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Sviluppo storico

Grazie alle scoperte che confermarono definitivamente la teoria atomica della materia, all'inizio del XIX secolo, fu possibile determinare i pesi relativi degli atomi allora conosciuti. Lo sviluppo dell'elettrochimica, a opera degli scienziati britannici Humphry Davy e Michael Faraday, portò alla scoperta di nuovi elementi e all'inizio di un attento studio sulle loro proprietà e caratteristiche chimiche. Intorno al 1829 il chimico tedesco Johann Wolfgang Döbereiner osservò che alcuni elementi, dalle proprietà simili, sono raggruppati in triadi, come avviene ad esempio per cloro, bromo e iodio; calcio, stronzio e bario; zolfo, selenio e tellurio; ferro, cobalto e manganese. Tuttavia questo risultato rimase a livello di pura considerazione, poiché il numero limitato di elementi conosciuti e la confusione esistente fra pesi atomici e molecolari non permise di comprendere il vero significato delle triadi di Döbereiner.

Nel 1859 lo sviluppo della spettroscopia da parte dei fisici tedeschi Robert Wilhelm Bunsen e Gustav Robert Kirchhoff diede un notevole impulso alla ricerca; fu scoperta l'esistenza di nuovi elementi e nel 1860, durante il primo congresso internazionale di chimica, lo scienziato italiano Stanislao Cannizzaro annunciò che alcuni elementi, ad esempio l'ossigeno, si trovano in natura sotto forma di molecole biatomiche.

Questi risultati suggerirono diverse vie da seguire per analizzare e determinare le possibili ed eventuali relazioni fra le proprietà degli elementi. Nel 1864 il chimico britannico John Newlands stilò una tabella, in cui erano riportati gli elementi in ordine crescente di peso atomico, e osservò che alcune proprietà ricorrevano, con regolarità, ogni otto posti. Chiamò questa ripetizione 'legge delle ottave', per analogia con le scale musicali. Poiché la periodicità osservata era limitata a un numero ristretto di elementi, la scoperta di Newlands fu inizialmente sottovalutata dai chimici suoi contemporanei e non trovò la meritata attenzione.