元素週期表是元素週期律用表格表達的具體形式，它反映元素原子的內部結構和它們之間相互聯絡的規律。元素週期表簡稱週期表。元素週期表有很多種表達形式，目前最常用的是維爾納長式週期表。元素週期表有7個週期，有16個族和4個區。元素在週期表中的位置能反映該元素的原子結構。週期表中同一橫列元素構成一個週期。同週期元素原子的電子層數等於該週期的序數。同一縱行（第Ⅷ族包括3個縱行）的元素稱“族”。族是原子內部外電子層構型的反映。例如外電子構型，IA族是ns1，IIIA族是ns2 np1，O族是ns2 np6， IIIB族是（n-1） d1·us2等。元素週期表能形象地體現元素週期律。根據元素週期表可以推測各種元素的原子結構以及元素及其化合物性質的遞變規律。當年，門捷列夫根據元素週期表中未知元素的周圍元素和化合物的性質，經過綜合推測，成功地預言未知元素及其化合物的性質。現在科學家利用元素週期表，指導尋找製取半導體、催化劑、化學農藥、新型材料的元素及化合物。化學元素週期表最早由門捷列夫於1869年編定課本上標的就是原子的價電子，就是外圍的電子1s(1)是外圍電子層排布（括號中的1表示1個電子層），（氫）為元素，“5f⑶6d⑴7s⑵”中的d s f 表示不同的電子亞層亞層電子層、n、l、m、ms表示薛定諤方程是描述微觀粒子運動的基本方程，1927年奧地利物理學家薛定鍔將光的波動方程引申來描述原子中單個電子運動規律建立起來的，是一個二階偏微分方程。 在解方程時，為了使解出的函式有合理的物理意義，還必須引入一套引數 n、l、m 作為限制條件。這一套引數在量子化學中稱為量子數。其取值規則為：n = 1，2， 3，…，∞ n 為自然整數l ≤ n – 1 l = 0,1,2,…, ( n -1)|m| ≤ l m = 0, ±1, ±2, … , ±l1、主量子數（n）描述電子離核的遠近，確定原子的能級或確定軌道能量的高低。決定軌道或電子雲的分佈範圍。一般，n 值越大，電子離核越遠，能量越高。主量子數所決定的電子雲密集區或能量狀態稱為電子層（或主層）。主量子數 n=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, … （共取n個值）電子層符號 K，L，M，N, O, P, Q , …2、角量子數（副量子數）( l )同一電子層（n)中因副量子數（l)不同又分成若干電子亞層（簡稱亞層，有時也稱能級）。 l確定同一電子層中不同原子軌道的形狀。在多電子原子中，與 n 一起決定軌道的能量。副量子數 l = 0, 1, 2, 3, 4, …, n-1 （共可取 n 個值））亞層符號 s， p、 d、 f、 g……3、磁量子數（m）確定原子軌道在空間的伸展方向。m = 0, ±1, ±2, ±3, …, ±l 共可取值( 2l +1)個值s、p、d、f軌道空間伸展方向數分別為1、3、5、7 ( m的取值個數)m的每一個取值表示具有某種空間方向的電子軌道，同一個亞層l的m的取值對應亞層的不同伸展方向，在沒有外加磁場的條件下，同一個亞層的能量相同，即在n, l 相同，m不同的軌道能量相同，將能量相同的軌道互稱為等價軌道或簡併軌道。n 、l決定了電子的能量大小，l決定了電子運動的動量大小，由於n、l是量子化的，所以電子的能量、動量都是量子化的，m決定了同一角動量l在空間的不同分佈。角動量的方向不同，軌道磁矩不同，與外加磁場的相互作用不同，由於軌道磁矩的方向是量子化的與外磁場的作用能也是量子化的，從而m不同附加的能量值不同，本來2l+1個軌道在外加磁場中發生能級分裂，被稱為賽曼效應。在外加磁場下計算動量在磁場方向投影大小是利用m。4、ms每個電子都在自旋，在量子力學計算自旋動量大小時取1/2，方向有兩個，在計算有外磁場時自旋動量在磁場方向投影大小去±1/2。