हो सकें, उनका उत्पादन करना कठिन होने की संभावना है, और जैसे-जैसे परमाणु संख्या बढ़ती है, यह और भी कठिन हो जाना चाहिए।<ref>(2010). [https://www.researchgate.net/publication/263915732 Expectations and limits to synthesize nuclei with Z ≥ 120]. ''International Journal of Modern Physics E''. 19 (5 & 6) 882–893. doi:[https://doi.org/10.1142/S0218301310015333 10.1142/S0218301310015333].</ref> हालाँकि 8s तत्व 119 और 120 के वर्तमान साधनों से प्राप्त होने की उम्मीद है, लेकिन उससे आगे के तत्वों के लिए नई तकनीक की आवश्यकता होने की उम्मीद है,<ref name="Zagrebaev">(2013). [https://nrv.jinr.ru/pdf_file/J_phys_2013.pdf Future of superheavy element research: Which nuclei could be synthesized within the next few years?]. ''Journal of Physics''. 420 (1). doi:[https://doi.org/10.1088/1742-6596/420/1/012001 10.1088/1742-6596/420/1/012001].</ref> यदि उन्हें बिल्कुल भी उत्पादित किया जा सकता है।<ref name="Bloomberg">Subramanian, S.. (2019). [https://www.bloomberg.com/news/features/2019-08-28/making-new-elements-doesn-t-pay-just-ask-this-berkeley-scientist Making New Elements Doesn't Pay. Just Ask This Berkeley Scientist]. ''[[Bloomberg Businessweek]]''.</ref>

== वैकल्पिक आवर्त सारणी ==
<div role="note" style="font-style:italic; padding-left:1.6em; margin-bottom:0.5em">मुख्य लेख: [[wikipedia:Types of periodic tables|Types of periodic tables]]</div>

[[File:Elementspiral (polyatomic).svg|thumb|upright=1.3|[[ओटो थियोडोर बेनफे]] की सर्पिल आवर्त सारणी (1964)]]

आवर्त नियम को कई तरीकों से दर्शाया जा सकता है, जिनमें से मानक आवर्त सारणी केवल एक है।<ref>Scerri, p. 20</ref> 1869 में मेंडेलीव की सारणी के आने के 100 वर्षों के भीतर, [[एडवर्ड जी. माज़र्स]] ने आवर्त सारणी के अनुमानित 700 विभिन्न प्रकाशित संस्करण एकत्र किए थे।<ref name="Jensen">(January–April 1986). "Classification, symmetry and the periodic table". ''Comp. & Maths. With Appls.''. 12 (1–2 Part B) 487–510. doi:[https://doi.org/10.1016/0898-1221(86)90167-7 10.1016/0898-1221(86)90167-7].</ref><ref name="Papers">[https://othmerlib.sciencehistory.org/record=b1069103~S6 Edward G. Mazurs Collection of Periodic Systems Images]. [[Science History Institute]]. 'Finding Aid' पर क्लिक करके पूर्ण फाइंडिंग एड पर जाएं।</ref> कई रूप आयताकार संरचना को बनाए रखते हैं, जिसमें [[चार्ल्स जेनेट]] की लेफ्ट-स्टेप आवर्त सारणी (नीचे चित्रित) और मेंडेलीव के मूल 8-स्तंभ लेआउट का आधुनिक रूप शामिल है जो अभी भी रूस में आम है। अन्य आवर्त सारणी प्रारूपों को बहुत अधिक विदेशी आकृतियों में ढाला गया है, जैसे कि सर्पिल ([[ओटो थियोडोर बेनफे]] की दाईं ओर चित्रित), वृत्त और त्रिभुज।<ref>Francl, M.. (May 2009). [https://ericscerri.com/Michelle-Nat%20Chem.pdf Table manners]. ''Nature Chemistry''. 1 (2) 97–98. doi:[https://doi.org/10.1038/nchem.183 10.1038/nchem.183].</ref>

