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Les plus célèbres découvertes du chimiste écossais William Ramsay(1852-1916) ont été faites en chimie inorganique. Ramsay était intrigué par l’observation en 1802 du physicien britannique John Strutt, troisième Baron Rayleigh(1842-1919) que le poids atomique de l'azote trouvé dans les composés chimiques était inférieur à celui de l'azote présent dans l'atmosphère. Il attribua cet écart à un gaz plus léger que l’azote inclus dans ses composés chimiques, tandis que Ramsay soupçonna un gaz plus lourd jusque-là inconnu dans l'azote atmosphérique. En utilisant deux méthodes différentes pour éliminer tous les gaz connus de l'air, Ramsay et Lord Rayleigh furent en mesure d'annoncer en 1894 qu'ils avaient trouvé un élément gazeux monoatomique, chimiquement inerte constituant de près d’un pour cent de l'atmosphère; ils l'ont appelé argon.
L'année suivante, on extrait un autre gaz inerte d'un minéral appelé cleveite; c’était l'hélium, déjà connu dans le spectre solaire. Dans son livre The Gases of the Atmosphere (1896)( Les gaz de l'atmosphère) Ramsay montre que les positions de l'hélium et de l'argon dans le tableau périodique des éléments indiquent que, au moins plus de trois gaz nobles pourraient exister. En 1898, Ramsay et le chimiste britannique Morris W. Travers (1872-1961) isolent ces éléments appelés néon, krypton et xénon dans l'air amené à l’état liquide à basse température et haute pression. Sir William Ramsay travaille avec Frederick Soddy(1877-1956) pour démontrer, en 1903, que les particules alpha (noyaux d'hélium) sont continuellement produites au cours de la désintégration radioactive d'un échantillon de radium. Ramsay reçoit en 1904 le prix Nobel de chimie en reconnaissance des “ services pour la découverte des éléments gazeux inertes dans l'air et sa détermination de leur position dans le système périodique."
En 1897, J. J. Thomson (1856-1940) découvre l'électron en utilisant le tube à rayons cathodiques. En 1898, Wilhelm Wien (1864-1928) démontre que les rayons canaux (flux d'ions positifs) peuvent être déviés par les champs magnétiques et que la grandeur de déviation est proportionnelle au rapport de masse sur charge. Cette découverte a conduit à la technique analytique connue comme la spectrométrie de masse.
