Kemisti löytää voimakkaita todisteita luomisesta

Herätkää!-lehden Suomen-kirjeenvaihtajalta

Dmitri Ivanovitš Mendelejev

HIEMAN yli sata vuotta sitten venäläinen kemisti Dmitri Mendelejeva istui pohtimassa alkuaineiden keskinäistä suhdetta. Tutkimustyönsä perusteella hän tuli siihen tulokseen, että eräitä alkuaineita ei ollut vielä löydetty. Oliko hän oikeassa? Jos hän oli, viittaisiko se siihen, että kaikki aine tuli olemassaoloon pelkästään sokean sattuman kautta? Vai todistaisiko se älykkään Luojan suunnitelleen maan ja koko maailmankaikkeuden?

1860-lukuun mennessä ihminen oli tunnistanut 63 nykyään tunnetuista 103 alkuaineesta. Mendelejev tutki näiden alkuaineiden ominaisuuksia jonkinlaisen järjestyksen löytämiseksi. Kullekin alkuaineelle ilmoitetusta suhteellisesta atomipainosta hän jo tiesi niiden painon mukaisen suhteen. Lisäksi hän oli pannut merkille yhtäläisyyksiä alkuaineiden parien kesken tai alkuaineryhmissä. Monet samankaltaisuudet ovat tuttuja meille jokapäiväisessä elämässä. Esimerkiksi jotkut korvaavat ruokavalioon liittyvistä syistä natriumkloridin kaliumkloridilla pöytäsuolana. Kupari korvaa helposti kullan tai hopean rahoissa tai koruissa. Magnesium ja kalsium ovat niin samankaltaisia, että ne sopivat vaihtovuoroisesti dolomiittikalkkikiven mineraalirakenteeseen. Mendelejev ihmetteli, miksi jotkin alkuaineet ovat niin samanlaisia ja toiset niin erilaisia.

Mendelejev merkitsi kutakin alkuainetta koskevat tiedot korttiin ja ryhtyi kiinnittämään korttejaan seinälle. Hän järjesteli niitä yhä uudelleen koettaen saada ne painon mukaiseen järjestykseen, samalla kun hän otti huomioon niiden erilaiset ominaisuudet ja tuntomerkit. Pian alkoi kaavio hahmottua. Hän totesi, että jos hän järjestäisi seitsemän ensimmäistä alkuainetta (lukuun ottamatta vetyä, joka on todellisuudessa omassa luokassaan) sarakkeen muotoon ja asettaisi sen jälkeen seitsemän seuraavaa alkuainetta niiden viereen, kussakin alkuaineparissa ilmenisi huomattavaa samankaltaisuutta. Natrium tuli litiumin viereen; näitä kahta alkuainetta sanotaan alkalimetalleiksi, koska ne reagoivat veden kanssa muodostaen voimakkaita emäksiä. Kloori tuli fluorin pariksi; näitä kahta kaasua kutsutaan halogeeneiksi, koska niillä on huomattava taipumus muodostaa suoloja. Nämä sarakkeet olivat kaksi ensimmäistä ”jaksoa” hänen tulevassa jaksollisen järjestelmän taulukossaan.

Kun Mendelejev siirtyi kolmanteen sarakkeeseen, hän huomasi kaliumin tulevan natriumin viereen ja sen jälkeen kalsiumin magnesiumin viereen. Tähän asti kaikki sujui hyvin. Mutta sen jälkeen tilanne mutkistui. Koetettuaan järjestää korttejaan eri tavoilla hän totesi, että hän voisi sijoittaa kaikki seuraavat alkuaineet jodiin asti kahdeksi pitkäksi jaksoksi, joihin molempiin tulee seitsemäntoista alkuainetta. Jakamalla lyhyet jaksot taulukon osoittamalla tavalla hän löysi kummankin jakson yläosasta kaksi riviä ja alaosasta kolme riviä, jotka sopivat täsmällisesti yhteen tuttujen kemiallisten alkuaineryhmien kanssa. Pitkien jaksojen keskellä olivat metalliset alkuaineet, mukaan luettuina ne metallit, jotka ovat meille tutuimpia jokapäiväisestä kokemuksestamme.

