门捷列夫在其元素周期表中预留了多个待发现的元素位置。| 图片来源：Wikimedia Commons
仔细观察上述周期表，您会发现其中标注的问号。例如，在铝（Al）元素的右侧，门捷列夫特意为一种未知金属预留了空位，并预测该元素的相对原子质量约为68，密度为6 g/cm³，且熔点极低。仅仅六年后，保罗·埃米尔·勒科克·德布瓦博德兰（Paul Émile Lecoq de Boisbaudran）成功分离出了镓（Ga）元素，完美填补了这一理论空缺——镓的实际相对原子质量为69.7，密度为5.9 g/cm³，同样具有极低的熔点，甚至可以在体温条件下熔化成液态。门捷列夫还准确预测了钪（Sc）、锗（Ge）和锝（Tc）等元素的存在特性，尽管锝元素直到1937年才被正式发现，而此时门捷列夫已经离世三十余年。
表面上看，门捷列夫的周期表与我们当前使用的版本存在显著差异。首先，现代周期表中包含了一系列门捷列夫未能预见或预留位置的元素，尤其是惰性气体（如氦、氖、氩等）。此外，两种版本在元素的排列方式上也截然不同——现代版本采用按族分类的垂直列布局，而门捷列夫的原始设计则呈现出不同的排列逻辑。
现代元素周期表 | 图片来源：Wikimedia Commons
然而，当我们将门捷列夫的周期表旋转90度后，其与现代版本的核心结构竟呈现出惊人的相似性。以卤族元素为例——氟（F）、氯（Cl）、溴（Br）和碘（I）（门捷列夫原表中使用符号J表示）——这些元素在旋转后的表中依次排列，与现代周期表中位于第17列（或称第17族，即VIIA族）的卤素元素完全对应。
元素周期表的探索演变期
从门捷列夫的原始周期表到现代标准版本的形成，看似只需一次简单的旋转调整。但在门捷列夫发表论文后的数十年间，科学家们对元素的不同排列方式进行了大量实验探索。在最终确定当前布局前，人们曾尝试过多种奇特而创新的元素排列方案。
（a）海因里希·鲍姆豪尔（Heinrich Baumhauer）于1870年提出的螺旋式元素周期表；
（b）1915年阿洛瓦斯·比列基（Alois Bilecki）设计的螺旋形元素排列方案；
（c）亨利·巴塞特（Henry Basset）在1892年提出的独特“哑铃”式设计。
图片来源：http://www.chem.msu.ru/eng/misc/mendeleev/hyper/
海因里希·鲍姆豪尔的螺旋结构设计尤为引人关注，该设计以氢元素为核心，按照相对原子质量递增的顺序呈螺旋状排列元素。每个螺旋轮辐上的元素均具有相似化学特性，这与现代周期表中同一族的元素分布规律高度吻合（参见上图a）。此外，亨利·巴塞特（Henry Basset）在1892年提出的“哑铃”式元素布局（参见上图c）也极具创新性。
进入20世纪初，元素周期表的布局逐渐稳定为当前的水平排列形式，这与1905年海因里希·维尔纳（Heinrich Werner）设计的现代版本基本一致，稀有气体首次以现今熟悉的位置出现在表格的最右侧。维尔纳延续了门捷列夫的空白预留策略，但他的预测略显保守，曾认为存在比氢更轻的未知元素，并在氢与氦之间预测了另一种元素（这两项预测均未被证实）。
海因里希·维尔纳设计的元素周期表| 图片来源：American Chemical Society.
尽管上述版本已相当接近现代设计，但仍需进一步优化。其中最具影响力的改进方案来自查尔斯·詹内特（Charles Janet）。他借鉴物理学家的视角，运用新发现的量子理论，创建了基于电子构型的元素排列方案。由此产生的左阶元素周期表至今仍受到许多物理学家的推崇。值得注意的是，詹内特将未知元素预测至120号，而当时已知的元素仅有92个（如今确认的也只有118种）。
查尔斯·詹内特的左阶元素周期表。| 图片来源：Wikipedia, CC BY-SA
现代周期表的最终确立
当代元素周期表实际上是詹内特版本的直接衍生物。该设计将原本位于最右侧的碱金属（以锂为首的第一主族）和碱土金属（以铍为首的第二主族）移至最左侧，形成了当前宽型元素周期表。这种布局的主要问题是印刷排版不便，因此f区元素（即镧系和锕系元素）通常被移至主表下方单独展示。正是通过这一系列演变，元素周期表最终形成了我们今天所熟知的样式。
然而，元素周期表的创新探索并未停止。科学家们不断尝试新的布局方案，旨在更直观地展现元素间的关系。目前已有数百种不同版本的元素周期表（可参考Mark Leach的数据库），其中螺旋状和三维立体版本尤为受欢迎，此外还有大量趣味性设计版本广为流传。
3D 版门捷列夫花式周期表。| 图片来源：Тимохова Ольга/Wikipedia, CC BY-SA