elemtáblázat az elemek csoport–szakasz táblázata az elemek egységesített rendszerezésére (periódusos rendszer). Az atommag protonjainak számán (rendszám) és az elektronburok elektronjainak számán alapszik. Korábban úgy gondolták, hogy az elemek tömege (a protonok és a neutronok együttes száma) is alkalmas a rendszerezésükre, de kiderült, hogy a természetes neutronmás (isotpe) eloszlás miatt vannak azonos tömegű különböző elemek is, pl. a tellúr és a jód. A rendszerezés tehát kizárólag a protonok és az elektronok számára. Alapelve: mindegyik elem elektronszerkezete megadható, miként a protonok száma is; ezek száma mindegyik elemben más. Ekként az elemtáblázat az elemek atomszerkezete szerinti osztályozása, és mert az atomszerkezet határozza meg az elemek tulajdonságát, az elemtáblázat elemeknek a tulajdonságaik szerinti rendszerezése is.

Az elemeket a vegyjeleikkel tüntetjük fel, a vegyjel előtt (alsó kitevőben) megadjuk a rendszámot, amely azonos a magtöltéssel, vagyis a protonok számával. A vegyjel felett az elem neve és a viszonyított atomtömege szerepel. Pl. ₂₇Co, kobalt (rendszáma 27), 58 933 (viszonyított atomtömeg).

Az elemek 7 vízszintes sorba rendeződnek, ezeket szakaszoknak (periódusok) nevezzük, és 1-től 7-ig számozzuk. Az elemek sorrendjét a protonok száma határozza meg. Az 1-es számú elemben egy proton, a 2-es számúban kettő stb. proton van. 18 függőleges sor van, ezeket csoportoknak mondjuk, szintén számozzuk. Megkülönböztetünk 8 főcsoportot (1., 2., 13–18. csoport) és 10 mellékcsoportot (3–12. csoport). A mellékcsoportokba tartoznak elkülönítve a lantanoidák és az aktinoidák is, amelyek a lantán (⁵⁷La), illetve az aktinium (⁸⁹Ac) után következő 14–14 elemet foglalják magukban.

(Korábban megkülönböztettek négy mezőt is [s-, d-, p- és f-mező]. Az s-, d-, p-mező függőleges oszlopokból áll, amelyek elemcsoportok. Az oszlopokat római számokkal és nagybetűk azonosították [IA, IIA, IB stb.]. Az s-mezőben és a p-mezőben vannak a főcsoportok, a d-mező oszlopai a mellékcsoportok. Az f-mező elemei az ⁵⁷La és a ⁸⁹Ac elemek csoportjai: latanoidák, illetve aktinoidák.)

■ Szakaszok. A táblázat vízszintes sorai, az elektronhéjaknak felelnek meg: az 1-es szakaszban egy, a kettesben két stb. elektronhéjat tartalmazó elemek vannak; legtöbb hét elektronhéj (7. szakasz) lehet; ennek megfelelően hét szakasz van. Mivel az elektronhéj energiaszintet jelöl, az elemek helyét a vízszintes szakaszokban a külső elektronok energiaszintje, a főmennyiségszám fejezi ki. Az egyes szakaszokban az elemek az elektronburok felépülésének szabályai szerint rendeződnek. Ezekkel a szabályokkal mindegyik elem elektronszerkezete leírható. (→elektronburok-feltöltődés)

▪ Az első szakasz az első elektronhéj szerinti; amelyben csak 2 elektron lehet, ezért csak két elem van benne, a hidrogén (1s¹) és a hélium (1s²).

(A szám az elektronhéjat jelőlő főrészecsszám, az s pedig az első alhéjat jelöli. A kitevőben lévő szám azt muttatja, hogy az adott alhéjban hány elektron van. A hidrogénnek tehát 1 elektronhéja és egy elektronalhéja van, amelyben 1 elektron található. A hélium szintén egy elektronhéjból és egy elektronalhéjból áll, de abban 2 elektron tartozkodi.) (→elektronburok).