Jotta Mendelejev olisi saanut aikaan tämän kauniin järjestelmän, hänen oli kuitenkin jätettävä useita aukkoja, kolme ensimmäiseen pitkään jaksoon ja yksi toiseen jaksoon. Nämä tyhjät tilat eivät estäneet häntä julkaisemasta taulukkoaan. Koska hän nyt luotti niin lujasti siihen, että alkuaineet oli luotu tietyn järjestelmän mukaan, hän teki pelottomasti tiettäväksi, että toistaiseksi tuntemattomia alkuaineita löydettäisiin täyttämään aukot. Hän rohkeni mennä niin pitkälle, että hän kuvaili näiden puuttuvien alkuaineiden ominaisuuksia. Hän ennusti niiden atomipainoja, tiheyksiä ja sen, millaisia kemiallisia yhdisteitä ne muodostaisivat. Hän antoi niille työnimiä, ”ekaboori”, ”eka-aluminium” ja ”ekasilicium”, niiden ajateltujen ryhmäominaisuuksien mukaisesti.

Hänen luottamuksensa ”luonnon” järjestelmällisyyteen ei ollut turhaa. Hänen puuttuvat alkuaineensa alkoivat tulla päivänvaloon paljon nopeammin kuin kukaan olisi saattanut odottaa. Gallium (eka-aluminium) löydettiin Ranskassa vuonna 1875, skandium (eka-boori) Ruotsissa vuonna 1879 ja germanium (ekasilicium) keksittiin Saksassa vuonna 1886. Oli hämmästyttävää – jokaiselle paitsi Mendelejeville – että jokaisen alkuaineen fysikaaliset ominaisuudet ja atomipainot olivat melkein täsmälleen hänen ennustustensa mukaisia. Germanium on muuten osoittautunut välttämättömäksi nykyään transistorien valmistuksessa.

Näiden löytöjen jälkeen tiedemiehet, jotka olivat aluksi kiinnittäneet vain vähän huomiota Mendelejevin taulukkoon, alkoivat pitää häntä kansainvälisesti tieteellisenä nerona. Hänen jaksollisen järjestelmän taulukostaan tuli korvaamaton apu kemiallisessa tutkimustyössä ja opetuksessa, ja vielä nykyäänkin sen näkee kaikkialla kemian luokkien ja laboratorioiden seinillä. Kukaan ei epäillyt, että muut taulukossa olevien tyhjien kohtien täyttämiseksi tarvittavat alkuaineet löytyisivät lopulta.

Tilaa odottamattomalle ryhmälle

Myöhemmät löydöt johtivat Mendelejevin taulukon laajentamiseen. Vuonna 1894 John Rayleigh ja William Ramsay eristivät ilmakehän typestä harvinaisen kaasun, jolle he antoivat nimen argon, sillä se ei yhtynyt mihinkään muuhun alkuaineeseen. Vuotta myöhemmin Ramsay löysi eräästä uraanimalmista vielä harvinaisemman jalokaasun; hän tunnisti sen heliumiksi, jota oli nähty auringon spektrissa vuonna 1868 tapahtuneen pimennyksen aikana, mutta jota ei siihen aikaan tiedetty esiintyvän maapallolla. Miten nämä odottamattomat alkuaineet voisivat sopia jaksollisen järjestelmän taulukkoon?

Mendelejev otti varteen Ramsayn arvelut siitä, ettei jaksollinen taulukko ehkä ollut täydellinen. Hän ehdotti, että siihen lisättäisiin kaksi alkuainetta uuden, jalokaasujen ryhmän jäseninä omaksi ryhmäksi alkalimetallien edelle. Mutta se merkitsi sitä, että olisi löydettävä kolme muuta jalokaasua tämän taulukossa olevan uuden rivin täyttämiseksi. Ja totta tosiaan, vain kolmessa vuodessa Ramsayn laboratoriossa löydettiin vielä kolme äärettömän pientä ilmakehän aineosaa – neon, krypton ja ksenon. Niiden atomipainot sijoittivat ne täsmälleen oikeisiin paikkoihin jaksollisen järjestelmän taulukossa.

