Периодичность в изменении химических свойств элементов объясняется тем, что по мере заполнения электронных оболочек периодически повторяется строение внешнего энергетического уровня.
Например, у атомов азота и фосфора располагается по 5 электронов на внешнем энергетическом уровне:
$_{7}^{14}N$ 2e; 5e.
$_{15}^{31}N$ 2e; 8e; 5e.