根據波利不相容原則在原子中沒有四個量子數完全相同的電子，因此對於同一個亞層l，能容納的電子個數為2（2l+1）2、n、l、j、mj表示由上可知存在軌道角動量、自旋角動量，因此將產生軌道磁矩和自旋磁矩，軌道磁矩在原子範圍內形成一個磁場，自旋磁矩相對於磁場將有兩種不同的取向，因而產生不同的附加能量。電子運動：軌道運動+自旋運動電子總角動量：J=L+S (向量)可知總角動量也是量子化的量子力學可知： J=根號j（j+1）h j=|l+-s| s=1/2l=0時即s軌道電子，j=1/2，由量子力學計算軌道磁矩為0，只有自旋磁矩L=0 J=S=根號3/4hl=1，p軌道時j =1/2、3/2 ，J有兩個值同理d軌道分裂為j =3/2、5/2，f軌道分裂為j =5/2、7/2，……由上可知總角動量的大小與j有關，在有外加磁場的時候動量在磁場方向的投影大小由mj計算，mj的取值範圍為 –j,-j+1, …,-1/2,1/2, …,j-1,j如果j=l+1/2，mj共2l+2個，j=l-1/2，mj共2l個電子的定態可以用量子數n,l,m,ms表示，自旋條件下每個亞層l 量子數為 2（2l+1）個，也可以用量子數n,l,j,mj表示，在自旋耦合條件下共有2（2l+1）個量子數。在不考慮軌道-自旋耦合的時候，動量大小有l決定，在外磁場下方向由m確定，考慮軌道-自旋耦合時，動量大小由j決定，在外磁場下方向由mj確定。在耦合後，在沒有外加磁場的時候，一個電子的能量表示：E=E(n,l)+ΔE(j,n,l)能量主要有主、角量子數確定，當l=0，s軌道沒有耦合，ΔE=0，當j=l+1/2時ΔE＞0，當j=l-1/2時ΔE＜0在光譜分析時考慮自旋耦合，除了s軌道外，p，d，f軌道都分裂為兩個能級，能量由低到高依次為：s——p1/2——p3/2——d3/2——d5/2——f5/2——f7/2
元素週期表是元素週期律用表格表達的具體形式，它反映元素原子的內部結構和它們之間相互聯絡的規律。元素週期表簡稱週期表。元素週期表有很多種表達形式，目前最常用的是維爾納長式週期表。元素週期表有7個週期，有16個族和4個區。元素在週期表中的位置能反映該元素的原子結構。週期表中同一橫列元素構成一個週期。同週期元素原子的電子層數等於該週期的序數。同一縱行（第Ⅷ族包括3個縱行）的元素稱“族”。族是原子內部外電子層構型的反映。例如外電子構型，IA族是ns1，IIIA族是ns2 np1，O族是ns2 np6， IIIB族是（n-1） d1·us2等。元素週期表能形象地體現元素週期律。根據元素週期表可以推測各種元素的原子結構以及元素及其化合物性質的遞變規律。當年，門捷列夫根據元素週期表中未知元素的周圍元素和化合物的性質，經過綜合推測，成功地預言未知元素及其化合物的性質。現在科學家利用元素週期表，指導尋找製取半導體、催化劑、化學農藥、新型材料的元素及化合物。化學元素週期表最早由門捷列夫於1869年編定課本上標的就是原子的價電子，就是外圍的電子1s(1)是外圍電子層排布（括號中的1表示1個電子層），（氫）為元素，“5f⑶6d⑴7s⑵”中的d s f 表示不同的電子亞層亞層電子層、n、l、m、ms表示薛定諤方程是描述微觀粒子運動的基本方程，1927年奧地利物理學家薛定鍔將光的波動方程引申來描述原子中單個電子運動規律建立起來的，是一個二階偏微分方程。 在解方程時，為了使解出的函式有合理的物理意義，還必須引入一套引數 n、l、m 作為限制條件。這一套引數在量子化學中稱為量子數。其取值規則為：n = 1，2， 3，…，∞ n 為自然整數l ≤ n – 1 l = 0,1,2,…, ( n -1)|m| ≤ l m = 0, ±1, ±2, … , ±l1、主量子數（n）描述電子離核的遠近，確定原子的能級或確定軌道能量的高低。