Todisteita luomisesta?

Todistaako tämä tosiaan luomisesta? Jos alkuaineet olisivat tulleet yhteen ainoastaan sattumalta, mikseivät niiden atomipainot keskittyisi jonkin keskiarvon ympärille, niin että muutamat olisivat kevyitä ja jotkut raskaita? Ja mikseivät esimerkiksi sellaiset ominaisuudet kuin tiheys, sulamispiste tai kemiallinen reaktiokyky vaihtele sattumanvaraisesti alkuaineesta toiseen? Miksi odottaa mitään vastaavuutta niiden välillä? Ei olisi mitään syytä odottaa alkuaineiden ryhmittyvän alkuaineperheiksi, joissa ilmenee helposti tunnistettavaa samankaltaisuutta.

Mutta Mendelejevin taulukko osoitti, että aineen rakenne ei ole umpimähkäinen. Juuri sen järjestelmällisyyden vuoksi ei voi olla mahdollista, että se olisi saanut alkunsa sattumalta. Tässä aineen perusrakenteessa ilmenevä monimutkainen kaavio todistaa suunnittelusta.

Etkö olekin nyt yhtä mieltä siitä, että tämä todistaa voimakkaasti älykkään Suunnittelijan, viisaan Luojan, olemassaolon puolesta? Vai kaipaatko enemmän todisteita? Lisätodisteita oli vielä tuleva päivänvaloon. Jalokaasujen ryhmän lisääminen, joka oli pidentänyt lyhyet jaksot kahdeksaksi alkuaineeksi ja pitkät jaksot kahdeksaksitoista alkuaineeksi, osoittautui todellakin siksi perustukseksi, josta tulossa olevan atomin rakennetta koskevan teorian täydellisyys riippuisi.

Lisätodisteita

Uraa uurtava tutkimustyö tarjosi jatkossa mahdollisuuden nähdä tarkemmin, millaista on atomin sisäpuolella. Ensin J. J. Thomson osoitti, että negatiivisesti varautuneita elektroneja voitiin erottaa kaikenlaisista atomeista. Ernest Rutherford osoitti atomin positiivisen varauksen keskittyneen erittäin pieneen tilaan, jota sanotaan ytimeksi. Niels Bohr uskoi atomin muistuttavan aurinkokuntaa, jossa lukuisat elektronit kiertävät eri radoilla keskellä olevaa ydintä. Positiiviset varaukset ovat yksikkövarauksen kerrannaisia. Vetyatomilla on ainoastaan yksi varautunut yksikkö; sitä kutsutaan protoniksi. Eri alkuaineiden atomeissa on kussakin tietty määrä protoneja, ja niiden varauksen kumoavat radalla olevat elektronit, joita on yhtä monta kuin protoneja.

Henry Moseleyn tekemän huomattavan havainnon perusteella oli mahdollista sanoa, miten monta protonia ja elektronia kussakin atomissa oikeastaan on. Hän mittasi eri alkuaineista lähtevien röntgensäteiden energian, joka lähtee niistä, kun sisimmäisiä elektroneja häiritään. Moseley totesi, että tämä energia kasvaa matemaattisen säännöllisesti alkuaineesta seuraavaan Mendelejevin taulukon mukaisessa järjestyksessä. Siellä, missä oli aukko, energia hypähti kaksinkertaiseksi. Hän ehdotti, että jokaiselle alkuaineelle pantaisiin järjestysluku, niin että ensimmäisenä oleva vety saisi numeron 1, helium numeron 2 ja niin edelleen. Tämä järjestysluku tarkoittaa siis atomin ytimessä olevien protonien lukumäärää samoin kuin ydintä kiertävien elektronien lukumäärää.

