On dokuzuncu yüzyılın ortalarında kimyacılar, altmışı aşkın element tanımlamıştı. Bu elementlerin her birinin farklı özellikleri vardı. Bazıları parlak ve yumuşak metallerdi, bazıları zehirli gazlar, bazıları ise suyla şiddetle tepkimeye giren maddelerdi. Kimyacılar, bu karmaşık görünen tablonun ardında bir düzen olup olmadığını merak ediyordu. Bazı elementlerin birbirine benzediği fark edilmişti; ancak bütün elementleri kapsayan tutarlı bir sınıflandırma henüz bulunamamıştı. Bu soruna en etkili yanıtı, Rus kimyacı Dmitri Mendeleyev verdi.

Mendeleyev, bir kimya ders kitabı yazarken elementleri öğrencilerine mantıklı bir sırayla sunmanın yolunu arıyordu. Anlatılanlara göre her elementin adını, atom ağırlığını ve temel özelliklerini ayrı kartlara yazdı ve bu kartları farklı biçimlerde dizerek bir örüntü aradı. Elementleri atom ağırlıklarına göre sıraladığında, benzer özelliklerin belirli aralıklarla tekrarlandığını fark etti. Bu tekrarlanma, tabloya adını veren periyodiklik kavramının temelini oluşturdu. Mendeleyev, 1869 yılında ilk periyodik tablosunu yayımladı.

Mendeleyev elementleri düzenlemeye çalışan tek kişi değildi. Aynı dönemde başka kimyacılar da benzer örüntüler fark etmiş ve çeşitli tablolar önermişti. İngiliz bir kimyacı, elementleri atom ağırlıklarına göre sıraladığında her sekizinci elementin birbirine benzediğini fark etmiş ve bunu müzikteki oktavlara benzetmişti. Ancak bu benzetme, dönemin bilim çevrelerinde alayla karşılanmıştı. Mendeleyev'in tablosunu diğerlerinden ayıran şey, cesur bir adım atmasıydı.

Mendeleyev, tablosunda bazı yerleri bilerek boş bıraktı. Ona göre bu boşluklar, henüz keşfedilmemiş elementlere aitti. Daha da önemlisi, bu bilinmeyen elementlerin özelliklerini, tablodaki komşu elementlerin özelliklerinden yola çıkarak ayrıntılı biçimde tahmin etti. Örneğin alüminyumun altındaki boşluğa yerleşecek elementin atom ağırlığını, yoğunluğunu ve hangi bileşikleri oluşturacağını öngördü. Bir bilim insanının henüz kimsenin görmediği maddelerin özelliklerini bu kadar ayrıntılı biçimde önceden bildirmesi son derece cüretkâr bir girişimdi.

Bu tahminler kısa süre içinde sınandı. 1875 yılında Fransız bir kimyacı, galyum adını verdiği yeni bir element keşfetti. Galyumun özellikleri, Mendeleyev'in alüminyumun altındaki boşluk için yaptığı tahminlere şaşırtıcı derecede yakındı. Hatta Mendeleyev, galyumun ilk ölçülen yoğunluğunun yanlış olduğunu öne sürdü ve yeniden yapılan ölçümler onu haklı çıkardı. Birkaç yıl sonra keşfedilen skandiyum ve germanyum da Mendeleyev'in öngördüğü boşluklara tam olarak yerleşti. Bu başarılar, periyodik tablonun bilim dünyasında kabul görmesini sağladı.

Mendeleyev'in tablosu, bazı tutarsızlıklar da içeriyordu. Bazı elementleri atom ağırlığı sırasına göre yerleştirdiğinde, özellikleri bakımından yanlış gruplara düştüklerini fark etti. Bu durumlarda atom ağırlığı sırasını bozarak elementleri özelliklerine göre yerleştirmeyi tercih etti. Bu tercih, o dönemde açıklanamayan bir sezgiye dayanıyordu. Bu tutarsızlığın gerçek nedeni ancak yirminci yüzyılın başında anlaşılabildi.

İngiliz fizikçi Henry Moseley, X ışınları üzerine yaptığı deneylerle her elementin atom çekirdeğinde belirli sayıda pozitif yüklü parçacık bulunduğunu gösterdi. Bu sayı, bugün atom numarası olarak bilinir. Elementler atom ağırlığına göre değil, atom numarasına göre sıralandığında Mendeleyev'in tablosundaki tutarsızlıklar ortadan kalktı. Mendeleyev'in sezgisiyle yaptığı yer değişikliklerinin doğru olduğu böylece kanıtlandı. Moseley'in bu önemli katkısından kısa süre sonra Birinci Dünya Savaşı'nda genç yaşta hayatını kaybetmesi, bilim tarihinin hüzünlü kayıplarından biri olarak anılır.

Periyodik tablonun neden bu biçimde düzenlendiği sorusunun derin yanıtı, kuantum fiziğiyle verildi. Bir elementin kimyasal özelliklerini büyük ölçüde atomun en dış katmanındaki elektronların sayısı ve düzeni belirler. Aynı sütunda yer alan elementlerin dış katmanlarındaki elektron düzeni benzer olduğu için kimyasal davranışları da birbirine benzer. Örneğin tablonun en sağındaki soygazların dış katmanları tamamen dolu olduğu için bu elementler neredeyse hiç tepkimeye girmez.

Periyodik tablo, Mendeleyev'in zamanından bu yana büyük ölçüde genişlemiştir. Doğada bulunmayan pek çok ağır element, laboratuvarlarda parçacık hızlandırıcıları kullanılarak yapay olarak üretilmiştir. Bu elementlerin çoğu son derece kararsızdır ve saniyenin çok küçük bir bölümünde bozunur. Tablonun yedinci sırası, yirmi birinci yüzyılın başlarında yapılan keşiflerle tamamlanmıştır. Bilim insanları, daha ağır elementlerin üretilip üretilemeyeceğini araştırmaya devam etmektedir.

Mendeleyev'in adı da bu tabloda ölümsüzleşmiştir. Yapay olarak üretilen elementlerden biri, onun onuruna mendelevyum olarak adlandırılmıştır. Ancak onun asıl mirası, kimyayı bir gözlemler yığınından öngörüde bulunabilen düzenli bir bilime dönüştürmesidir.

Periyodik tablo, bugün dünyanın hemen her kimya sınıfının duvarında asılıdır. Bu tablo, yalnızca elementlerin bir listesi değil, doğanın derin düzeninin ve bilimsel öngörünün gücünün bir simgesidir.