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1869年、ドミトリメンデレーエフは「元素の特性と原子量の関係について」という論文を発表しました。その論文では、彼は要素の順序付けられた配列を作成し、重量の増加順にそれらをリストし、同様の化学的性質に基づいてグループにそれらを配置しました。原子構造の詳細が発見されるまで何十年も残っていましたが、メンデレーエフの表はすでにその価数の観点から要素を整理していました。
元素と原子量
メンデレーエフの時代では、原子は不可分でユニークな実体と考えられていました。他のものよりも重いものもあり、重量を増やして要素を並べるのが妥当と思われました。このアプローチには2つの問題があります。第一に、体重の測定は難しい作業であり、メンデレーエフスの日に受け入れられた体重の多くは正しくありませんでした。第二に、原子量は実際には関連するパラメーターではないことが判明しました。今日の周期表では、原子番号順に原子を配置します。原子番号は、原子核内の陽子の数です。メンデレーエフの時代には、陽子はまだ発見されていませんでした。
元素と化学的性質
メンデレーエフは、「原子量に応じた配置は、元素の原子価に対応し、ある程度化学的挙動の違いに対応する」と書いています。原子価は、メンデレーエフの理解では、要素が他の要素と結合する能力の指標でした。メンデレーエフは、原子量の順序と一般的な原子価を組み合わせて、テーブル内の要素を整理しました。つまり、化学的特性に応じて元素をグループ分けしました。これらのプロパティは頻繁に繰り返されるため、結果は、グループと呼ばれる各垂直列が同様の特性を持つ要素を含み、ピリオドと呼ばれる各水平行が左から右に増加する要素を重みで配列する周期表になりましたそして上から下へ。
原子構造
メンデレーエフの最初の周期表の約50年後、科学者たちは原子が正に荷電した陽子と中性中性子（どちらも比較的重い）で核の周りに構築されたことを発見しました。正に帯電した核は、負に帯電した電子の雲に囲まれています。陽子の数-原子番号とも呼ばれる-は通常、電子の数と一致します。元素が持つ電子の数が、その化学的性質を大きく左右することがわかります。したがって、周期表の適切な順序は、メンデレーエフが最初に提案した重量ではなく、電子の数によって決まります。
原子価電子
要素の核を取り囲む雲の電子は、シェルと呼ばれる層に配置されます。各シェルには、保持できる特定の数の電子があります。各シェルが満たされると、すべての電子が考慮されるまで新しいシェルが追加されます。最外殻の電子は、元素の化学的性質を決定するのは相互作用であるため、価電子と呼ばれます。同様の化学的性質で元素をグループ化するように設定されたカラムは、価電子の数で定義されたものとまったく同じカラムであることがわかりました。グループ1Aの要素には価電子が1つだけあり、右側のグループAの各列にはさらに1つの価電子が追加されています。組織は、グループBの要素について少し曖昧になりますが、各要素は価電子の数によってグループ化されます。