主族元素的族数= 原子的最外层电子数目=主族元素的最高化合价数。

元素的化学性质很大程度上取决于价电子数。在同一族中,不同元素虽然电子层数不相同,然而都有相同数目的价电子数。例如碱金属最外层都是n1,卤族元素都是 ns2np5。因此,同一族元素性质非常相似,碱金属都容易失去一个 s 电子,成为正一价离子,表现出很强的金属性质。卤素最外层有7 个电子(s2p5),有夺取一个电子形成负离子的倾向,是典型的非金属。在表 1-4 中右边阶梯式的黑线是金属元素和非金属元素的分界线。

过渡元素都是金属元素,它们的特征是随着原子序数增加而增加的电子排在较内层的 d 或 f 轨道上,而最外层只有 1~2 个电子。这些元素除了能失去最外层电子外,还能失去次外层上的电子。例如钛(22Ti)电子构型为[Ar]3d24s2,它可以失去 1 个或 2 个 4s 电子,也还可以失去 1 个或 2 个 3d

电子,即最多能失去 4 个电子。因此钛的化合价变化较多,可以是+1,+2,

+3 或+4 价。可以形成多种价态的化合物,是过渡元素的特点,这些化合物常呈现美丽多彩的颜色。

元素周期表是概括元素化学知识的一个宝库,且其内容随着化学知识的增加而不断丰富。对某个元素可以从周期表中直接获得下列信息:元素的名称、符号、原子序数、原子量、电子结构、族数和周期数;可以从元素周期表中的位置判断元素是金属还是非金属,并可估计其电离能、密度、原子半径、原子体积和化合价等等。周期表包含了大量的化学信息,所以我们应该学会使用周期表。