元素周期表

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虽然有些元素，如金和铁，早在史前时代就为人类所知，但直到17世纪才首次科学发现了磷元素。在1700年之前，人们只知道12种元素，但是随着越来越多的元素被发现，人们会怎样做呢?到1900年，有超过80个?科学家们试图根据它们的物理和化学性质，找到一种系统地组织它们的方法。

今天,元素周期表按原子序数增加的顺序将元素按水平行或周期排列，原子序数等于每个元素原子核中的质子数。基于相似的物理特性和化学行为，元素也被组织成垂直的列或组。这种排列与原子理论一起发展了大约200年，随着新元素的发现，它也在继续发展。

早期的尝试

根据元素的化学和物理性质组织元素的最早尝试之一是由德国化学家约翰·多贝雷内(Johann Dobereiner)完成的。1817年，多伯列纳注意到，某些化学性质相似的元素可以分成三组，例如钙、锶和钡;锂、钠和钾;氯，溴，碘。在每一组三种元素中，一种元素的原子量落在其他两种元素原子量的中间。这种模式似乎太不寻常了，不可能是巧合。基于他的发现，Dobereiner在1829年提出了三合会法。他的工作很快促使其他科学家在更大的元素群中寻找模式。

1862年，法国地质学家Alexandre-mile Beguyer de Chancourtois尝试根据元素的性质系统地组织它们。他设计了一种排列在圆柱体上的螺旋图，元素按原子量增加的顺序排列，相似的元素垂直排列。钱库图瓦是第一个注意到元素的周期性的人，也就是说，当元素按照原子量排列时，相似的元素似乎会有规律地出现。

一年后，英国化学家约翰·纽兰兹也试图根据原子量对当时已知的元素进行分类。和钱库图瓦一样，他注意到了一个重复的模式?每八个元素都有相似的性质。纽兰兹称之为八度定律。虽然钱库图瓦和纽兰兹所设计的周期表都是元素周期表的重要先驱，但两人在当时都没有受到太多关注。

门捷列夫

元素周期表发展的下一个里程碑是由俄罗斯化学家德米特里·门捷列夫确立的，他被普遍认为是元素周期表之父。现代元素周期表。门捷列夫把元素的名称、原子量和其他性质写在卡片上，然后像玩纸牌游戏一样按行和列排列。当元素按照原子量排列时，门捷列夫，就像钱斯托瓦和纽兰兹一样，可以发现某些化学性质是周期性重复的;然而，并不是所有的元素都符合这种模式。门捷列夫的解决方案是将某些元素移动到新的位置，不管它们的权重如何，以便将它们与其他具有相似属性的元素组合在一起。(近半个世纪后，元素周期表根据原子序数而不是原子量进行修订，这些元素才得以就位。)

门捷列夫对周期律的研究?这说明元素的性质会随着其原子量的增加而周期性地出现?于1869年宣布。几乎与此同时，一位名叫朱利叶斯·洛萨·迈耶的德国化学家独立研究出了一个与门捷列夫的元素周期表极为相似的元素周期表。不幸的是，门捷列夫首先向科学界展示了他的研究成果。然而，门捷列夫的表也比迈耶的表优越，因为他留下了一些空白来解释尚未被发现的元素。

20世纪的修正

元素周期表的第一次重大变化发生在1895年至1901年间发现了一组全新的元素——惰性气体之后。它们被称为惰性气体，因为人们认为它们是惰性的。不能与其他元素反应形成化合物的。(如今人们知道，它们确实会形成化学组合，只是很不情愿。)这些元素被简单地添加到一个单独的柱中。

整个元素周期表的第一次重大修订是由英国物理学家亨利·格温-杰弗里斯·莫斯利完成的，他在欧内斯特·卢瑟福的指导下开始了他的研究。1914年，莫斯利证明，每个原子核都可以被分配一个数字，这个数字等于与之相关的正电荷(后来被确定为质子)的单位数。一旦元素周期表按照原子序数而不是原子量重组，门捷列夫体系中为数不多的差异就消失了。

多年来，对该表进行了其他修订，包括纳入稀土元素(镧系)和合成元素(锝、钷和所有原子序数为93或更高的元素)。锕系元素具有放射性，主要是合成元素，而镧系元素与其他元素的重复性质不同，因此它们通常被列在元素周期表下面的单独行中。这些变化大部分是美国化学家格伦·西博格(Glenn seborg)的成果，他在1940年至1958年间共同发现了94号元素(钚)到102号元素(铌)。西博格还提出了一个超锕系元素系列，原子序数从122到153，但到目前为止，这些元素都没有被合成或检测到。