眾所周知，元素週期表有零族元素、主族元素、副族元素。
圖1 元素週期表
零族元素包括氦（He）、氖（Ne）、氬（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）和氡（Rn）、氣奧（Og）7種元素，其原子最外層結構是s2p6，具有8個電子的穩定結構（氦只有2個電子），化學性質極不活潑。它們的單質都是以單原子形式存在的氣體，無色、無嗅、無味，微溶於水，熔點和沸點都很低。
主族元素符號A，共有ⅠA﹑ⅡA﹑ⅢA﹑ⅣA﹑ⅤA﹑ⅥA﹑ⅦA七列43種元素。主族元素在化學性質和物理性質上有相似性和遞變性，電子排布有規律,最外層電子的s、p軌道上的電子從1到7依次增加。主族序數=最外層電子數=最高正價=。隨著原子序數的增加，同週期元素的金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強；單質的氧化性逐漸增強,還原性逐漸減弱。同主族元素的金屬性逐漸增強,非金屬性逐漸減弱；單質的氧化性逐漸減弱,還原性逐漸增強。同主族金屬元素熔沸點越來越低；非金屬元素熔沸點越來越高。
副族元素符號B，共有ⅢB﹑ⅣB﹑ⅤB﹑ⅥB﹑ⅦB﹑ⅠB﹑ⅡB、Ⅷ十列40種元素。其中，第八族元素符號Ⅷ，共有三列12種元素。副族元素單質熔點高、沸點高、硬度高、密度大,並有良好的延展性和高導電、導熱性。
副族元素在化學性質和物理性質上雖然也有相似性和遞變性，但是電子排布規律性不強,並且多種平行元素遵循一個規律。最外層電子不是依次排在p軌道上,而是排在次外層的d軌道上叫d區元素，最外層的s軌道上一般有1或2個電子，好像要與前面的主族元素保持一致似的。更有鑭系15種元素和錒系15種元素元素，最外層電子不是依次排在P軌道上,而是排在次外層的f軌道上叫f區元素，最外層的s軌道上一般有1或2個電子。由於15種f區元素分別只佔一個元素的位置，實際上副族有68種元素。
零族元素、主族元素、副族元素就這樣劃分出來了。
問題是：為什麼大自然有這麼多副族元素？為什麼元素週期表增加了個d區副族元素仍然不夠用？為什麼f區副族元素要擠在一個格子裡？相信匠心獨具的門捷列夫也始料未及吧。
還好，我找到了原因，原來是原子旋臂發叉。諾貝爾獎金獲得者邁耶夫人和詹森稱之為能級分裂。
圖2 旋臂發叉示意圖
我用旋臂發叉理論解釋一下副族元素的由來：
第一大層（元素週期表第一週期）：2個小層，2條旋臂，有s層1種主族元素、1種零族元素。
第二大層（元素週期表第二週期）：4個小層，共7種主族元素、1種零族元素。注意：旋臂第一次發叉，成為4條旋臂，增加了p層6種主族元素。
第三大層（元素週期表第三週期）：2個小層，依舊是4條旋臂，有8種主族元素。
如果照此排下去，元素週期表就非常優美好用。科學家們也就大功告成了。
可惜，大自然給科學家們出了個小難題，逼迫科學家們增加了週期長度。
第三大層（元素週期表第四周期）：6個小層，旋臂第二次發叉，成為8條旋臂，增加d層10種副族元素排布在新的旋臂上。氪的電子排布為2+8+18+8=36。
第四大層（元素週期表第五週期）：原子3個小層，8條旋臂，有10種d區副族元素。氙的電子排布為2+8+18+18+8=54。
由此，好像問題解決了。元素週期表規整了。且慢！又有一批副族元素被發現，不好安排。
於是，第四大層（元素週期表第六週期）：旋臂第三次發叉，成為16條旋臂，5個小層增加了14種鑭系副族元素。氡的電子排布為2+8+18+32+18+8=86。
第四大層（元素週期表第七週期）：16條旋臂，6個小層增加了14種鑭系副族元素。Og（294）的電子排布為2+8+18+32+32+18+8=118。
第四大層還有2個小層等待科學家們發現或創造新元素。
原來，旋臂第一次發叉增加了p層6種主族元素；旋臂第二次發叉新增了d層10種副族元素；旋臂第三次發叉又增加了f層14種副族元素。旋臂發叉，意味著旋臂上空位置多了，電子要先去佔據。
朋友，你明白了吧！歡迎賜教。
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