Den periodiska lagen är en av grunderna för kemin. Lagen antyder att grundämnen, när de är ordnade efter atomvikt, tenderar att ha liknande egenskaper med vissa intervall från varandra. Kredit för formaliseringen av den periodiska lagen går nästan alltid till Dmitri Mendeleyev, en rysk kemist. I själva verket var upptäckten resultatet av nästan ett sekel av frenetiskt arbete av en mängd olika vetenskapsmän, alla besatta av att bestämma egenskaperna och till och med upptäcka sina alldeles egna element. Det moderna periodiska systemet, en stapelvara i varje skolrum för naturvetenskap, är faktiskt en upprepade gånger förfinad och omorganiserad version av Mendeleyevs ursprungliga diagram.
Under 18- och 19-talet verkade ett nytt element dyka upp varje vecka. Med avancerade kemimetoder som möjliggör bättre undersökning av små ämnen, blev jakten på grundämnena en oändlig jakt för många av dagens största forskare. Med ett sådant överflöd av element som upptäcktes och beskrevs, blev det snart mångas intresse att organisera elementen i en lista som gav någon form av rationell mening.
Grundämnen beskrivs i första hand av några få definierande egenskaper: antalet protoner i kärnan, från vilka atomnumret härleds, beräkningar av massan som definierar atomvikten och beteende. Många olika försök gjordes för att ordna elementen så att någon av dessa faktorer ställde upp på ett förnuftigt sätt, men som ett rörligt pussel, varje gång en bit sattes i ordning, blev de andra oordnade. Den periodiska lagen, en teori som skulle rada upp olika information i en snygg tabell, verkade utom räckhåll.
Även om Mendeleyev med rätta förtjänar beröm för det moderna periodiska systemet och sammandragningen av alla trådar som bildar den periodiska lagen, var han inte den första som försökte på något sätt. John Newlands, en engelsk kemist, noterade grundämnenas tendens att ha liknande beteende när de ställs upp efter atomvikt; noterbart att vart åttonde intervall uppstod en kuslig likhet. Hans ”oktaverteori” liknade element vid tangenter på ett piano, där var åttonde tangent bildar en repeterande uppsättning. En fransk vetenskapsman, Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois, noterade också de återkommande egenskaperna och utformade en tabell som arrangerade element i en spiralform. Båda männens arbete ignorerades till stor del av det vetenskapliga samfundet, och Newlands förlöjligades ofta för hans jämförelse.
Mendeleyevs tabell illustrerade den periodiska lagen i ett ögonkast genom att linjera elementen horisontellt efter atomvikt och vertikalt med liknande egenskaper. Sålunda bildar alkalimetallerna litium, natrium, kalium, rubidium, caeseum och francium en ordnad rad längs bordets vänstra sida, samtidigt som de förblir i ordning efter atomvikt. Eftersom inte alla element upptäcktes vid tidpunkten för tabellbildningen lämnade Mendeleyev helt enkelt utrymmen i tabellen för de element som borde passa in, enligt hans teori.
Den periodiska lagen gav insikt i ett organisationssystem inom kemin som tidigare bara varit misstänkt. Genom att förvandla elementens organisation till en snygg tabell genom att använda den periodiska lagen, gjorde Mendeleyev det uppenbart med ett ögonkast vilka element som delade vissa egenskaper. Även om bordet senare gjordes om och omorganiserades av den brittiske fysikern John Moseley, förblir Mendeleyevs slutsatser och teorier i stort sett obestridda mer än ett sekel efter hans död.