У міру відкриття нових хімічних елементів вчені намагалися їх розділити на групи за загальними ознаками.
Розподіл елементів на металічні та неметалічні
Такий поділ грунтувався на відмінностях у властивостях простих речовин та їх сполук.
Метали:
- мають характерний металічний блиск;
- добре проводять електричний струм і тепло;
- пластичні;
- усі (крім ртуті) при звичайних умовах тверді;
- взаємодіють з неметалами;
- взаємодіють з кислотами і солями;
- не утворюють газоподібних сполук з Гідрогеном;
- їх оксиди і гідроксиди мають основний характер.
Неметали:
- як правило, не мають металічного блиску;
- як правило, не проводять електричний струм і тепло;
- можуть бути твердими, рідкими і газоподібними;
- вступають у реакції з металами;
- утворюють леткі сполуки з Гідрогеном;
- їх оксиди і гідроксиди мають кислотний характер.
Проте, класифікація елементів на металічні і неметалічні виявилася недостатньою, коли були вивчені властивості таких елементів, як Цинк і Алюміній. Як відомо, сполуки цих елементів є амфотерними, тобто проявляють і кислотні, і основні властивості. Отже, для них характерні властивості і металів, і неметалів; це перехідні елементи.
Природні сімейства елементів
Були виявлені групи елементів, близькі за властивостями. Серед металів виділялися своєю активністю лужні метали, а серед неметалів — галогени.
Лужні металічні елементи (Літій , Натрій , Калій , Рубідій , Цезій ). Прості речовини, утворені ними:
- м'які, легко ріжуться ножем;
- легкоплавкі;
- мають металічний блиск;
- проводять електричний струм і тепло;
- реагують з водою з утворенням лугу і водню;
;
;
- утворюють оксиди з подібними властивостями;
;
;
- їх гідроксиди розчиняються у воді (луги).
- утворюють двохатомні молекули;
- леткі, мають запах;
- активно реагують з металами з утворенням схожих за складом солей:
;
;
- реагують з воднем з утворенням газоподібних сполук;
;
;
- водні розчини сполук з Гідрогеном — кислоти.
Спроби систематизації хімічних елементів
- У \(1817\) році німецький хімік І. В. Деберейнер виділив тріади елементів з подібними властивостями: Кальцій, Стронцій, Барій; Літій, Натрій, Калій; Сульфур, Селен, Телур.
- У \(1863\) році французькому хіміку де Шанкуртуа вдалося виявити повторюваність властивостей хімічних елементів. Він розташував відомі на той час елементи в порядку зростання їх атомних мас, а отриманий ряд помістив на поверхню циліндра по спіралі.
- У \(1864\) році англієць Д. Ньюлендса прийшов до висновку про повторюваність властивостей хімічних елементів («закон октав»).