Рассмотрим строение электронных оболочек атомов элементов № 1−20. У атомов элементов первого периода − водорода и гелия − один энергетический уровень. Единственный электрон атома водорода компенсирует положительный заряд ядра, равный +1.

Заряд ядра атома гелия на единицу больше, в его электронной оболочке добавляется один электрон. Внешний (первый и единственный) энергетический уровень завершён:

Пара электронов делает атом гелия очень устойчивым. Недаром этот благородный газ по−прежнему можно назвать инертным: до сих пор не получено ни одного соединения гелия. У атомов элементов второго периода появляется второй энергетический уровень. По мере увеличения заряда атомного ядра при переходе от элемента к элементу внешний энергетический уровень последовательно начинает заполняться электронами. При этом внутренний (первый) уровень остаётся заполненным. У атома лития на внешнем энергетическом уровне расположен один электрон, у атома бериллия − два и т. д.

Завершают второй период фтор, атом которого содержит семь электронов на втором (внешнем) уровне, и неон, у атома которого электронная оболочка завершена до устойчивого восьмиэлектронного состояния:

Электронные оболочки атомов элементов третьего периода, который завершает аргон, застраиваются аналогично тому, как это происходит во втором периоде:

В электронной оболочке атомов элементов четвёртого периода появляется, соответственно, четвёртый энергетический уровень, на котором у атома калия располагается один электрон, а у атома кальция − два.