Tämä luku osoittautui vieläkin olennaisemmaksi kuin atomipaino pääteltäessä alkuaineen ominaisuuksia. Kun alkuaineet järjestettiin järjestysluvun perusteella, ne menivät täsmällisesti ja poikkeuksetta jaksollisen järjestelmän taulukossa oleviin paikkoihinsa! Mendelejev oli huomannut välttämättömäksi sijoittaa argonin ennen kaliumia, vaikka argonin atomipaino on 40 ja kaliumin ainoastaan 39. Moseleyn järjestysluvut vahvistivat toisetkin tapaukset, joissa Mendelejev oli muuttanut järjestystä kemiallisen sopusoinnun vuoksi, niin että ne pitivät paikkansa joka kohdassa. Kaikki ristiriitaisuudet olivat poissa. Lisäksi täsmälliset järjestysluvut mahdollistivat sen, että voitiin ilman muuta sanoa, mitkä alkuaineet todellisuudessa yhä puuttuivat, ja varmistaa, ettei muita aukkoja ollut jäljellä. Taulukossa ei ole enää tilaa uuden ryhmän sovittamiseksi siihen tavalla, jolla jalokaasut tungettiin siihen.

Vuoteen 1925 mennessä oli vahvistettu selvästi se, että koko alkuaineiden luettelo vedystä uraaniin sopi täsmälleen jaksollisen järjestelmän taulukon 92 lokeroon vain neljän jäädessä edelleen tyhjäksi. Näistä kahden, numeroiden 85 ja 87, odotettiin olevan radioaktiivisia muiden vismutin jälkeen tulevien alkuaineiden tavoin. Kahta muuta, numeroita 43 ja 61, etsittiin innokkaasti muiden harvinaisia alkuaineita sisältävien malmien joukosta, mutta vaikka monet kemistit väittivät löytäneensä ne, niiden olemassaololle ei saatu varmistusta.

Elektronit kuorilla

Bohr esitti sellaisen ajatuksen (ja toiset kehittivät sitä edelleen), että elektroniradat ovat kuorilla, joille kullekin mahtuu tietty enimmäismäärä elektroneja. Sisimmälle kuorelle, jossa elektroneilla on pienimmät mahdolliset radat, voi mahtua ainoastaan kaksi elektronia. Seuraavalle kuorelle, jossa radat ovat hieman suuremmat, voi sopia jopa 8 elektronia. Kolmannelle kuorelle mahtuu 18 elektronia ja neljännelle kuorelle 32. Nämä lukumäärät saatiin tutkimuksesta, jolla kartoitettiin Bohrin kvanttiteorian mukaisten, ympyrän ja ellipsin muotoisten ratojen erilaisia mahdollisia muotoja.

Se, missä määrin nämä kuoret täyttyvät, riippuu kysymyksessä olevan atomin elektronien lukumäärästä eli sen järjestysluvusta. Niinpä heliumilla, jolla on kaksi elektronia, sisimmäinen kuori on täynnä. Alkuaineilla litiumista neoniin eli numeroilla 3–10 on perättäisesti yhdestä kahdeksaan elektronia toisella kuorella. Seuraavalla alkuaineella, natriumilla, jolla on 11 elektronia, on kolmannella kuorellaan yksi elektroni ja niin edelleen.

Uloimmalla kuorella olevat elektronit valvovat atomin ja toisten atomien vuorovaikutusta; alkuaineen kemiallinen käyttäytyminen riippuu siis siitä, kuinka monta elektronia on uloimmalla kuorella. Voimme nyt nähdä, miksi litium ja natrium ovat samassa ryhmässä. Niillä kummallakin on vain yksi elektroni uloimmalla kuorella. Tämä pitää paikkansa myös muista alkalimetalleista, kaliumista, rubidiumista ja cesiumista. Halogeeniryhmässä fluorilla, kloorilla, bromilla ja jodilla on kullakin seitsemän elektronia uloimmalla kuorella.

Käy ilmi, että heliumia lukuun ottamatta jokaisella jalokaasulla – neonilla, argonilla, kryptonilla, ksenonilla (ja radonilla) – on kahdeksan elektronia uloimmalla kuorella. Kahdeksan elektronia muodostaa erittäin vakaan järjestelmän. Voisimme sanoa, että sellaiset atomit ovat hyvin tyytyväisiä itseensä ja että ne vastustavat omahyväisesti kaikkia tarjouksia elektronien antamiseksi tai saamiseksi. Sen vastakohtana natrium tai kalium menettää helposti löyhän elektroninsa. Sellaiset metallit reagoivat voimakkaasti melkein minkä tahansa aineen, jopa ilman tai veden, kanssa. Jakson toisessa päässä oleva fluori tai kloori koettaa siepata elektronin toisesta alkuaineesta saadakseen kahdeksan elektronin vakaan määrän. Nämäkin alkuaineet ovat siis kemiallisesti aktiivisia, mutta päinvastaisesta syystä.