決定軌道或電子雲的分佈範圍。一般，n 值越大，電子離核越遠，能量越高。主量子數所決定的電子雲密集區或能量狀態稱為電子層（或主層）。主量子數 n=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, … （共取n個值）電子層符號 K，L，M，N, O, P, Q , …2、角量子數（副量子數）( l )同一電子層（n)中因副量子數（l)不同又分成若干電子亞層（簡稱亞層，有時也稱能級）。 l確定同一電子層中不同原子軌道的形狀。在多電子原子中，與 n 一起決定軌道的能量。副量子數 l = 0, 1, 2, 3, 4, …, n-1 （共可取 n 個值））亞層符號 s， p、 d、 f、 g……3、磁量子數（m）確定原子軌道在空間的伸展方向。m = 0, ±1, ±2, ±3, …, ±l 共可取值( 2l +1)個值s、p、d、f軌道空間伸展方向數分別為1、3、5、7 ( m的取值個數)m的每一個取值表示具有某種空間方向的電子軌道，同一個亞層l的m的取值對應亞層的不同伸展方向，在沒有外加磁場的條件下，同一個亞層的能量相同，即在n, l 相同，m不同的軌道能量相同，將能量相同的軌道互稱為等價軌道或簡併軌道。n 、l決定了電子的能量大小，l決定了電子運動的動量大小，由於n、l是量子化的，所以電子的能量、動量都是量子化的，m決定了同一角動量l在空間的不同分佈。角動量的方向不同，軌道磁矩不同，與外加磁場的相互作用不同，由於軌道磁矩的方向是量子化的與外磁場的作用能也是量子化的，從而m不同附加的能量值不同，本來2l+1個軌道在外加磁場中發生能級分裂，被稱為賽曼效應。在外加磁場下計算動量在磁場方向投影大小是利用m。4、ms每個電子都在自旋，在量子力學計算自旋動量大小時取1/2，方向有兩個，在計算有外磁場時自旋動量在磁場方向投影大小去±1/2。根據波利不相容原則在原子中沒有四個量子數完全相同的電子，因此對於同一個亞層l，能容納的電子個數為2（2l+1）2、n、l、j、mj表示由上可知存在軌道角動量、自旋角動量，因此將產生軌道磁矩和自旋磁矩，軌道磁矩在原子範圍內形成一個磁場，自旋磁矩相對於磁場將有兩種不同的取向，因而產生不同的附加能量。電子運動：軌道運動+自旋運動電子總角動量：J=L+S (向量)可知總角動量也是量子化的量子力學可知： J=根號j（j+1）h j=|l+-s| s=1/2l=0時即s軌道電子，j=1/2，由量子力學計算軌道磁矩為0，只有自旋磁矩L=0 J=S=根號3/4hl=1，p軌道時j =1/2、3/2 ，J有兩個值同理d軌道分裂為j =3/2、5/2，f軌道分裂為j =5/2、7/2，……由上可知總角動量的大小與j有關，在有外加磁場的時候動量在磁場方向的投影大小由mj計算，mj的取值範圍為 –j,-j+1, …,-1/2,1/2, …,j-1,j如果j=l+1/2，mj共2l+2個，j=l-1/2，mj共2l個電子的定態可以用量子數n,l,m,ms表示，自旋條件下每個亞層l 量子數為 2（2l+1）個，也可以用量子數n,l,j,mj表示，在自旋耦合條件下共有2（2l+1）個量子數。在不考慮軌道-自旋耦合的時候，動量大小有l決定，在外磁場下方向由m確定，考慮軌道-自旋耦合時，動量大小由j決定，在外磁場下方向由mj確定。在耦合後，在沒有外加磁場的時候，一個電子的能量表示：E=E(n,l)+ΔE(j,n,l)能量主要有主、角量子數確定，當l=0，s軌道沒有耦合，ΔE=0，當j=l+1/2時ΔE＞0，當j=l-1/2時ΔE＜0在光譜分析時考慮自旋耦合，除了s軌道外，p，d，f軌道都分裂為兩個能級，能量由低到高依次為：s——p1/2——p3/2——d3/2——d5/2——f5/2——f7/2