Vsebina
Leta 1869 je Dmitri Mendeleev objavil članek z naslovom "O razmerju lastnosti elementov z njihovo atomsko maso". V tem prispevku je izdelal urejeno razporeditev elementov, jih razvrstil po vrstnem redu povečanja teže in jih razvrstil v skupine, ki temeljijo na podobnih kemijskih lastnostih. Čeprav je bilo še veliko desetletij pred odkritjem podrobnosti o zgradbi atoma, je Mendelejeva tabela že organizirala elemente glede na njihovo valenco.
Elementi in atomska teža
V Mendelejevih časih so menili, da so atomi nedeljivi, edinstveni entiteti. Nekateri so bili težji od drugih in zdelo se je smiselno, da elemente naročite s povečanjem teže. S tem pristopom obstajata dve težavi. Prvič, merjenje teže je težavna naloga in številne sprejete uteži Mendelejevega dne niso bile pravilne. Drugič, izkaže se, da atomska teža v resnici ni ustrezen parameter. Današnje periodične tabele postavljajo elemente po njihovem atomskem številu, ki je število protonov v jedru. V Mendelejevem času protoni še niso bili odkriti.
Elementi in kemijske lastnosti
Mendeleev je zapisal, da "razporeditev glede na atomsko težo ustreza valenci elementa in do neke mere razliki v kemijskem obnašanju". Valenca je po Mendelejevem razumevanju kazala sposobnost elementa, da se kombinira z drugimi elementi. Mendeleev je združil vrstni red atomske teže s skupnimi valencami za organiziranje elementov v tabeli. Se pravi, da je elemente organiziral v skupine glede na njihove kemijske značilnosti. Ker se te lastnosti ponavljajo tako pogosto, je bila rezultat periodična tabela, v kateri vsak navpični stolpec, imenovan skupina, vsebuje elemente s podobnimi lastnostmi, in vsaka vodoravna vrstica, imenovana točka, razporedi elemente po teži, naraščajoč od leve proti desni in od zgoraj navzdol.
Atomska struktura
Približno 50 let po Mendelejevi prvi periodični tabeli so znanstveniki odkrili, da je bil atom zgrajen okoli jedra s pozitivno nabitimi protoni in nevtralnimi nevtroni - oba sta relativno težka. Pozitivno napolnjeno jedro je obdan z oblakom negativno nabitih elektronov. Število protonov - imenovano tudi atomsko število - se običajno ujema s številom elektronov. Izkaže se, da število elektronov element v veliki meri določa njegove kemijske lastnosti. Torej pravilen vrstni red v periodični tabeli določa število elektronov in ne teža, kot je prvotno predlagal Mendeleev.
Valenčni elektroni
Elektroni v oblaku, ki obdajajo jedro elementov, so razporejeni v plasteh, imenovanih lupine. Vsaka lupina ima določeno število elektronov, ki jih lahko zadrži. Ko je vsaka lupina napolnjena, se doda nova lupina, dokler se ne upoštevajo vsi elektroni. Elektroni v najbolj oddaljeni lupini se imenujejo valenčni elektroni, saj njihove interakcije določajo kemijske lastnosti nekega elementa. Stolpci, ki so bili postavljeni v skupine elementov po podobnih kemijskih lastnostih, se izkažejo za popolnoma enake stolpce, ki jih določa število valenčnih elektronov. Elementi v skupini 1A imajo samo en valenčni elektron in vsak stolpec skupine A desno doda še en valenčni elektron. Organizacija se z elementi B skupine nekoliko zamrzne, vendar je vsak izmed njih razvrščen tudi po številu valenčnih elektronov.