Natriummetallin aktiivisuus tekee sen käsittelyn melko vaaralliseksi, ja alkuainemuodossaan kaasuna kloori on erittäin myrkyllistä. Mutta siirräpä natriumista yksi elektroni klooriin ja katso, miten erilaisiksi ne muuttuvat. Kloorin vajaus on nyt tyydytetty, ja sillä on täysi kahdeksan elektronin kuori, kuten jalokaasu argonilla. Ja natriumille on jäänyt samanlainen kahdeksan elektronin kuori kuin on neonilla. Niinpä natriumkloridiyhdisteessä (tavallisessa pöytäsuolassa) molemmat alkuaineet ovat täysin vaarattomia, jopa turvallisia syödä.

Neutroni täydentää kuvan

Mutta yhtä atomin perusosaa ei vielä tunnettu. Katsellessaan taulukkoa lukija huomaa, että vetyä lukuun ottamatta kaikkien alkuaineiden atomipainot ovat vähintään kaksi kertaa niiden järjestyslukuja suuremmat. Koska protoni painaa ainoastaan yhden yksikön, miksi esimerkiksi hiilellä, jolla on vain kuusi protonia, atomipaino on kaksitoista? Arvoitus ratkesi, kun neutroni löydettiin vuonna 1932. Tämä hiukkanen painaa miltei yhtä paljon kuin protoni, mutta on vailla sähkövarausta. Ja kuten me ymmärrämme nykyään, hiilellä on siis kuusi protonia ja kuusi neutronia ytimessä ja kuusi ydintä kiertävää elektronia, jotka kumoavat protonien varauksen.

Monilla alkuaineilla on ns. isotooppeja, joiden ytimessä on erilainen määrä neutroneja. Esimerkiksi pienellä osalla hiiliatomeja on seitsemän neutronia kuuden asemesta. Se ei muuta varausta tai elektronien järjestystä, mutta se vaikuttaa atomipainoon. Tämä neutronien lukumäärän vaihtelu on yksi syy siihen, miksi Mendelejev huomasi atomipainojen poikkeavan järjestyksestä joissakin tapauksissa.

Suurin osa atomista on tyhjää tilaa, mutta radoillaan kiertävien elektronien suuri nopeus ja niiden käyttäytyminen antaa vaikutelman kiinteästä tai nestemäisestä tilasta. Protonit, neutronit ja elektronit ovat samanlaisia kaikissa atomeissa riippumatta siitä, mitä aine on. Käytännöllisesti katsoen kaikki aine koostuu pelkästään näistä kolmesta rakennusaineesta. Mikä sitten tekee aineet erilaisiksi? Se riippuu ytimessä olevien protonien lukumäärästä ja ydintä ympäröivillä kuorilla olevien elektronien lukumäärästä ja järjestyksestä. Ja ajattelehan, miten äärettömän pientä kaikki tämä on! Atomin halkaisija on vain noin kaksi tai kolme millimetrin kymmenesmiljoonasosaa!

Niinpä nykyinen atomiteoria on suurenmoisella tavalla saattanut kunniaan Mendelejevin uskon siihen, että alkuaineet luotiin järjestyksellisen suunnitelman mukaan. Se on selittänyt, miksi atomipainot sijoittavat alkuaineet hyvin tarkasti oikeisiin ryhmiin, ja on oikeuttanut ne poikkeukset, jotka hän tunsi välttämättömiksi tehdä. Se selittää alkuaineryhmissä vallitsevat kemialliset samankaltaisuudet. Ne tosiaan muodostavat kauniin, sopusointuisen järjestelmän. Me pidämme tämän järjestelmän keksijää asianmukaisesti suuressa kunniassa. Miten paljon enemmän meidän pitäisikään kiittää Häntä, joka laati tämän järjestelmän ja teki alkuaineet niin tarkoituksenmukaisen kaavion mukaisesti!

