En världskänd tabell fyller 150

Många har suttit i skolbänken och tragglat grundämnenas namn, egenskaper och plats i det periodiska systemet. Periodiska systemet är en sinnrik tabell där jordens grundämnen är organiserade efter sitt atomnummer (antal protoner i kärnan), hur elektronerna är arrangerade samt efter ämnenas egenskaper.

Just i år är det 150 år sedan den ryske kemisten Dmitrij Mendelejev uppfann den första varianten av periodiska systemet, och det har FN uppmärksammat genom att utse 2019 till periodiska systemets år.

Det är kanske inte så många av oss som har användning av uppställningen i vårt dagliga liv, men det är svårt att spekulera i hur världen skulle se ut utan periodiska systemet, som behövs för att ta fram exempelvis nya mediciner, nya tekniker, nya livsmedelsprodukter, förklarar KTH:s Joakim Odqvist:

– Periodiska systemet är ett viktigt redskap för både kemister och fysiker men också för de som verkar i ett gränsland mellan dessa discipliner, som inom materialvetenskapen, där jag är verksam, säger Joakim som arbetar med termodynamisk och kinetisk modellering av legeringar relevanta för industrin.

– Utan periodiska systemet skulle det vara svårt att förstå varför vissa element tenderar att binda till andra element med en viss typ av bindning, vilket i sin tur påverkar materialets fysikaliska egenskaper som smältpunkt, teoretisk hållfasthet och ytenergi, till exempel.

Mendelejev arrangerade grundämnena efter atomens vikt, men i början saknades den djupare förståelsen för den bakomliggande fysiken till varför indelningen såg ut som den gjorde, berättar Joakim Odqvist.

– Det var inte förrän kvantmekaniken berikade atomfysiken under 1920-talet som kunde man förstå varför elementen hade en viss fördelning av elektroner och hur detta kan kopplas till deras egenskaper.

1869 omfattade Mendelejevs system 63 grundämnen, men han förstod att lämna luckor för de grundämnen som ännu inte var upptäckta. Idag samsas 118 grundämnen i periodiska systemet och fler kan teoretiskt dyka upp.

– Nya grundämnen upptäcks då och då, men nu oftast i laboratoriemiljö. Forskare har kunnat förutsäga att nya element borde finnas. Det verkar inte finnas något entydigt svar på frågan om det går att hitta eller framställa nya grundämnen i all oändlighet, men klart är att det blir allt svårare att göra dessa upptäckter. De flesta nya grundämnen som framställs är inte stabila, de är ofta radioaktiva och sönderfaller med tiden.

Svenska forskare har genom åren visat framfötterna och upptäckt runt 18-21 grundämnen, bland de mer kända är syre, kisel, klor och volfram.

Och den lilla orten Ytterby norr om Stockholm är den plats i världen som har flest grundämnen uppkallade efter sig. I ortens gruva har nio grundämnen upptäckts, varav fyra har fått namn efter platsen - ytterbium är ett av dessa.

Trots att Dmitrij Mendelejevs uppställning av grundämnen hyllas som en av de stora upptäckterna i kemin, blev det aldrig något Nobelpris för ryssen. När priset instiftades 32 år efter att hans system sett dagens ljus tyckte man att detta låg för långt bak i tiden.

Text: Anna Gullers