Sisu
Aastal 1869 avaldas Dmitri Mendelejev raamatu pealkirjaga "Elementide omaduste seosest nende aatommassiga". Selles paberis koostas ta elementide järjestatud paigutuse, loetledes need kaalu suurendamise järjekorras ja paigutades rühmadesse sarnaste keemiliste omaduste alusel. Ehkki aatomstruktuuri üksikasjade avastamiseni oli jäänud veel palju aastakümneid, korraldas Mendelejevi tabel juba elemendid valentsuse mõttes.
Elemendid ja aatommass
Mendelejevi ajal arvati, et aatomid on jagamatud, ainulaadsed üksused. Mõned olid teistest raskemad ja tundus mõistlik tellida elemente kaalu suurendamise teel. Sellel lähenemisel on kaks probleemi. Esiteks on kaalu mõõtmine keeruline ülesanne ja paljud Mendelejevi päeva aktsepteeritud kaalud polnud õiged. Teiseks selgub, et aatommass ei ole tegelikult asjakohane parameeter. Tänapäevased perioodilised tabelid paigutavad elemendid nende aatomiarvu järgi, mis on tuumas leiduvate prootonite arv. Mendelejevi ajal polnud prootoneid veel avastatud.
Elemendid ja keemilised omadused
Mendelejev kirjutas, et "paigutus aatommassi järgi vastab elemendi valentsile ja teatud määral keemilise käitumise erinevusele". Mendelejevi arusaamas näitas valents elemendi võimet kombineerida teiste elementidega. Mendelejev ühendas aatommassi järjekorra ühiste valentidega, et elemendid tabelisse paigutada. See tähendab, et ta korraldas elemendid rühmadesse vastavalt nende keemilistele omadustele. Kuna need omadused korduvad nii sageli, oli tulemuseks perioodiline tabel, milles iga vertikaalne veerg, mida nimetatakse rühmaks, sisaldab sarnaste omadustega elemente ja iga horisontaalne rida, mida nimetatakse perioodiks, paigutab elemendid kaalu järgi, suurenedes vasakult paremale ja ülalt alla.
Aatomistruktuur
Umbes 50 aastat pärast Mendelejevi esimest perioodilist tabelit avastasid teadlased, et aatom on ehitatud tuuma ümber positiivselt laetud prootonite ja neutraalsete neutronitega - mõlemad on suhteliselt rasked. Positiivselt laetud tuuma ümbritseb negatiivselt laetud elektronide pilv. Prootonite arv, mida nimetatakse ka aatomnumbriks, vastab tavaliselt elektronide arvule. Selgub, et elementide elektronide arv on suuresti määranud selle keemilised omadused. Seega määrab perioodilise tabeli õige järjekorra elektronide arv, mitte kaal, nagu Mendelejev algselt pakkus.
Valentselektronid
Elementide tuuma ümbritsevas pilves olevad elektronid on paigutatud kihtidesse, mida nimetatakse kestadeks. Igal kestal on kindel arv elektrone, mida see mahutab. Kui iga kest on täidetud, lisatakse uus kest, kuni kõik elektronid on arvel. Äärepoolseima kesta elektronid nimetatakse valentselektroniteks, sest just nende interaktsioonid määravad elemendi keemilised omadused. Sarnaste keemiliste omadustega elementide rühmitamiseks seatud sambad osutuvad täpselt samadeks veergudeks, mis on määratletud valentselektronite arvuga. Rühma 1A elementidel on ainult üks valentselektron ja iga parempoolne A-rühma veerg lisab veel ühe valentselektroni. Organisatsioon muutub B-rühma elementidega pisut häguseks, kuid need on rühmitatud ka valentsuselektronite arvu järgi.