Taulukko täydentyy

Kaikki Mendelejevin taulukon tyhjät tilat ovat nykyään täynnä. Alkuaineet 85 ja 87 löydettiin, kuten oli odotettu, uraanin radioaktiivisten hajoamistuotteiden sarjaan kuuluvista harvinaisista, lyhytikäisistä jäsenistä. Alkuaineet 43 ja 61 luotiin keinotekoisesti hiukkaskiihdyttimessä tai atomireaktorissa aiheutetun ydinmuutoksen avulla. Näistä on tehty useita isotooppeja, mutta ne kaikki osoittautuivat radioaktiivisiksi ja sellaisiksi, että ne hajoavat täysin maapallon ikää paljon lyhyemmässä ajassa. Siksi niitä ei ole koskaan löydetty luonnosta.

Sen lisäksi jaksollisen järjestelmän taulukkoa on laajennettu paljon yli 92 alkuaineen alkuperäisen kiintiön luomalla ”transuraanisia” alkuaineita. Jälleen ydinreaktori ja hiukkaskiihdytin ovat olleet ne välineet, joilla tämä on saatu aikaan. Kaikki tällaiset alkuaineet ovat tietenkin radioaktiivisia, ja mitä raskaampia ne ovat, sitä pysymättömämpiä ne ovat. Alkuaineita on tunnistettu numeroon 103 saakka. Mutta koska raskaimpien alkuaineiden ikä lasketaan minuuteissa, niiden ohikiitävä olemassaolo tekee niiden vangitsemisen ja tutkimisen entistä vaikeammaksi.

Taulukko, jonka laatimiseksi Mendelejev kamppaili sata vuotta sitten, on nykyään täynnä, koska kaikki 103 alkuainetta on löydetty. Näiden nykyään tunnettujen alkuaineiden väliin ei voida enää löytää uusia alkuaineita. Jos uusia alkuaineita löydetään, niiden täytyy sijoittua taulukon perään. Jotkut neuvostoliittolaiset ja amerikkalaiset tiedemiehet väittävät löytäneensä alkuaineet 104 ja 105, mutta niitä ei ole varmistettu.

Luominen vai sokea sattuma?

Atomista voitaisiin sanoa paljon muutakin, sillä olemme tarkastelleet tässä ainoastaan joitakin seikkoja. Mutta etkö olekin yhtä mieltä siitä, että tällainen hämmästyttävä järjestys ja symmetria on voimakas todistus luomisesta, todiste siitä, että on olemassa Mestarillinen Luoja, joka tietää mitä tekee? Kuka voisi kuvitella, että kaikki meitä ympäröivä monimutkainen aine, niin, jopa meidät itse, voitiin kaikki tehdä kolmesta yksinkertaisesta rakennusosasesta – neutroneista, protoneista ja elektroneista! Ja kuitenkin: katso suunnatonta vaihtelua. Pane merkille kaikessa siinä ilmenevä kauneus ja sopusointu.

Epäilemättä aine, atomit ja alkuaineet tarjoavat vielä paljon opittavaa. Joka tapauksessa tämäkin perusjärjestelmään luotu lyhyt katsaus riittää osoittamaan meille, että se, minkä me nykyään tiedämme, todistaa voimakkaasti älykkään Suunnittelijan ja Luojan kätten töistä. (Hepr. 3:4) Ei, se ei ole koskaan voinut tapahtua sokean sattuman kautta!

[Alaviitteet]

[Taulukko s. 19]

