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科學理論往往會隨著時間的推移而出現和消失。事實上，科學哲學家中有一個相當悲觀的口號，那就是“所有理論都是一出生就被反駁的”，意思是它們遲早會被取代。因此，元素週期表在 2019 年迎來 150 週年，卻能存在如此之久，這可能會讓人感到驚訝。誠然，它可能在技術上不屬於理論，但自首次釋出以來，元素週期表仍然充當了一個具有巨大力量和影響力的科學組織原則。
該表由俄羅斯化學家德米特里·門捷列夫於 1869 年制定，他意識到，如果按照原子量遞增的順序排列，元素的性質似乎大約每八個元素就會重複出現。例如，鋰是一種柔軟的活性金屬。鈉也是如此，它在列表中排在八個位置之後。鉀也是如此，又過了八個位置。與幾乎所有科學發現一樣，其他科學家也曾接近做出同樣的發現，但由於某種原因，他們沒有獲得多少讚譽。最早的化學週期性暗示是由一位法國工程師亞歷山大-埃米爾·德·尚庫爾圖瓦提出的，他還設計了一個三維週期系統，他稱之為碲螺釘。
隨後，兩位在倫敦工作的化學家約翰·紐蘭茲和威廉·奧德林在完全獨立工作的情況下得出了他們自己初步的元素週期表。在美國，一位丹麥移民古斯塔夫·亨裡克斯也意識到所有元素都可以放在一個連貫的系統中，德國化學家尤利烏斯·洛塔爾·邁耶也意識到了這一點。但是，這些科學家都沒有像門捷列夫那樣能夠預測可能會發現的新元素，也沒有像他那樣成功地捍衛元素週期表的價值。
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德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫（1834 - 1907）的肖像。圖片來源：蓋蒂圖片社
在 20 世紀，從本質上解釋了所有化學的物理學經歷了重大革命。包括尼爾斯·玻爾、沃爾夫岡·泡利、埃爾溫·薛定諤和維爾納·海森堡在內的科學家發現，在原子及其組成粒子的尺度上，需要用新的量子力學定律來取代普通經典力學的定律。然而，即使這種革命性的理論成為解釋構成各種元素的原子行為的基礎，元素週期表仍然基本上沒有受到挑戰。
當然，表格中發生了一些變化，儘管這些變化相對較小，並且在某些情況下幾乎是表面上的。例如，元素的排列不再按照原子量（原子核中質子和中子的總數）排列，而是按照原子序數（僅質子的總數）遞增的數值排列。其次，最初的八列表格在很大程度上讓位於更寬的 18 列表格，這些表格以更準確的方式捕捉元素之間的關係。
元素週期表的眾多優點之一是它簡化了化學世界，更具體地說是簡化了元素，並使其具有連貫性。化學專業的學生或專業的化學家不必學習 118 種目前已知的元素的特性，而只需瞭解其中大約 10 種元素的典型特性即可。化學家需要了解第 1 族和第 2 族以及第 13 族至第 18 族（包括第 18 族）元素的典型特性。
此外，他/她必須熟悉元素週期表中位於中心或 d 區的元素的典型特性。這些元素主要由緻密的金屬組成，這些金屬能夠根據它們所處的特定化合物形成不同數量的鍵。10 個典型元素中的最後一個位於元素週期表主體腳註的奇特區。這些 f 區元素包括商業上非常重要的稀土元素，並且通常與其他元素形成三個鍵。
元素週期表的首批勝利之一發生在它首次被發現後不久。除了包含當時已知的所有元素外，門捷列夫還在他的表格中留下了一些空白，預測會發現新的元素來填補這些空白，並闡述它們的特性。具體來說，他預測了四種元素的存在。值得注意的是，這四種元素中的三種（後來被命名為鎵、鍺和鈧）在門捷列夫的預測的 15 年內被發現。第四種元素，現在被稱為鎝，於 1937 年首次合成。
這些預測確立了元素週期表作為一種極其有用的工具，此外它還可以解釋已知元素的特性。這種預測能力至今仍然存在，並有助於解釋元素週期表的持續相關性。例如，在 20 世紀 90 年代，人們發現化合物 YBa2Cu3O7 可以充當高溫超導體。為了尋找其他此類材料，科學家只需查閱元素週期表即可預測用鑭取代釔的化合物也將是高溫超導體。這是因為鑭在元素週期表中位於釔下方一個位置。很快就發現，類似的含鑭化合物確實是超導體，事實上比含釔的化合物更有效。
化學家也在利用元素週期表來預測尚未發現的元素的存在。例如，雖然元素週期表最頂端的元素高度不穩定，但研究人員長期以來一直懷疑可能存在所謂的“穩定性島”，其中原子具有更高的原子序數。這些預測集中在 114 號元素上，該元素現在被稱為𨭆，於 1999 年在俄羅斯反應堆中創造出來，儘管其增強的穩定性已證明比最初預期的要低。但搜尋仍在繼續。
2019 年被聯合國教科文組織指定為元素週期表年。這個奇妙的科學標誌的持續價值使我們所有人都有充分的理由舉起一杯伏特加，以紀念被正確地認為是它的發現者的人：德米特里·門捷列夫。