ในปี 1869 Dmitri Mendeleev ได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง "On the Relationship of the Properties of Elements to their Atomic Weights" ในกระดาษแผ่นนั้นเขา ได้จัดลำดับองค์ประกอบโดยเรียงลำดับตามน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นและจัดเรียงเป็นกลุ่มตามสารเคมีที่คล้ายคลึงกัน คุณสมบัติ. แม้ว่าจะใช้เวลาหลายสิบปีก่อนที่จะค้นพบรายละเอียดของโครงสร้างอะตอม ตารางของ Mendeleev ได้จัดองค์ประกอบในแง่ของความจุ
องค์ประกอบและน้ำหนักอะตอม
ในช่วงเวลาของ Mendeleev อะตอมถูกคิดว่าเป็นสิ่งที่แยกออกไม่ได้และมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว บางตัวหนักกว่าตัวอื่น และดูเหมือนสมเหตุสมผลที่จะจัดองค์ประกอบโดยการเพิ่มน้ำหนัก มีปัญหาสองประการกับแนวทางนี้ ประการแรก การวัดน้ำหนักเป็นงานที่ยุ่งยาก และตุ้มน้ำหนักที่ยอมรับได้ในสมัยของ Mendeleev จำนวนมากนั้นไม่ถูกต้อง ประการที่สอง ปรากฎว่าน้ำหนักอะตอมไม่ใช่พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องจริงๆ ตารางธาตุในปัจจุบันจัดองค์ประกอบตามลำดับเลขอะตอม ซึ่งเป็นจำนวนโปรตอนในนิวเคลียส ในสมัยของ Mendeleev ยังไม่มีการค้นพบโปรตอน
องค์ประกอบและคุณสมบัติทางเคมี
Mendeleev เขียนว่า "การจัดเรียงตามน้ำหนักอะตอมสอดคล้องกับความจุของธาตุและความแตกต่างในระดับหนึ่ง ในพฤติกรรมทางเคมี" ความจุในความเข้าใจของ Mendeleev เป็นตัวบ่งชี้ความสามารถขององค์ประกอบในการรวมกับองค์ประกอบอื่น ๆ องค์ประกอบ Mendeleev รวมลำดับของน้ำหนักอะตอมกับความจุทั่วไปเพื่อจัดระเบียบองค์ประกอบในตาราง นั่นคือเขาจัดองค์ประกอบเป็นกลุ่มตามลักษณะทางเคมีของพวกมัน เนื่องจากคุณสมบัติเหล่านั้นเกิดขึ้นซ้ำๆ กัน ผลลัพธ์ที่ได้คือตารางธาตุซึ่งแต่ละคอลัมน์แนวตั้งเรียกว่ากลุ่มประกอบด้วยองค์ประกอบ มีลักษณะคล้ายคลึงกันและแต่ละแถวแนวนอนเรียกว่า คาบ จัดเรียงธาตุตามน้ำหนัก เพิ่มขึ้นจากซ้ายไปขวาและบน ด้านล่าง.
โครงสร้างอะตอม
ประมาณ 50 ปีหลังจากตารางธาตุแรกของ Mendeleev นักวิทยาศาสตร์พบว่าอะตอมถูกสร้างขึ้น was รอบนิวเคลียสที่มีโปรตอนที่มีประจุบวกและนิวตรอนเป็นกลาง ซึ่งทั้งคู่มีค่าสัมพัทธ์ หนัก. นิวเคลียสที่มีประจุบวกล้อมรอบด้วยเมฆอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ จำนวนโปรตอนหรือที่เรียกว่าเลขอะตอมมักตรงกับจำนวนอิเล็กตรอน ปรากฎว่าจำนวนอิเล็กตรอนขององค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติทางเคมีของมัน ดังนั้นลำดับที่ถูกต้องในตารางธาตุจึงถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอน ไม่ใช่น้ำหนักตามที่เมนเดเลเยฟเสนอในตอนแรก
วาเลนซ์อิเล็กตรอน
อิเล็กตรอนในเมฆที่ล้อมรอบนิวเคลียสของธาตุจะจัดเรียงเป็นชั้นๆ เรียกว่าเปลือก เปลือกแต่ละอันมีจำนวนอิเล็กตรอนที่สามารถเก็บได้เฉพาะ เมื่อเติมเปลือกแต่ละชั้น เปลือกใหม่จะถูกเพิ่มเข้าไปจนกว่าจะมีการคำนวณอิเล็กตรอนทั้งหมด อิเล็กตรอนในเปลือกนอกสุดเรียกว่าวาเลนซ์อิเล็กตรอนเนื่องจากเป็นปฏิกิริยาที่กำหนดคุณสมบัติทางเคมีของธาตุ คอลัมน์ที่ตั้งขึ้นเพื่อจัดกลุ่มองค์ประกอบตามคุณสมบัติทางเคมีที่คล้ายคลึงกันจะกลายเป็นคอลัมน์เดียวกันทุกประการที่กำหนดโดยจำนวนของเวเลนซ์อิเล็กตรอน องค์ประกอบในกลุ่ม 1A มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเพียงตัวเดียว และแต่ละคอลัมน์ A ทางด้านขวาจะเพิ่มเวเลนซ์อิเล็กตรอนอีกหนึ่งตัว องค์กรอาจดูมืดมนเล็กน้อยกับองค์ประกอบกลุ่ม B แต่องค์ประกอบแต่ละองค์ประกอบยังจัดกลุ่มตามจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนด้วย