Теория:

По мере открытия новых химических элементов учёные пытались их разделить на группы по общим признакам.
Деление элементов на металлы и неметаллы
Такое разделение основывалось на различиях в свойствах простых веществ и соединений.
 
Металлы:
  • имеют характерный металлический блеск;
  • хорошо проводят электрический ток и тепло;
  • пластичны;
  • все (кроме ртути) при обычных условиях твёрдые;
  • взаимодействуют с неметаллами;
  • взаимодействуют с кислотами и солями;
  • не образуют газообразных соединений с водородом;
  • их оксиды и гидроксиды имеют основный характер.
Неметаллы:
  • как правило, не имеют металлического блеска;
  • как правило, не проводят электрический ток и тепло;
  • могут быть твёрдыми, жидкими, газообразными;
  • вступают в реакции с металлами;
  • образуют летучие соединения с водородом;
  • их оксиды и гидроксиды имеют кислотный характер.
Но классификация элементов на металлы и неметаллы оказалась недостаточной, когда были изучены свойства таких элементов, как цинк и алюминий. Как известно, соединения этих элементов амфотерны, то есть проявляют и кислотные и основные свойства. Значит, им  характерны свойства и металлов и неметаллов; это переходные элементы.
Естественные семейства элементов
Были обнаружены группы элементов, близких по свойствам. Среди металлов выделялись своей активность щелочные металлы, а среди неметаллов — галогены.
  
 Щелочные металлы (литий Li, натрий Na, калий K, рубидий Rb, цезий Cs):
  • мягкие, легко режутся ножом;
  • легкоплавкие;
  • имеют металлический блеск;
  • проводят электрический ток и тепло;
  • реагируют с водой с образованием щелочи и водорода
2Li+2H2O=2LiOH+H2
2K+2H2O=2KOH+H2
  • образуют оксиды с похожими свойствами
Na2O+H2O=2NaOH 
K2O+H2O=2KOH
  • их гидроксиды растворяются в воде (щелочи).
 
Галогены (фтор F, хлор Cl, бром Br, иод I):
  • образуют двухатомные молекулы;
  • летучие, имеют запах;
  • активно реагируют с металлами с образованием похожих по составу солей
2Na+Cl2=2NaCl 
2Na+Br2=2NaBr
  • реагируют с водородом с образованием газообразных соединений
H2+F2=2HF 
H2+I2=2HI
  • водные растворы водородных соединений — кислоты.
Попытки систематизации химических элементов
  • В \(1817\) году немецкий химик И.В. Дёберейнер выделил триады элементов со сходными свойствами: кальций, стронций, барий; литий, натрий, калий; сера, селен, теллур. 
  • В \(1863\) году  французскому химику де Шанкуртуа удалось обнаружить повторяемость свойств химических элементов. Он расположил известные к тому времени элементы в порядке возрастания их атомных масс, а полученный ряд нанес на поверхность цилиндра по спирали. 
  • В \(1864\) году англичанин Д. Ньюлендс пришёл к выводу о повторяемости свойств химических элементов («закон октав»).