Periodieke tabel van de elementen briefkaart

In 1789 publiceerde Antoine Lavoisier een lijst van 33 chemische elementen. Hoewel Lavoisier de elementen in gassen, metalen, niet-metalen en aardmetalen heeft gegroepeerd, hebben chemici de volgende eeuw gezocht naar een nauwkeuriger classificatiesysteem. In 1829 merkte Johann Wolfgang Döbereiner op dat veel van de elementen op basis van hun chemische eigenschappen konden worden gegroepeerd in driehoekjes (groepen van drie). Lithium, natrium en kalium werden bijvoorbeeld gegroepeerd als zachte, reactieve metalen. Döbereiner merkte ook op dat het tweede lid van elk triad, gerangschikt naar atoomgewicht, ongeveer het gemiddelde was van het eerste en het derde.[3] Dit werd bekend als de triadenwet.[citaat nodig] De Duitse chemicus Leopold Gmelin werkte met dit systeem, en tegen 1843 had hij tien triads, drie groepen van vier en een groep van vijf geïdentificeerd. Jean Baptiste Dumas publiceerde in 1857 werk waarin relaties tussen verschillende metaalgroepen werden beschreven. [3] De Duitse chemicus August Kekulé merkte in 1858 op dat koolstof een neiging tot binding met andere elementen vertoont in een verhouding van één tot vier. Methaan bijvoorbeeld heeft één koolstofatoom en vier waterstofatomen. Dit concept werd uiteindelijk bekend als valentie. In 1864 publiceerde de Duitse chemicus Julius Lothar Meyer een tabel met de 49 bekende elementen, gerangschikt naar valentie. Uit de tabel blijkt dat elementen met vergelijkbare eigenschappen vaak dezelfde waarde hebben.[4] De Engelse chemicus John Newlands publiceerde een reeks artikelen in 1864 en 1865 waarin hij zijn poging om de elementen te classificeren beschreef: Deze octavenwet werd echter door zijn tegenhangers belachelijk gemaakt.[7] Portret van Dmitri MendeleevRussische professor in de chemie Dmitri Ivanovich Mendelev en Julius. Dar Meyer publiceerde onafhankelijk hun periodieke tabellen in respectievelijk 1869 en 1870. Beide hebben hun tabellen op soortgelijke wijze samengesteld: door de elementen in een rij of kolom in volgorde van atoomgewicht op te nemen en een nieuwe rij of kolom te beginnen wanneer de kenmerken van de elementen zich beginnen te herhalen[8]. Het succes van de tabel van Mendeleev kwam voort uit twee beslissingen die hij heeft genomen: Het eerste was dat er hiaten in de tabel achterbleven toen het erop leek dat het betreffende element nog niet was ontdekt.[9] Mendeleev was niet de eerste chemicus die dit deed, maar hij ging een stap verder door gebruik te maken van de trends in zijn periodiek systeem om de eigenschappen van die ontbrekende elementen, zoals gallium en germanium, te voorspellen.[10] Het tweede besluit was om af en toe de volgorde van de atoomgevingsgewichten te negeren. , zoals kobalt en nikkel, om hen beter in te delen in chemische families. Met de ontwikkeling van theorieën over de atoomstructuur werd duidelijk dat Mendeleev de elementen per ongeluk had opgesomd in volgorde van toenemend atoomaantal[11]. Door de ontwikkeling van moderne quantum-mechanische theorieën over elektronenconfiguraties in atomen werd duidelijk dat elke rij (of periode) in de tabel overeenkwam met het invullen van een kwantumschaal van elektronen. In de oorspronkelijke tabel van Mendeleev was elke periode dezelfde lengte. Omdat grotere atomen echter meer elektronensubschelpen hebben, hebben moderne tafels geleidelijk langere periodes verderop in de tabel[12]. In de jaren na de publicatie van zijn periodiek systeem door Mendeleev werden de gaten die hij achterliet opgevuld toen chemici meer chemische elementen ontdekten. Het laatste natuurlijk voorkomende element dat moet worden ontdekt, was Francium (door Mendeleev aangeduid als eka-cesium) in 1939.[13] Het periodiek systeem is ook gegroeid met de toevoeging van synthetische en transuranische elementen. Het eerste transuranische element dat ontdekt moet worden, was neptunium, dat gevormd werd door het bombarderen van uranium met neutronen in een cyclotron in 1939.