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门捷列夫生活的年代正是不断宣布发现稀土元素的年代。1871年门捷列夫精确地预言了“类硼”的存在和性质。指出它的原子量为44，可能生成一种如Eb₂O₃的氧化物，比重3.5，碱性比氧化铝强，比氧化钇或氧化镁弱，盐类无色，其碳酸盐不溶于水等。门捷列夫的这些预言都被尼尔逊发现的钪完全证实了：钪的原子量为44.96，氧化物为Sc₂O₃，比重3.86，碱性比氧化铝强，比氧化钇或氧化镁弱，碳酸钪不溶于水……这再次证实了周期律的正确性和重大科学意义。

在19世纪80年代，门捷列夫的周期律和周期系已被广泛接受。那时大多数稀土元素已被发现，可是谁也不知道稀土元素究竟有多少。周期表中，在钡和钽之间（铪Hf是在1923年发现的）原子量的差别是45个单位，从原子量变化的一般规律分析，这里有一个相当大的空间留给稀土元素，但是究竟有多少个？20个，30个，还是40个？都是可能的。因此当时有许多科学家受此鼓舞，期望着新稀土元素的辉煌发现。他们信心十足地从已知稀土元素中寻找新的结果，并时有新稀土元素发现的宣布。但是往往事隔不久，又不得不宣布这种发现是错误的。钪的发现者尼尔逊和他的助手克鲁斯（G．Krüuss）在1887年自信地报导说，“钬可以分为4个组分，而镝则可以分成3个组分”。这样，2个元素一下子变成了7个。布拉乌勒尔的研究报告曾被认为是十分谨慎的，可是他也宣称在铈中发现了一种杂质，称为亚铈。诸如此情，不一而足。

稀土元素留给周期表的第二个问题是，它们应该安排在什么位置？当时已经把钪（“类硼”）和钇分别安排在第4、第5周期的第Ⅲ副族中，可是其余稀土元素的归宿不得而知。虽然从原子量角度来说，在钡与钽之间还有大批空位可留给稀土元素，但钡是第Ⅱ族，钽是第Ⅴ族，在第6周期中，只有两个空格可以提供。而且稀土元素的性质也不像第Ⅳ族元素。如果采用传统的做法即周期表中一个元素占用一个空格，那么众多的稀土元素势必“无家可归”。上述两个问题的最后解决，有赖于20世纪物理学和化学理论的新发展以及实验技术的新成就。