I 1869 publicerade Dmitri Mendeleev ett papper med titeln "På förhållandet mellan elementens egenskaper och deras atomvikter". I det pappret producerade han ett ordnat arrangemang av elementen, listade dem i syfte att öka vikten och arrangera dem i grupper baserade på liknande kemiska egenskaper. Trots att många årtionden var kvar innan detaljerna i atomstrukturen skulle upptäckas, organiserade Mendeleevs bord redan element i termer av deras valens.

På Mendeleevs tid ansågs atomer vara odelbara , unika enheter. Vissa var tyngre än andra, och det verkade rimligt att beställa elementen genom att öka vikten. Det finns två problem med detta tillvägagångssätt. För det första är mätvikt en svår uppgift, och många av de accepterade vikterna av Mendeleevs dag var inte korrekta. För det andra visar det sig att atomvikt inte är den relevanta parametern. Dagens periodiska tabeller placerar elementen i ordning av deras atomnummer, vilket är antalet protoner i kärnan. I Mendeleevs tid hade protoner ännu inte upptäckts.

Element och kemiska egenskaper

Mendeleev skrev att "arrangemang enligt atomvikt motsvarar elementets valens och till viss del skillnaden i kemiskt beteende. " Valens, i Mendeleevs förståelse, var en indikation på ett elements förmåga att kombinera med andra element. Mendeleev kombinerade ordningen med atomvikt med vanliga valenser för att organisera elementen i ett bord. Det vill säga, han organiserade elementen i grupper enligt deras kemiska egenskaper. Eftersom dessa egenskaper upprepas så ofta var resultatet en periodisk tabell där varje vertikal kolumn, kallad en grupp, innehåller element med liknande egenskaper och varje horisontell rad, som kallas en period, ordnar elementen efter vikt, ökar från vänster till höger och topp till botten.

Atomic Structure

Omkring 50 år efter Mendeleevs första periodiska bord upptäckte forskarna attomen byggdes runt en kärna med positivt laddade protoner och neutrala neutroner - båda är relativt tung. Den positivt laddade kärnan omges av ett moln av negativt laddade elektroner. Antalet protoner - som också kallas atomnummer - matchar vanligtvis antalet elektroner. Det visar sig att antalet elektroner ett element i stor utsträckning bestämmer dess kemiska egenskaper. Så den korrekta ordningen i det periodiska bordet bestäms av antalet elektroner, inte vikt som Mendeleev ursprungligen föreslog.

Valenselektroner

Elektronerna i molnet som omger ett elements kärna är anordnade i lager , kallade skalar. Varje skal har ett visst antal elektroner det kan hålla. När varje skal fylls fylls ett nytt skal tills alla elektroner redovisas. Elektroner i yttersta skalet kallas valenselektroner, eftersom det är deras växelverkan som bestämmer kemiska egenskaper hos ett element. Kolumnerna som sattes upp till gruppelement med liknande kemiska egenskaper visar sig vara exakt samma kolumner som definieras av antalet valenselektroner. Element i grupp 1A har bara en valenselektron, och varje grupp A-kolumn till höger lägger till en ytterligare valenselektron. Organisationen blir lite skumma med grupp B-elementen, men var och en grupperas också av deras antal valenselektroner.