ELEKTRONIEN JÄRJESTYS KUORILLA

1 Vety 1

2 Helium 2

3 Litium 2 1

4 Beryllium 2 2

5 Boori 2 3

6 Hiili 2 4

7 Typpi 2 5

8 Happi 2 6

9 Fluori 2 7

10 Neon 2 8

11 Natrium 2 8 1

12 Magnesium 2 8 2

13 Alumiini 2 8 3

14 Pii 2 8 4

15 Fosfori 2 8 5

16 Rikki 2 8 6

17 Kloori 2 8 7

18 Argon 2 8 8

19 Kalium 2 8 8 1

20 Kalsium 2 8 8 2

21 Skandium 2 8 9 2

* * *

26 Rauta 2 8 14 2

* * *

30 Sinkki 2 8 18 2

31 Gallium 2 8 18 3

32 Germanium 2 8 18 4

33 Arseeni 2 8 18 5

34 Seleeni 2 8 18 6

35 Bromi 2 8 18 7

36 Krypton 2 8 18 8

37 Rubidium 2 8 18 8 1

38 Strontium 2 8 18 8 2

* * *

53 Jodi 2 8 18 18 7

54 Ksenon 2 8 18 18 8

55 Cesium 2 8 18 18 8 1

56 Barium 2 8 18 18 8 2

* * *

82 Lyijy 2 8 18 32 18 4

* * *

[Taulukko s. 21]

(Ks. painettu julkaisu)

MENDELEJEVIN ALKUPERÄINEN ALKUAINEIDEN JAKSOLLISEN JÄRJESTELMÄN TAULUKKO LIKIMÄÄRÄISINE ATOMIPAINOINEEN

2 10 18 36 54

Helium Neon Argon Krypton Ksenon

4 20,2 40 83,8 131,3

1 3 11 19 37 55

Vety Litium Natrium Kalium Rubidium Cesium

1 7 23 39 85,5 133

4 12 20 38 56

Beryllium Magnesium Kalsium Strontium Barium

9 24,3 40 87,6 137,3

5 13 21 39 57–71 *

Boori Alumiini Skandium Yttrium

10,8 27 45 89 139–175

22 40 72

Titaani Zirkonium Hafnium

48 91,2 178,5

23 41 73

Vanadiini Niobium Tantaali

51 93 181

24 42 74

Kromi Molybdeeni Volframi

52 96 183,8

25 43 75

Mangaani Teknetium Renium

55 99 186,2

26 44 76

Rauta Rutenium Osmium

55,8 101 190,2

27 45 77

Koboltti Rodium Iridium

59 103 192,2

28 46 78

Nikkeli Palladium Platina

58,7 106,4 195

29 47 79

Kupari Hopea Kulta

63,5 107,9 197

30 48 80

Sinkki Kadmium Elohopea

65,4 112,4 200,6

31 49 81

Gallium Indium Tallium

69,7 114,8 204,4

6 14 32 50 82

Hiili Pii Germanium Tina Lyijy

12 28 72,6 118,7 207,2

7 15 33 51 83

Typpi Fosfori Arseeni Antimoni Vismutti

14 31 75 121,8 209

8 16 34 52 †

Happi Rikki Seleeni Telluuri

16 32 79 127,6

9 17 35 53

Fluori Kloori Bromi Jodi

19 35,5 80 127

Oheinen taulukko on Mendelejevin vuonna 1869 julkaiseman alkuperäisen taulukon (”Alkuaineiden koejärjestelmiä”) muodossa, mutta se sisältää hänen vuonna 1871 tekemänsä korjaukset. Myöhemmissä taulukoissa jaksot ovat päinvastoin kuin tässä tavallisesti vaakasuorilla riveillä ja ryhmät pystysarakkeissa. Monet atomipainoista esitetään tässä tarkemmin kuin niistä tiedettiin hänen aikanaan. Vuoden 1871 jälkeen löydetyt alkuaineet ja niiden vuodesta 1913 lähtien esitetyt järjestysluvut on merkitty värillisinä.

* Mendelejev sijoitti bariumin ja tantaalin väliin neljä harvinaista maametallia, jotka hän tunsi: lantaanin, ceriumin, erbiumin ja didyymin (jonka myöhemmin todettiin olevan neodyymin ja praseodyymin seos). Näitä harvinaisiin maametalleihin kuuluvia alkuaineita löydettiin kaikkiaan viisitoista, ja ne kaikki kuuluvat samaan ryhmään kuin yttrium.

† Toriumin ja uraanin, kaksi vismuttia raskaampaa alkuainetta, jotka eivät näy taulukossa, Mendelejev sijoitti kuudenteen jaksoon, niin että toinen tuli neljänteen ja toinen kuudenteen ryhmään.