Dmitri Mendeleïev publia le premier tableau périodique largement reconnu en 1869. Il classa les éléments par masse atomique et remarqua que leurs propriétés se répétaient périodiquement. Il laissa des cases vides pour les éléments encore inconnus et prédit leurs propriétés. La découverte du gallium et du germanium confirma ses prédictions. Le tableau périodique devint le cadre d'organisation fondamental de la chimie.

Le tableau périodique moderne classe les éléments selon leur numéro atomique, et non leur masse atomique. Il comprend 118 éléments, organisés en périodes (lignes) et en groupes (colonnes). Les éléments d'un même groupe possèdent le même nombre d'électrons de valence et des propriétés chimiques similaires. Les éléments du groupe 1 sont les métaux alcalins. Les éléments du groupe 18 sont les gaz rares. Le tableau est divisé en blocs : s, p, d et f, selon le sous-niveau électronique rempli.

Le tableau périodique révèle des tendances. Le rayon atomique diminue de gauche à droite dans une période et augmente de haut en bas dans un groupe. L'énergie d'ionisation augmente de gauche à droite dans une période et diminue de haut en bas dans un groupe. L'électronégativité suit la même tendance. Ces tendances s'expliquent par l'augmentation de la charge nucléaire et l'effet d'écran des électrons de valence et de valence.

Le tableau périodique est bien plus qu'un simple graphique. C'est un outil de prédiction. Connaître la position d'un élément permet de connaître ses propriétés, sa réactivité et ses composés probables. C'est la carte du monde chimique.