▪ A második szakasz a második elektronhéj feltöltödése szerint jelöli az elemeket. (A második héjnak 2 alhéja van, az s- és a p-alhéj.) Ezen 8 elektron lehet (2s², 2p⁶), amelyekben az elektronhelyek egymás után töltődnek fel a litiumtól a neonig:

A második szakasz első eleme a litium, amelynek 3 elektronja van: kettő az 1-es elektronhéjban, a harmadik a 2-es elektronhéj s-alhéjában (1s², 2s¹). A következő elem a berillium 4 elektronnal, a negyedik az s-alhéj második elektronja (1s², 2s²). Következik a bór 5 elektronnal; az ötödik a p-alhély első elektronhelyén található (1s², 2s², 2p¹). (A p-alhélynak 3 elektronhelye van). A szénnek 6 elektronja van, a hatodik a p-alhély második elektronhelyén található (1s², 2s², 2p²); a nitrogén hetedik elektronja a p alhély harmadik elektronhelyén található (1s², 2s², 2p³). Az oxigén nyolcadik elektronja a p alhély első elektronhelyének második elektronja (1s², 2s², 2p⁴). A következő elem a fluor, amelynek kilencedik elektronja a p alhély második elektronhelyének második elektronja (1s², 2s², 2p⁵). A második szakasz nyolcadik eleme a neon 10 elektronnal; a tízedik a p alhély harmadik elektronhelyének második elektronja (1s², 2s², 2p⁶). Ebben tehát a vegyértékhéj (itt a második elektronhéj) már telített: 8 elektronja van (2s² + 2p⁶); nemesgáz. (elektronburok)

▪ A harmadik szakaszban az elemek harmadik elektronhéjában szintén nyolc elektron lehet (3s², 3p⁶), ezért ebben is nyolc elem van, a nátriumtól az argonig. A harmadik elektronhéj felépülése azonos a második elektronhéj felépülésével. Ezekben az elemekben a harmadik héj d-alhéjában nincsenek elektronok.

▪ A negyedik szakaszban a negyedik elektronhéjba egy, majd 2 elektron épül be (4s¹, 4s²). Ez a kálium és a kalcium. A következő 10 elemben a harmadik héj d-alhája telődik (4s², 3d^1–10), a cinkkel fejeződik be. Ezek az elemek a mellékcsoportokba tartoznak. Ezután egészül ki a 4p, bezáróan a kriptonnal (4s², 4p⁶). A negyedik szakaszba 18 elem tartozik.

▪ Az 5–7. szakaszban hasonló a telődés, mint a negyedikben. Itt már az f-alhéj is telődik, legtöbb 14 elektronnal (4f¹⁴5f¹⁴).

A 6–7 szakaszba tartoznak a latinoidák és az aktinoidák. Az 5. szakasz elektronjai: (5s^{1 –2} 4d^1–10 5p^1–6); a 6. szakasz elektronjai: (6s^{1 –2}4f^1–145d^1–106p^1–6); a 7. szakasz elektronjai: (7s^{1 –2}5f^1–146d^1–107p^1–6).

■ Csoportok. A függőleges oszlopok, amelyeket fő- és mellékcsoportokra osztunk.

