Спроби класифікації хімічних елементів. Поняття про лужні метали, галогени, інертні елементи
У 60-х рр. XIX століття було відомо 63 хімічні елементи. До їх числа входили такі відомі здавна елементи, як Аурум, Арґентум, Оксиген, Гідроген, Сульфур та інші. Перші спроби класифікації хімічних елементів були засновані на різко виражених протилежних властивостях простих речовин, утворених хімічними елементами, – металів і неметалів.
Пізніше було з’ясовано, що існують групи споріднених за властивостями елементів, які було названо природними групами (або сімействами). Наприклад, в одну з природних груп були об’єднані такі хімічні елементи, як Li, Na та K, а пізніше ще й Rb та Cs. Ці хімічні елементи утворюють прості речовини – метали, які є м’якими, пластичними, мають металічний блиск, дуже добре проводять тепло та електричний струм. Ці метали у порівнянні з усіма іншими металами відрізняються найбільшою хімічною активністю. Оксиди цих металів (Li2O, Na2O, K2O, Rb2O, Cs2O) виявляють яскраво виражені основні властивості. Цим оксидам відповідають розчинні у воді основи – луги (LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH). У своїх сполуках ці елементи проявляють валентність І. Ці метали, об’єднані в одну природну групу, отримали назву лужних металів.
В іншу природну групу, споріднених за властивостями елементів, було включено Cl, Br, I, а пізніше F. Ці хімічні елементи утворюють прості речовини – неметали. За звичайних умов прості речовини фтор та хлор є газами, бром – рідиною, йод – кристалічною речовиною. Ці неметали порівняно з усіма іншими неметалами відрізняються найбільшою хімічною активністю. При взаємодії з металами вони утворюють солі (NaCl, MgBr2, KI). Ці неметали, об’єднані в одну природну групу, здобули назву галогенів, що з грецької перекладається як «ті, що народжують солі».
Крім лужних металів і галогенів, відома група інертних елементів, які у вигляді простих речовин утворюють благородні гази. До цієї групи належать хімічні елементи He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn. Молекули їх простих речовин є одноатомними. Всі вони за звичайних умов є газами, що в невеликих кількостях містяться в повітрі. Інертні елементи майже не утворюють хімічних сполук з іншими елементами, про що говорить їх назва.
Виокремлення природних груп подібних за властивостями елементів було важливим етапом класифікації елементів. Проте це не вирішувало головного завдання – створення класифікації всіх елементів, як схожих, так і несхожих за властивостями. До кінця 60-х рр. XIX століття було зроблено більше 50 спроб класифікації хімічних елементів. Найближче до відкриття періодичного закону підійшов Л. Мейєр. Він опублікував у 1864 році таблицю, в якій розмістив 44 із 63 відомих елементів у шести групах відповідно до зростання атомних мас за їх вищою валентністю за Гідрогеном, а в 1868 році опублікував напівдовгу таблицю елементів, у якій уперше вказав періоди. Головним недоліком робіт Л. Мейєра була відсутність наукової основи класифікації елементів.