По мере роста количества известных химических элементов ученые пытались выделить из их числа природные семьи с подобными свойствами. Калий, например, по многим свойствам напоминает натрий. Обе простые вещества - это
легкоплавкие серебристо-белые металлы, такие мягкие, что их можно резать ножом. Они имеют высокую химическую активность - взаимодействуют с кислородом воздуха и другими неметаллами - хлором, серой, а также с водой и кислотами (часто со взрывом). В соединениях Калий и Натрий одновалентные. Их оксиды основные, при взаимодействии с водой они образуют щелочи - гидроксиды натрия и калия. Литий Li, рубидий Rb, цезий Cs и франций Fr по своим свойствам похожи на Натрий и Калий. Все эти элементы называют щелочными, так как им соответствуют луга состав ROH, где R - любой из щелочных элементов.
Кальций Ca, стронций Sr и Барий Ba во многом подобны щелочных элементов, однако в соединениях двухвалентные. Их называют щелочноземельными, потому что их оксиды раньше называли землями.
Среди неметаллов также группы элементов, подобные по свойствам. Хлор при взаимодействии с металлами образует соли соляной кислоты - хлориды. Подобно хлора с металлами реагируют фтор, бром и йод. Химические элементы, образующие эти простые вещества (фтор F, хлор Cl, Бром Br и Йод I), также объединяются в семью галогенов.
Галогены - это активные неметаллы. Они легко вступают в реакции с металлами и щелочами, но не реагируют с кислородом. В соединениях с водородом и металлами галогены одновалентные, а водные растворы галогеноводородов являются кислотами.
Химические элементы кислород, сера, Селен и Теллур объединяют в семью халькогенов. Простые вещества халькогенам - неметаллы и взаимодействуют с металлами с образованием солей. Химические элементы халькогенам в соединениях с водородом двухвалентные, а в соединениях с кислорода могут быть четырех-и шестивалентного. А элементы пятой группы (азот N, фосфор P, Арсен As и др.) называют пниктогенамы.
Еще одну семью образуют элементы восьмой группы: Гелий He, Неон Ne, Аргон Ar, Криптон Kr, ксенон Xe, Радон Rn. Их называют инертными или благородными, элементами. Простые вещества, которые они образуют, состоят из одноатомных молекул. Все они в обычных условиях являются газами, которые в небольших количествах содержатся в воздухе. До недавнего времени ученые считали, что инертные газы вообще не образуют химических соединений, о чем свидетельствует их название. Однако за последние несколько десятков лет ученым удалось получить много соединений Криптона, ксенона и Радона (в основном это оксиды и Фториды).