1869. године Дмитри Менделеев је објавио рад под насловом „О односу својстава елемената са њиховом атомском тежином“. У том раду он произвели уређени распоред елемената, пописавши их по редоследу повећања тежине и распоређујући их у групе на основу сличне хемикалије својства. Иако је остало много деценија пре него што ће детаљи атомске структуре бити откривени, Менделејевљев сто је већ организовао елементе у смислу њихове валенције.
Елементи и атомска тежина
У Менделејевљево време се сматрало да су атоми недељиви, јединствени ентитети. Неки су били тежи од других и чинило се разумним наручити елементе повећањем тежине. Постоје два проблема са овим приступом. Прво, мерење тежине је тежак задатак, а многи од прихваћених тегова Менделејева дана нису били тачни. Друго, испоставило се да атомска тежина заправо није релевантан параметар. Данашње периодичне таблице постављају елементе по редоследу њиховог атомског броја, а то је број протона у језгру. У Менделејевљево време протони још нису били откривени.
Елементи и хемијска својства
Менделејев је написао да „распоред према атомској тежини одговара валенцији елемента и у одређеној мери разлици у хемијском понашању. "Валенција је, по Менделејевљевом схватању, била показатељ способности елемента да се комбинује са другим елементи. Менделејев је комбиновао редослед атомске тежине са уобичајеним валенцијама да би организовао елементе у табели. Односно, елементе је организовао у групе према њиховим хемијским карактеристикама. Будући да се та својства понављају свако толико, резултат је био периодни систем у којем свака вертикална колона, названа групом, садржи елементе са сличним карактеристикама, а сваки хоризонтални ред, назван тачком, распоређује елементе по тежини, повећавајући се слева удесно и од врха до дно.
Атомска структура
Отприлике 50 година након Мендељејева првог периодног система, научници су открили да је атом изграђен око језгра са позитивно наелектрисаним протонима и неутралним неутронима - оба су релативно тешка. Позитивно наелектрисано језгро окружено је облаком негативно наелектрисаних електрона. Број протона - који се назива и атомски број - обично одговара броју електрона. Испоставља се да број електрона који елемент има у великој мери одређује његова хемијска својства. Дакле, правилан редослед у периодном систему одређен је бројем електрона, а не тежином како је Менделејев првобитно предложио.
Валенце Елецтронс
Електрони у облаку који окружују језгро елемента распоређени су у слојеве, зване шкољке. Свака љуска има одређени број електрона које може да задржи. Када се свака љуска напуни, додаје се нова љуска док се не обрачунају сви електрони. Електрони у најудаљенијој љусци називају се валентни електрони, јер управо њихова интеракција одређује хемијска својства елемента. Испада да су колоне које су груписане елементе сличним хемијским својствима потпуно исте колоне дефинисане бројем валентних електрона. Елементи у групи 1А имају само један валентни електрон, а свака колона групе А са десне стране додаје још један валентни електрон. Организација постаје помало мутна са елементима Групе Б, али сваки од њих је такође груписан по броју валентних електрона.