J. Priestley (1733-1804) –nhà hóa học triết học người Anh, một trong những người sáng lập lên các
3.1.3. Sự lấp đầy các chỗ trống trong bảng hệ thống tuần hoàn
Làm thế nào có thể ứng dụng tính tương tự về tính chất hóa học trong việc tìm các nguyên tố trong tự nhiên?
Ngay trong bản bảng hệ thống tuần hoàn đầu tiên của mình Mendeleev đã dùng dấu hỏi chấm (?) để đánh dấu vị trí các nguyên tố chưa được tìm ra vào thời gian đó. Mendeleev đã chắc chắn rằng có tồn tại các nguyên tố tương ứng với những vị trí còn trống trong bảng hệ thống của mình, chỉ là chúng chưa được các nhà khoa học tìm ra mà thôi. Công việc tìm kiếm này phải nhờ vào sự hiểu biết tính chất của các đơn chất cũng như hợp chất của các nguyên tố chưa được tìm ra.
Năm 1871, Mendeleev đã công bố “hệ thống tự nhiên các nguyên tố và các ứng dụng của nó vào việc đưa ra tính chất của các nguyên tố chưa được khám phá”. Trong bài báo này, Mendeleev đã mô tả chi tiết ba nguyên tố chưa được phát hiện và đưa vào bảng của mình ở vị trí giữa canxi và titan; giữa kẽm và asen. Mendeleev đặt tên cho chúng là "ekabor", "ekaalumium" và "ekasilic" – theo tên gọi của các nguyên tố đã biết mà các nguyên tố mới này là các nguyên tố tương tự với chúng.
Tính chất hóa học của các nguyên tố mới phải giống với tính chất hóa học của nhôm, bo và silic; thành phần của oxit, halogenua, muối cũng vậy. Màu sắc, độ tan, và độ bay hơi của các hợp chất của chúng cũng đã được Mendeleev dự đoán trước trên cơ sở của bảng hệ thống tuần hoàn. Hơn nữa, ông đã có thể tính toán trước một số đặc trưng định lượng của các nguyên tố chưa được khám phá như khối lượng nguyên tử và khối lượng riêng. Mendeleev đã nêu giả định về nơi và cách làm thế nào để có thể tìm thấy chúng. Ông đã viết rằng "ekaalumium" có thể "được phát hiện bởi các nghiên cứu quang phổ, và tiếp theo sau đó là indium và tali cũng vậy". Mendeleev chắc chắn rằng sẽ được tìm thấy không chỉ 10 nguyên tố hóa học, mà vị trí của chúng là những chỗ trống trong bảng của mình. Đối với những nguyên tố này, ông đã không đưa ra một mô tả chi tiết nào về tính chất vật lý và hóa học, nhưng cũng không có nghi ngờ rằng chúng có thể dự đoán được bằng cách sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn.
Năm 1875, nhà hóa học người Pháp Paul Emile Lecoq de Bois-bodran (1838-1912) tìm thấy một nguyên tố mới trong quặng sfalerit được lấy từ vùng núi Pyrenees. Sự tồn tại của nó được ông tìm thấy nhờ vạch quang phổ màu tím yếu trong quang phổ của khoáng sản. Vạch này đã không được ghi lại ở bất kì nguyên tố hóa học nào trong số các nguyên tố được biết đến thời gian đó. Ông đặt tên cho nguyên tố mới là gallium. Lecoq de Boisbaudran mô tả chi tiết nguyên tố do mình tìm thấy, và cho rằng các tính chất của nó tương tự như nguyên tố "ekaalumium" đã được Mendeleev dự đoán. Tác giả của bảng hệ thống tuần hoàn đã rất vui lòng ghi nhận sự trùng hợp giữa những tính chất của gallium được mô tả bởi Lecoq de
Buabodranom với tính chất của "ekaaluminium" được ông tiên đoán trước đó. Mặc dù Lecoq de Boisbaudran không hề biết gì về công việc của nhà bác học người Nga, Mendeleev gọi Lecoq de Boisbaudran là "người tăng tính đảm bảo" cho bảng hệ thống tuần hoàn vì ông là người đầu tiên điền nguyên tố mới vào các ô trống của bảng của mình.
Sau bốn năm kể từ khi gallium được phát hiện ra, năm 1879 nhà hóa học người Thụy Điển Lars Fredrik Nilson (1840-1899), trong khi có ý định làm rõ khối lượng nguyên tử của các nguyên tố đất hiếm đã phát hiện ra trong quặng gadolinite tạp chất của nguyên tố mới – scandium. Sau khi xác định khối lượng nguyên tử và tính chất của nguyên tố này của các nhà hóa học người Thụy Điển Per Teodor Cleve (1840-1905) đã chứng minh rằng nguyên tố này đã được Mendeleev dự đoán với tên gọi là "ekabor".
7 năm sau khi scandium được phát hiện, vào năm 1886 nhà hóa học người Đức Clemens Alexander Winkler (1838-1904), khi phân tích hợp kim acgirođit được tìm thấy trước đó không lâu ở Saxony đã tìm thấy trong đó sự hiện diện của một nguyên tố mới khác. Sau khi nghiên cứu tính chất của nó, Winkler nói rằng nguyên tố do ông phát hiện ra hoàn toàn trùng hợp với "ekasilicium" của Mendeleev. Ông là một trong những người đầu tiên đã đánh giá cao nhất học thuyết tính chu kỳ, tính đúng đắn của nó đã được chứng minh bởi "sự hiện thực hóa giả thiết ekasilicium một lần nữa trong nguyên tố mới được tìm thấy", được gọi là germanium.