L'estructura atòmica i la Taula Periòdica

Malgrat que la taula de Mendeleiev va demostrar la naturalesa periòdica dels elements, l'explicació del perquè les propietats dels elements es repeteixen periòdicament va haver d'esperar fins al segle XX.

El 1911 Ernest Rutherford (a l'esquerre) va publicar els seus estudis sobre l'emissió de partícules alfa a través de nuclis d'àtoms pesats, que van portar a la determinació de la càrrega nuclear. Va demostrar que la càrrega nuclear en un nucli era proporcional al pes atòmic de l'element.

També el 1911, A. van der Broek va proposar que el pes atòmic d'un element era aproximadament igual a la carga. Aquesta carga, més tard anomenada nombre atòmic, podria utilitzar-se per numerar els elements dins de la taula periòdica.

El 1913, Henry Moseley va publicar els resultats de les seves mesures de les longituds d'ona de les línies espectrals d'emissió de raigs X observant que l'ordenació dels elements per aquestes longituds d'ona coincidia amb l'ordenació obtinguda amb el criteri dels nombres atòmics.

Amb el descobriment dels isòtops dels elements, es va posar de manifest que el pes atòmic no era el criteri que marcava la llei periòdica tal i com Mendeleiev, Meyers i altres havien proposat, sinó que les propietats dels elements variaven periòdicament amb nombre atòmic.

La pregunta de per què la llei periòdica existeix es va contestar gràcies al coneixement i comprensió de l'estructura electrònica dels elements, que començà amb els estudis de Niels Bohr sobre l'organització dels electrons en capes i amb els descobriments de G.N. Lewis sobre els enllaços de parells d'electrons.