Периодтық заң ашылғаннан кейін де химиялық элемент туралы білімнің дамуында алуан түрлі қайшылықтар кездесті. Периодтық жүйенің сызықтық бейнесі де үздіксіз өзгеріске ұшырады. Мұның әр түрлі периодтылықты әр қырынан нақтылы көрсеткенімен, заңды тұтасынын сипаттай алмады. Периодтық жүйенің шегі туралы мәселе шешімін таппады. Элементтердің жалпы саны туралы болжам жасауға негіз табылмады. Кейде элемент қасиеті өзгеруінің атомдық массаға тәуелділігі (аргон және калий, теллур және иод, кобальт және никель) бұзылды. Атомдық массалардың бөлшек сандар түрінде кезесуі түсіндірілмеді. Пертожтық заңның физикалық мәні ашылмады. Химиялық элемент жалпы ұғым түрінде қалыптасып, оның атомымен арасындағы байланысы сараланбады.
Сонымен, ХІХ ғасырдан ХХ ғасырға өтетін кезеңінде ғалымдар алдына атом мен молекуланың табиғатта бар екенін тәжірибиеде дәлелдеу міндеті тұрды. Мұның өзі оңай шаруа емес. Ең күшті үлкейтетін микроскоп арқылы да көруге болмайтын майда бөлшектерді тікелей бақылау мүмкін емес еді. Олардың ақиқат барын жанама тәсілдермен ғана айқындауға болады. Ұсақ бөлшектердің Броун қозғалысына негізделген осындай бір тәсілін теориялық жакғынан А. Эйнштейн, франсуз ғалымы Ж. Перрен тәжірбиеде жүзеге асырды. Ж. Перрен заттың бір граммолекуласында 6х1023 бөлшек болатыны анықтады. Бұл теориялық есептелген және басқа әдістермен табылған бөлшек санына толық сәйкес келді. Молекуланың бар екенін айқындайтын осы шама Авогадро тұрақтысы атанды. В. Оствальдтың өзі молекуласы –кинетикалық теорияны мойындауға мәжбүр болды.
Ендігі жерде атомның қасиетін түсіну мәселесі күн тәртібінде қойылды. Олардың молекулаға бірігуіне қандай күш әсер етеді. Бір элементтің бірдей атомдары неліктен жақындасып молекула түзеді? Осыған ұқсас туындайтын сан алуан сауалдарды атомның бөлінбейтіні тұрғысынан түсіну мүмкін емес еді. Сондықтан атом құрлысының күрделілігі туралы жорамал пікір бірінен соң бірі туындай бастады. Ғалымдар Е. Рикке (1888), Д. Максвелл (1873), Г. Вебер (1871), Д. Стоуни (1881), Г. Гельмгольц (1881) атомдық және электрлік көзқарасты ұштастырып, валеттіліктің табиғатын және электролиз құбылысын түсіндіруге тырысты. Д. Стоуни ең қарапайым электр зарядының 0,3х10-10 абсолют элкирлік бірлікке тең екенін есептеп шығарды ....