Määräaikaislaissa todetaan, että elementtien fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet toistuvat järjestelmällisellä ja ennustettavalla tavalla, kun elementtejä on järjestetty kasvavaan järjestykseen atominumero. Monet ominaisuudet toistuvat välein. Kun elementit on järjestetty oikein, suuntaukset elementtien ominaisuuksissa ilmenee ja niitä voidaan käyttää ennustamaan tuntemattomia tai tuntemattomia elementtejä yksinkertaisesti perustuen niiden sijoittamiseen pöydälle.
Määräaikaisen lain merkitys
Määräaikaislaki pidetään yhtenä kemian tärkeimmistä käsitteistä. Jokainen kemisti käyttää määräaikaista lakia, tietoisesti tai ei, kun se käsittelee kemiallisia alkuaineita, niiden ominaisuuksia ja kemiallisia reaktioita. Määräaikaislaki johti nykyaikaisen jaksotaulun kehittämiseen.
Määräaikaisen lain löytäminen
Määräaikaislaki laadittiin tutkijoiden havaintojen perusteella 1800-luvulla. Erityisesti Lothar Meyerin ja Dmitri Mendeleev teki elementtien ominaisuuksien trendit ilmeisiksi. He ehdottivat itsenäisesti määräaikaislakia vuonna 1869. Jaksollinen taulukko järjesti elementit vastaamaan jaksollista lakia, vaikka tutkijoilla ei tuolloin ollut selitystä miksi ominaisuudet seurasivat suuntausta.
Kun atomien elektroninen rakenne löydettiin ja ymmärrettiin, kävi ilmeiseksi, että aikaväleillä tapahtuneiden syiden ominaisuudet johtuivat elektronikuorien käyttäytymisestä.
Ominaisuudet, joihin määräaikaislaki vaikuttaa
Tärkeimmät jaksollisen lain mukaista kehitystä seuraavat ominaisuudet ovat atomisäde, ionisäde, ionisaatioenergia, elektronegatiivisuutta, ja elektroniaffiniteetti.
Atomi- ja ionisäde ovat yksittäisen atomin tai ionin koon mitta. Vaikka atomi- ja ionisäde eroavat toisistaan, ne seuraavat samaa yleistä suuntausta. Säde kasvaa liikkuessa alaryhmää alaspäin ja yleensä pienenee liikkumisen vasemmalta oikealle jakson tai rivin poikki.
Ionisointienergia on mitta siitä, kuinka helppoa on poistaa elektroni atomista tai ionista. Tämä arvo vähentää liikkumista alas ryhmästä ja lisää liikkumista vasemmalta oikealle jakson aikana.
Elektroni-affiniteetti on kuinka helposti atomi hyväksyy elektronin. Jaksollista lakia käyttämällä käy ilmi, että maa-alkalielementeillä on alhainen elektroni-affiniteetti. Sitä vastoin halogeenit hyväksyvät helposti elektroneja täyttämään elektronien alakennat ja niillä on korkea elektronien affiniteetti. Jalokaasuelementeillä on käytännössä nolla elektroniaffiniteetti, koska niillä on täysi valenssielektroni-alakehys.
Elektronegatiivisuus liittyy elektroniaffiniteettiin. Se heijastaa kuinka helposti elementin atomi houkuttelee elektroneja muodostamaan kemiallisen sidoksen. Sekä elektroniaffiniteetti että elektronegatiivisuus pyrkivät vähentämään liikkumista alas ryhmässä ja lisäämään liikkumista koko ajanjakson ajan. Elektropositiivisuus on toinen suuntaus, jota säätelee jaksolaki. Elektropositiivisilla elementeillä on heikko elektronegatiivisuus (esim. Cesium, francium).
Näiden ominaisuuksien lisäksi kausioikeuteen liittyy muita ominaisuuksia, joita voidaan pitää elementtiryhmien ominaisuuksina. Esimerkiksi kaikki ryhmän I elementit (alkalimetallit) ovat kiiltäviä, niillä on +1 hapetustila, ne reagoivat veden kanssa ja esiintyvät yhdisteissä mieluummin kuin vapaina elementeinä.