A főcsoportokba azok az elemek tartoznak, amelyek a külső elektronhélyra vesznek fel elektront. A főcsoportok száma a vegyértékhéjon lévő elektronok számára utal: a főcsoportszámnak megfelelő számú elektron van a vegyértékhéjon (vegyértéelektron). Pl. az első főcsoportba tartózó elemekben (alkálifémek és a hidrogén) egy elektron van a vegyértékhéjon, a második főcsoport elemeiben (alkáliföldfémek) kettő, a 13-as főcsoport (ez a harmadik főcsoport) elemeinek 3 vegyértékelektronja van. A 18-as főcsoportban helyezkednek el a nemesgázok, nyolc elektronnal az elektronhéjon; kivétel a hélium, amelyben csak 2 elektron van. A 13-tól a 18. csoportig a csoportszám második tagja jelöli az elektronhéjak számát. Mivel az elemek tulajdonságát a vagyértékelektronok határozzák meg, egy-egy főcsoportban hasonló tulajdonságú elemek vannak. A főcsoportoknak az elemek hasonló tulajdonságai miatt, köznyelvi elnevezésük is van: 1-es főcsoport az alkálifémek, a kettes az alkáliföldfémek, a tízenhármas a földfémek, a tízennégyes a széncsoport, a tízenötös a nitrogéncsoport, a tízenhatos a kalkogének, a tízenhetes a halogének és a tízennyocas a nemesgázok.

A mellékcsoportok vegyértékelektronjainak száma egyform, az elektron valamelyik belső elektronhéjba épül be. A mellékcsoportok ebben térnek el. A mellékcsoportok elemei mind fémek, szokásosan két vegyértékelektronnal a 4s²-től indulva. A különbség valamelyik belső elektronhéjban lévő elektronok számában van. Mivel a vagyértékelektronjai száma azonos, tulajdonságaik is nagyon hasonlók. A mellékcsoportok átmeneti csoportok, a főcsoportok között vannak.

Néhány atomjellemző változása a táblázat szerint.

• Atomsugár (atomic radius). A táblázat bal oldaláról jobbra haladva csökken (a nemesgázok kivételével), mivel a jobb oldali elemekben több a proton, nagyobb a vonzerő, a külső elektronok közelebb kerülnek a maghoz, vagyis csökken az atom sugara, pl. (Li → F, a litiumban 3, a fluorban 9 proton van; az utóbbi kisebb). A főcsoporton belül, fentről lefelé haladva (Li → K) viszont növekszik, mert az az alsobb elemeknek több elektronhéja van (a lítiumban kettő, a káliumban már négy); fentről lefelé haladva újabb elektronhéjak töltődnek.

▪ Ionsugár (ionic radius) vegyértékelektron leadásával csökken az atom mérete, vagyis a pozionokban az ionsugár rövidebb. A negionék ellenkezően változik; elektronfelvétellel hosszabb lesz az ionsugár. A főcsoportokban lefelé haladva nő az ionok sugara az újabb elektronhéjak telődése miatt.

A szakaszokban a negionok mére lényegesen nagyobb, mint a pozionoké, és az is megfigyelhető, hogy az egyértékű pozion sugara hosszabb, mint a kétértékűé.

• Elektronegativitás. Balról jobbra haladva, növekszik, mert a jobb oldali elemekben több a proton, nagyobb a vonzerő. Fentről lefelé haladva csökken az elemek elektronegativitása, mert növekszik az atomok átmérője. (→Coulomb-törvény, elektronnegatívitás)

• Ionkeltő energia. Az egy vegyértékelektron eltávolításához szükséges energia balról jobbra haladva növekszik, mivel a magok vonzerejének erősödésével fokozottabb az elektronok kapcsolódása, és közelebb vannak az atommaghoz, ezért csak nagyobb energiával lökhetők ki. A Coulomb-egyenletben nagyobb a számlálóban az egyik Q és kisebb az r (az atum sugara) a nevezőben (→Coulomb-törvény). Fentről lefelé haladva viszont csökken, mert nagyobb az r értéke a több elektronhéj miatt.

• Elektronfogékonyság (electron affinity, E_aff), vagyis az elektronfelvételkor felszabaduló energia vízszintesen haladva növekszik, például a fluor elektronfelvételekor több energia szabadul fel, mint a lítium elektronfelvételénél. Függőlegesen haladva viszont csökken, mivel nagyobb az atom átmérője.

Jelenleg 118 elem ismert, ebből ~20 életfontosságú.