Jaksolliset ryhmät
Jaksollisessa järjestelmässä on kaksi laajaa alkuaineiden ryhmää, jotka on erotettu toisistaan. Nämä ovat metallit ja epämetallit. Metallit ovat vasemmalla ja ulottuvat litiumista, Li, alaspäin fransiumiin, Fr, sitten oikealle alumiiniin, Al, (ei bariumiin, B) ja vismuttiin, Bi. Epämetallit ovat hiili, C, ja diagonaaliviiva radoniin, Rn, ja kaikkiin alkuaineisiin kyseisen diagonaaliviivan oikealla puolella. Vety on epämetalli. Jäljelle jää joukko alkuaineita, joilla on ominaisuuksia, jotka eivät ole täysin metallisia, joita kutsutaan puolimetalleiksi (tai metalloideiksi): boori, B; pii, Si; gallium, Ga; arseeni, As; antimoni, Sb; telluuri, Te; ja polonium, Po. Puolimetallit johtavat hieman sähköä ja voivat olla hauraita ja kiiltämättömiä.
Jaksollisen järjestelmän neljällä ryhmällä on omat nimensä ja omat ominaisuutensa. Ryhmät ovat alkalimetallit, maa-alkalimetallit, halogeenit ja jalokaasut. Kun ymmärrämme jonkin näihin ryhmiin kuuluvan alkuaineen kemian, tiedämme, että ryhmän muilla jäsenillä on samanlaisia reaktioita ja ominaisuuksia. (Muista, että ryhmät ovat alkuaineiden sarakkeita.) Jaksollisen järjestelmän ensimmäinen sarake on alkalimetallit: litium, Li; natrium, Na; kalium, K; rubidium, Rb; cesium, Cs; ja frangsium, Fr. Alkalimetallit ovat pehmeitä metalleja, joita voidaan helposti leikata, joilla on matala sulamispiste, alhainen tiheys (litium, natrium ja kalium kelluvat vedessä), ja jotka reagoivat nopeasti hapen ja veden kanssa. Ne muodostavat happiyhdisteitä suhteessa 2:1, esim. Na2O ja K2O, ja muodostavat klooriyhdisteitä suhteessa 1:1, esim, NaCl ja KCl (hieno video osoitteessa http://www.open2.net/sciencetechnologynature/worldaroundus/akalimetals.html).
Alkalimetallit: litium, natrium, kalium, rubidium ja cesium
Huomaa, että vety, H, sijoitetaan usein samaan sarakkeeseen, mutta se ei kuulu alkalimetalleihin, vaan vety on itse asiassa uniikki ja yksin omassa perheessään.
Jaksollisen järjestelmän toisessa sarakkeessa ovat emäksiset maametallit: beryllium, Be; magnesium, Mg; kalsium, Ca; strontium, Sr; barium, Ba; ja radium, Ra. Näillä metalleilla on samanlaiset ominaisuudet kuin emäksisillä metalleilla, mutta ne ovat kovempia, niiden sulamispisteet ja tiheydet ovat korkeammat ja ne reagoivat hitaammin hapen ja veden kanssa. Tärkein muutos on hapen ja kloorin kanssa muodostuvien yhdisteiden suhteen muuttuminen. Hapen kanssa nämä metallit muodostavat yhdisteitä, joiden suhde on 1:1, kuten MgO ja CaO, ja reagoivat kloorin kanssa muodostaen yhdisteitä, joiden suhde on 1:2, kuten MgCl2 ja CaCl2.
Toiseksi viimeisessä sarakkeessa ovat halogeenit: fluori, F; kloori, Cl; bromi, Br; jodi, I; ja astatiini, At. Nämä ovat myrkyllisiä, vaarallisia ja reaktiivisia aineita (fluorin eristäminen vei useiden varhaisten kokeilijoiden hengen). Ne ovat niin reaktiivisia, että niitä esiintyy luonnossa yhdistettyinä kaksiatomisiksi molekyyleiksi, kuten F2 , Cl2 , Br2 ja I2 (At on radioaktiivinen, ja se on tunnettu vain atomeina). Halogeenit ovat ainoita alkuaineita, joilla on -ine-pääte, joten ne on helppo tunnistaa). Ne muodostavat helposti kaasuja. Fluori ja kloori ovat huoneenlämmössä kaasuja ja bromi on nestettä (ainoa muu neste huoneenlämmössä on elohopea, Hg). Jodi muodostuu niin helposti kaasuksi, että vaikka se on kiinteä aine, se sublimoituu (muuttuu kiinteästä aineesta kaasuksi) huoneenlämmössä. Näitä alkuaineita esiintyy myös yleisesti suoloissa, kuten ruokasuolassa, NaCl:ssä, ja valtamerisuoloissa, KCl:ssä ja MgCl2:ssa.
Viimeisessä sarakkeessa ovat jalokaasut: helium, He; neon, Ne; argon, Ar; krypton, Kr; ksenon, Xe; ja radon, Rd. Nämä kaikki kaasut eivät ole reaktiivisia, joten niiden nimi viittaa siihen, että ne ovat liian hyviä reagoidakseen. Viime aikoina Kr, Xe ja Rd ovat muodostaneet ainutlaatuisissa olosuhteissa stabiileja yhdisteitä. Se, että ne ovat kaasuja eivätkä ole reaktiivisia, merkitsi sitä, että niitä oli hyvin vaikea löytää ja eristää.
Sähkön innoittamat jalokaasut http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glowing_noble_gases.jpg
Joitakin muita ryhmänimiä ovat siirtymämetallit, jotka ovat jaksollisen järjestelmän ”keskellä” olevia alkuaineita alkaen skandiumista, Sc, (#21) aina sinkkiin, Zn:iin ja alaspäin elohopeaan, Hg:iin ja alkuaine 112:een (kopernikium).
Kaksi alkuaineiden jaksoa, jotka on erotettu muista alkuaineista useimmissa jaksollisissa järjestelmissä, ovat lantanoidit ja aktinoidit (joita kutsutaan yleisesti lantanideiksi ja aktinideiksi), jotka alkavat lantiumista, La, (#57) . Vaikka näitä alkuaineita kutsutaan yleisesti harvinaisiksi maametalleiksi, ne ovat itse asiassa melko yleisiä alkuaineita. Myös Glenn Seaborg (joka loi useita transuraanisia alkuaineita, kuten plutoniumin ja amerikiumin) ehdotti vanhempiensa suureksi harmiksi, että sukunimet annettaisiin jaksoille eikä ryhmille, koska hän huomautti oikeutetusti, että näiden alkuaineiden ominaisuudet olivat samankaltaisia riveissä eikä sarakkeissa.