Періодичний закон Д. І. Менделєєва

Дмитро Іванович Менделєєв, як і його попередники, основною характеристикою елемента вибрав його атомну масу. Але на відміну від попередників, Д. І. Менделєєв шукав закономірність у зміні атомних мас не лише у схожих елементів, а й у несхожих. Метою його пошуків було знайти закономірність, яка об’єднувала б усі елементи в єдину систему.

Д. І. Менделєєв уточнив значення відносних атомних мас деяких хімічних елементів і розмістив елементи по зростанню їх відносних атомних мас. При цьому він розташовував природні групи так, щоб елементи кожної з двох сусідніх груп мали близькі значення відносних атомних мас. У результаті він оформив таблицю, яка стала прообразом сучасної періодичної таблиці елементів. Потім природні групи елементів були покладені в основу груп періодичної таблиці, а ряди елементів, які розташовані в порядку поступового зростання значень відносних атомних мас, – в основу періодів таблиці.

Внаслідок зіставлення властивостей та відносних атомних мас елементів різних природних груп, таких як лужні метали, лужноземельні метали, галогени, група Оксигену, група Нітрогену, група Карбону учений прийшов до відкриття періодичного закону. Д. І. Менделєєв помітив, що елементи з подібними властивостями (наприклад, галогени) не йдуть безпосередньо один за одним, а періодично (регулярно) повторюються. Так само через певний інтервал повторюються хімічні властивості сполук елементів. Він зробив висновок, згідно з яким при збільшенні атомних мас елементів із переходом від галогенів до лужних металів, а потім від лужних до лужноземельних, хімічні властивості простих речовин кожного разу закономірно змінюються від неметалічних у галогенів до виражених металічних у лужних металів. При переході від лужних до лужноземельних металів металічні властивості зменшуються. Отже, Д. І. Менделєєв довів, що при збільшенні атомних мас хімічні властивості елементів та їх сполук, а також хімічні властивості відповідних простих речовин змінюються закономірно, періодично повторюючись через певне число елементів. У 1869  році Д. І. Менделєєв сформулював періодичний закон, згідно з яким властивості простих тіл, а також форми та властивості сполук елементів знаходяться в періодичній залежності від величини атомних мас елементів.

Завдяки відкриттю періодичного закону і створенню періодичної системи Д. І. Менделєєв передбачив існування шести невідомих елементів та описав їхні властивості. Згодом ці елементи було відкрито: спочатку відкрили Скандій, Галій та Германій, потім Технецій, Реній та Полоній. Властивості цих елементів та властивості сполук, які вони утворюють, були дуже близькі до властивостей описаних Д. І. Менделєєвим. Ці відкриття стали доказом справедливості періодичного закону.