Det periodiska systemet stirrar ner från väggarna i nästan varje kemilabb. Äran för dess skapelse går i allmänhet till Dimitri Mendeleev, en rysk kemist som 1869 skrev ut de kända grundämnena (som det då fanns 63 av) på kort och sedan ordnade dem i kolumner och rader efter deras kemiska och fysikaliska egenskaper. För att fira 150-årsdagen av detta avgörande ögonblick inom vetenskapen, FN har utropat 2019 till det internationella året för det periodiska systemet.

Men det periodiska systemet började faktiskt inte med Mendeleev. Många hade pysslat med att ordna elementen. Decennier innan, kemisten John Dalton försökte skapa en tabell samt några ganska intressanta symboler för elementen (de fattade inte). Och bara några år innan Mendeleev satte sig med sin lek med hemgjorda kort, John Newlands skapade också en tabell som sorterade elementen efter deras egenskaper.

Mendelejevs geni låg i vad han lämnade utanför sitt bord. Han insåg att vissa element saknades, ännu inte upptäckt. Så där Dalton, Newlands och andra hade lagt ut vad som var känt, Mendeleev lämnade utrymme för det okända. Ännu mer fantastiskt, han förutspådde exakt egenskaperna hos de saknade elementen.

Lägger du märke till frågetecknen i hans tabell ovan? Till exempel, bredvid Al (aluminium) finns det plats för en okänd metall. Mendeleev förutsade att den skulle ha en atommassa på 68, en densitet på sex gram per kubikcentimeter och en mycket låg smältpunkt. Sex år senare Paul Émile Lecoq de Boisbaudran, isolerat gallium och visst gick det rakt in i gapet med en atommassa på 69,7, en densitet på 5,9 g/cm³ och en smältpunkt så låg att den blir flytande i handen. Mendeleev gjorde samma sak för scandium, germanium och teknetium (som inte upptäcktes förrän 1937, 30 år efter hans död).

Vid första anblicken ser Mendeleevs bord inte mycket ut som det vi är bekanta med. För en sak, det moderna bordet har ett gäng element som Mendeleev förbisåg (och misslyckades med att lämna utrymme för), framför allt ädelgaserna (som helium, neon, argon). Och bordet är annorlunda orienterat än vår moderna version, med element placerar vi nu tillsammans i kolumner ordnade i rader.

Men när du väl ger Mendeleevs bord en 90-graderssväng, likheten med den moderna versionen blir uppenbar. Till exempel, halogenerna – fluor (F), klor (Cl), brom (Br), och Jod (I) (J-symbolen i Mendeleevs tabell) – alla visas bredvid varandra. Idag är de ordnade i tabellens 17:e kolumn (eller grupp 17 som kemister föredrar att kalla det).

Period av experiment

Det kan tyckas vara ett litet steg från detta till det välbekanta diagrammet, men, år efter Mendeleevs publikationer, det fanns gott om experiment med alternativa layouter för elementen. Redan innan bordet fick sin permanenta rätvinkelvändning, folk föreslog några konstiga och underbara vändningar.

Ett särskilt slående exempel är Heinrich Baumhauers spiral, utgiven 1870, med väte i centrum och element med ökande atommassa som spiralerar utåt. Elementen som faller på var och en av hjulets ekrar delar gemensamma egenskaper precis som de i en kolumn (grupp) gör det i dagens tabell. Det fanns också Henry Bassets ganska udda "dumb-bell"-formulering från 1892.

Ändå, i början av 1900-talet, bordet hade lagt sig ner i ett välbekant horisontellt format med den slående moderna versionen från Heinrich Werner 1905. För första gången, ädelgaserna dök upp i sin nu bekanta position längst till höger på bordet. Werner försökte också ta ett blad ur Mendelejevs bok genom att lämna luckor, även om han snarare överdrev gissningsarbetet med förslag på grundämnen lättare än väte och en annan sittande mellan väte och helium (av vilka inget existerar).

Trots detta ganska moderna bord, det återstod fortfarande lite omarrangemang att göra. Särskilt inflytelserik var Charles Janets version. Han tog en fysikers inställning till bordet och använde en nyupptäckt kvantteori för att skapa en layout baserad på elektronkonfigurationer. Den resulterande tabellen "vänstersteg" föredras fortfarande av många fysiker. Intressant, Janet gav också utrymme för element ända upp till nummer 120 trots att endast 92 var kända vid den tiden (vi är bara på 118 nu).

Beslutar om en design

Det moderna bordet är faktiskt en direkt utveckling av Janets version. Alkalimetallerna (gruppen toppad av litium) och alkaliska jordartsmetaller (överst av beryllium) flyttades från längst till höger till längst till vänster för att skapa ett mycket brett utseende (långt) periodiskt system. Problemet med det här formatet är att det inte passar bra på en sida eller affisch, så till stor del av estetiska skäl skärs f-blockselementen vanligtvis ut och placeras under huvudbordet. Det var så vi kom fram till det bord vi känner igen idag.

Det betyder inte att folk inte har mixtrat med layouter, ofta som ett försök att lyfta fram korrelationer mellan element som inte är lätt uppenbara i den konventionella tabellen. Det finns bokstavligen hundratals varianter (kolla in Mark Leachs databas) med spiraler och 3D-versioner som är särskilt populära, för att inte tala om fler tongue-in-cheek-varianter.

Vad sägs om min egen fusion av två ikoniska grafik, Mendeleevs bord och Henry Becks London Underground-karta nedan?

Eller den svindlande mängden imitationer som syftar till att ge en vetenskapskänsla till att kategorisera allt från öl till Disney-karaktärer, och min speciella favorit "irrationella nonsens". Allt detta visar hur det periodiska systemet har blivit vetenskapens ikoniska symbol.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.