VETENSKAPENS GIGANTER

MENDELEJEV - KEMINS ORDNINGSMAN

Han klippte sig bara en gång om året, men var dessbättre mer noggrann inom andra områden. Dmitrij Mendelejev konstruerade det periodiska systemet och skapade på så vis ordning och reda bland alla våra grundämnen.

Periodiska systemet.

Periodiska systemet.

Den grekiske filosofen Aristoteles trodde inte på atomer. Likt sin landsman Empedokles menade han att allting består av de fyra elementen (eller rötterna) jord, vatten, luft och eld, dock med tillägg av etern, som han menade att himlakropparna bestod av. Den schweiziske läkaren och filosofen Paracelsus, som levde på 1500-­talet, betraktade å andra sidan all materia som uppbyggd av de tre principerna svavel, kvicksilver och salt.

Britten Robert Boyle förkastade på 1600-talet såväl Aristoteles som Paracelsus. Han ansåg att all materia består av små så kallade korpuskler, vilka är olika stora och formade i olika kombinationer bildar olika ämnen. Boyle framförde den första moderna definitionen av grundämnen och kemiska föreningar: grundämnen är något som inte kan delas upp i enklare beståndsdelar; allt annat är kemiska föreningar.

Dmitrij Mendelejev. Bilden är tagen under hans tid som professor vid universitetet i Sankt Petersburg.

Dmitrij Mendelejev. Bilden är tagen under hans tid som professor vid universitetet i Sankt Petersburg.

33 grundämnen

1789 gav fransmannen Antoine Laurent Lavoisier ut en lärobok i kemi. I den listade han 33 stycken, i hans tycke, grundämnen. Även om listan innehöll bland annat kalk, ljus och värme, och alltså inte var helt felfri, var den ändå ett första steg på väg mot en förteckning över grundämnen. Svensken Jöns Jacob Berzelius tabell över atomvikter 1818 innehöll 44 grundämnen och var ett annat viktigt steg på vägen. Antalet kända grundämnen ökade under 1800-talet, för att 1868 uppgå till 66 stycken. Men hur många grundämnen fanns det egentligen? Och fanns det något samband mellan grundämnen?

Mendelejevs första periodiska system från 1869.

Mendelejevs första periodiska system från 1869.

Stor familj

Det blev en rysk kemist och professor som till sist skulle bringa ordning i den oorganiserade kemin. Dmitrij Mendelejev föddes 1834 nära Tobolsk i västra Sibirien, som yngsta barn i en skara av 13, 14 eller möjligen 17; uppgifterna varierar. Familjen hade det inte helt lätt – fadern, som var rektor, blev blind och dog när Mendelejev var liten, medan det glasbruk som modern var chef för brann ner. 1849 flyttade familjen till Sankt Petersburg, där Mendelejevs mor dog inom kort.

Efter universitetsstudier, lärarjobb och ett par sejourer på andra orter blev Mendelejev professor 1864. Vid universitetet var han till en början mest känd för sitt vildvuxna hår och skägg, vilka han lär ha klippt endast en gång om året. Det var när han arbetade på en lärobok i oorganisk kemi, kallad ”Kemins grundvalar”, som han började inse att det fanns samband mellan olika typer av grundämnen.

Vad Mendelejev då gjorde var att kombinera ordnandet av grundämnena enligt atomvikt med ordnandet utifrån deras gemensamma egenskaper. Han sägs även ha varit inspirerad av en patiens som fungerade enligt en liknande princip. På detta sätt uppvisade den tabell han skapade ett återkommande mönster, en periodicitet, vad gällde egenskaperna för olika typer av grundämnen. Metallen koppar hamnar ovanför silver, som hamnar ovanför guld. Ädelgaserna helium, neon och argon hamnar under varandra i en annan kolumn.

Första tabellen 1869

Den första versionen av Mendelejevs periodiska system presenterades inför det ryska kemistsamfundet i mars 1869. De översta raderna hade sju element vardera, medan raderna längre ner hade fler. Två år senare stod en uppdaterad version klar. Mendelejevs tabell var inte komplett, utan innehöll luckor. Det existerade inga kända grundämnen som passade in på dessa platser, utan Mendelejev antog helt enkelt att det fanns ämnen som ännu inte var upptäckta. Utifrån deras positioner i tabellen kunde han dock gissa deras egenskaper.

Mycket riktigt påträffades ganska snart tre nya grundämnen som passade in i Mendelejevs system: gallium (av Mendelejev kallat eka-aluminium; upptäckt 1875 av fransmannen Lecoq), skandium (eka-bor; 1879 av svensken Lars Fredrik Nilson) och germanium (eka-kisel; 1886 av tysken Winkler). Som framgår av dessa grundämnens namn var slutet av 1800-talet en nationalistisk tid. Dessa upptäckter fick Mendelejevs periodiska system att bli allt mer känt och använt.

Andra upptäckter i slutet av 1800-talet gjorde att det periodiska systemet fick revideras ytterligare. Man upptäckte den första ädelgasen 1894, vilket resulterade i en ny kolumn i tabellen­. Man upptäckte även flera nya jordarts­metaller, vilka placerades på rad sex som därmed blev längre.

Jöns Jacob Berzelius tabell över atomvikter var ett steg på vägen mot periodiska systemet.

Jöns Jacob Berzelius tabell över atomvikter var ett steg på vägen mot periodiska systemet.

Lagstadgad vodka
Mendelejev utforskade många sidor av kemin under sin livstid. Han var även en tid chef för den ryska byrån för mått och vikt, där han 1894 såg till så att rysk vodka enligt lag måste innehålla minst 40 volymprocent alkohol.

Det är dock för det periodiska systemet Mendelejev är känd. När han dog 1907 var han internationellt erkänd och hans periodiska system fungerar än idag.

Mot slutet av sitt liv lär Mendelejev ha blivit allt mer excentrisk och oemottaglig för nya rön. 1955 fick han grundämne nummer 101 uppkallat efter sig, mendelevium. ”Passande nog är det ett instabilt grundämne”, kommenterar författaren Paul Strathern detta faktum i sin bok om kemins historia­.


Läs mer

Bill Bryson, ”En kortfattad historik över

nästan allting”, Fahrenheit

Bertil Thomas, ”Naturvetenskapens milstenar”, Liber

Material från
Allt om Vetenskap nr 12 2009

Mest lästa

Fler nyheter

Fler nyheter