वैकल्पिक आवर्त सारणी अक्सर उन तत्वों के रासायनिक या भौतिक गुणों को उजागर करने या उन पर जोर देने के लिए विकसित की जाती हैं जो पारंपरिक आवर्त सारणी में स्पष्ट नहीं होते हैं, जिनमें से कुछ रसायन विज्ञान या भौतिकी पर जोर देने की ओर अधिक झुकी होती हैं।<ref name="Scerri402">Scerri, pp. 402–3</ref> आवर्त सारणी के कई अलग-अलग रूपों ने यह प्रश्न उठाया है कि क्या आवर्त सारणी का कोई इष्टतम या निश्चित रूप है, और यदि है, तो वह क्या हो सकता है। दोनों प्रश्नों के लिए वर्तमान में कोई सर्वसम्मत उत्तर नहीं है।<ref name="sesqui">Scerri, Eric. (29 January 2019). [https://blog.oup.com/2019/01/happy-sesquicentennial-periodic-table-elements/ Happy sesquicentennial to the periodic table of the elements]. Oxford University Press.</ref><ref name="Scerri402" /> जेनेट की लेफ्ट-स्टेप सारणी को इष्टतम या सबसे मौलिक रूप होने के उम्मीदवार के रूप में तेजी से चर्चा में लाया जा रहा है; सेरी ने इसके समर्थन में लिखा है, क्योंकि यह हीलियम की s-ब्लॉक तत्व के रूप में प्रकृति को स्पष्ट करती है, सभी आवर्त लंबाई को दोहराकर नियमितता बढ़ाती है, और प्रत्येक आवर्त को n + ℓ के एक मान के अनुरूप बनाकर मैडलुंग के नियम का निष्ठापूर्वक पालन करती है,{{#tag:ref|लेखक इस बात पर भिन्न हैं कि क्या n + ℓ नियम को अभी तक क्वांटम मैकेनिक्स से प्राप्त किया गया है। सेरी का दावा है कि ऐसा नहीं हुआ है,<ref>Scerri, p. 255</ref><ref>Scerri, ER. (2021). "150 Years of the Periodic Table: Perspectives on the History of Chemistry". 409–423 (414). Book Publishers. ISBN 978-3-030-67909-5. doi:[https://doi.org/10.1007/978-3-030-67910-1_16 10.1007/978-3-030-67910-1_16].</ref> इसके कई प्रयासों के बावजूद।<ref>5=(1972). [http://www.jetp.ras.ru/cgi-bin/dn/e_035_01_0066.pdf n + ' filling rule in the periodic system and focusing potentials.]. ''Soviet Physics JETP''. 35 66–69.</ref> दूसरी ओर, ओस्ट्रोव्स्की, जिन्होंने 1971 से इस तरह के औचित्य का दावा किया है, ने लिखा "कुछ लेखक जोर देते हैं कि 'अभी भी किसी ने क्वांटम मैकेनिक्स के सिद्धांतों से n+l नियम को नहीं निकाला है', जबकि अन्य नियम का क्वांटम औचित्य प्रस्तुत करते हैं जिस पर कभी विवाद नहीं हुआ।"<ref>(2005). "On Recent Discussion Concerning Quantum Justification of the Periodic Table of the Elements". ''Foundations of Chemistry''. 7 (3) 235–239. doi:[https://doi.org/10.1007/s10698-005-2141-y 10.1007/s10698-005-2141-y].</ref> अन्य लेखक तर्क देते हैं कि ऐसा व्युत्पन्न आवश्यक नहीं है, क्योंकि यह अपवादों को स्वीकार करता है।<ref>(2012). [https://philpapers.org/archive/SCEWIA.pdf What is an element? What is the periodic table? And what does quantum mechanics contribute to the question?]. ''Foundations of Chemistry''. 14 69–81. doi:[https://doi.org/10.1007/s10698-011-9124-y 10.1007/s10698-011-9124-y].</ref>|group=note|name=lowdin}} और परमाणु संख्या त्रिक (triads) तथा प्रथम-पंक्ति विसंगति प्रवृत्ति को नियमित करती है।<ref>(2021). "Various forms of the periodic table including the left-step table, the regularization of atomic number triads and first-member anomalies". ''ChemTexts''. 8 (6). doi:[https://doi.org/10.1007/s40828-021-00157-8 10.1007/s40828-021-00157-8].</ref>

== देखें भी ==
* Nucleosynthesis
* Periodic systems of small molecules

== नोट्स ==
<div class="reflist" style="column-width:30em; font-size:90%">
<references group="note" />
</div>

== संदर्भ ==
<div class="reflist" style="column-width:30em; font-size:90%">
<references>
<ref name="Jensen-2015">(2015). "The positions of lanthanum (actinium) and lutetium (lawrencium) in the periodic table: an update". ''Foundations of Chemistry''. 17 23–31. doi:[https://doi.org/10.1007/s10698-015-9216-1 10.1007/s10698-015-9216-1].</ref>
</references>
</div>

== ग्रंथसूची ==

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* [[एरिक सेरी|सेरी, एरिक आर.]] (2020). ''The Periodic Table, Its Story and Its Significance'' (2nd ed.). न्यूयॉर्क: ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी प्रेस. ISBN 978-0-19-091436-3.
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== आगे पढ़ने के लिए ==

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* (2004). "The Periodic Table: Into the 21st Century". Research Studies Press. ISBN 978-0-86380-292-8.
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* Scerri, E. (n.d.). [https://www.ericscerri.com/books_elements.pdf Books on the Elements and the Periodic Table].
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* (1971). "Atti del convegno Mendeleeviano: Periodicità e simmetrie nella struttura elementare della materia". Accademia delle Scienze di Torino.

== बाहरी कड़ियाँ ==
Periodic table
* [https://digital.sciencehistory.org/focus/periodic-tables Periodic Table] featured topic page on [[Science History Institute]] [https://web.archive.org/web/20190202042542/https://digital.sciencehistory.org/ Digital Collections] featuring select visual representations of the periodic table of the elements, with an emphasis on alternative layouts including circular, cylindrical, pyramidal, spiral, and triangular forms.
* [https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements IUPAC Periodic Table of the Elements]
* [https://www.ptable.com/ Dynamic periodic table], with interactive layouts
* [https://web.archive.org/web/20131014171011/https://www.ericscerri.com/ Eric Scerri], leading philosopher of science specializing in the history and philosophy of the periodic table
* [https://www.meta-synthesis.com/webbook//35_pt/pt_database.php The Internet Database of Periodic Tables]
* [https://web.archive.org/web/20180112160406/https://www.acs.org/content/acs/en/greenchemistry/research-innovation/research-topics/endangered-elements.html Periodic table of endangered elements]
* [https://periodictable.com Periodic table of samples]
* [https://periodicvideos.com Periodic table of videos] [https://web.archive.org/web/20230703042907/https://www.periodicvideos.com/ संग्रहीत संस्करण]
* [https://webelements.com WebElements]
* [https://www.periodicgraphicsofelements.com/ The Periodic Graphics of Elements] [https://web.archive.org/web/20221230200920/https://www.periodicgraphicsofelements.com/ संग्रहीत संस्करण]

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''स्रोत:'' अंग्रेज़ी विकिपीडिया के "Periodic table" लेख पर आधारित।
''मूल लेख:'' https://en.wikipedia.org/wiki/Periodic_table
''यह लेख स्वचालित रूप से तैयार किया गया है।''