Садржај
Године 1869. Дмитри Менделеев објавио је рад под називом „О односу својстава елемената са њиховим атомским тежинама“. У том је раду створио наручени распоред елемената, сврставајући их у редослед повећања тежине и разврставајући их у групе засноване на сличним хемијским својствима. Иако је остало много деценија до откривања детаља атомске структуре, Менделејев је табела већ организовала елементе у погледу њихове валенције.
Елементи и атомска тежина
У Менделејево доба мислило се да су атоми недељиви, јединствени ентитети. Неки су били тежи од других и чинило се разумним да се елементи наручују повећањем тежине. Постоје два проблема са овим приступом. Прво, мерење тежине је тежак задатак, а многи прихваћени утези Менделеевог дана нису били тачни. Друго, испада да атомска тежина у ствари и није релевантан параметар. Данашње периодичне табеле постављају елементе по њиховом атомском броју, а то је број протона у језгру. У Менделејево доба, протони још нису откривени.
Елементи и хемијска својства
Менделеев је написао да „распоред према атомској тежини одговара валенцији елемента и до извесне мере разлици у хемијском понашању“. Валенција је, по Менделејевом схватању, била показатељ способности елемента да се комбинује са другим елементима. Менделеев је комбиновао редослед атомске тежине са заједничким валенцијама да би организовао елементе у табели. Односно, елементе је организовао у групе према њиховим хемијским карактеристикама. Пошто се та својства понављају тако често, резултат је био периодична табела у којој сваки вертикални ступац, назван групом, садржи елементе са сличним карактеристикама, а сваки хоризонтални ред, назван периодом, елементе распоређује по тежини, повећавајући се с лева на десно и одоздо према доле.
Атомска структура
Отприлике 50 година након Менделееве прве периодичке табеле, научници су открили да је атом изграђен око језгра са позитивно наелектрисаним протоном и неутралним неутронима - који су релативно тешки. Позитивно набијено језгро окружено је облаком негативно набијених електрона. Број протона - који се такође назива атомски број - обично се подудара са бројем електрона. Испада да број електрона који елемент у великој мери одређује његова хемијска својства. Дакле, правилан редослед у периодичној табели одређује се бројем електрона, а не тежином као што је Менделеев првобитно предложио.
Валентни електрони
Електрони у облаку који окружују језгро елемената распоређени су у слојевима, који се називају љуске. Свака љуска има одређени број електрона које може да држи. Када се свака љуска напуни додаје се нова љуска док се не урачунају сви електрони. Електрони у најудаљенијој љусци називају се валентни електрони, јер управо њихове интеракције одређују хемијска својства елемента. Колоне које су постављене да групишу елементе сличних хемијских својстава испадају да су потпуно исти стубови дефинисани бројем валентних електрона. Елементи у групи 1А имају само један валентни електрон, а сваки ступац групе А десно додаје још један валентни електрон. Организација постаје помало мутна са елементима групе Б, али сваки од њих је такође груписан по свом броју валентних електрона.