shutterstock.com
Opetus

Sutinaa ja pöhinää jaksollisessa järjestelmässä II

Latvialais-amerikkalaisen kemistin Edward G. Mazursin (1894–1983) intohimona olivat alkuaineiden jaksolliset järjestelmät. Ei siis ainoastaan se meille tuttu kahdella sivutornilla varustettu suorakaide, vaan kaikki mahdolliset tieteen piirissä julkaistut 2- ja 3-ulotteiset skeemat, joissa alkuaineet on järjestetty jonkin logiikan pohjalta ominaisuuksiensa mukaiseen systeemiin. Alabama University Pressin 1974 julkaisemassa teoksessa Graphic Representations of the Periocid System During One Hundred Years Mazurs esittelee ja systemaattisesti luokittelee noin 700 (!) erilaista jaksollista järjestelmää. Voisikin sanoa, että Mazurs tuli luoneeksi eräänlaisen meta-tason jaksollisen järjestelmän, kun hän asetti erilaiset jaksolliset järjestelmät –eikä vain alkuaineita– ominaisuuksiensa mukaiseen systeemiin.

Voidaan kuitenkin sanoa, että tämä tyypillisin ”2 sivutornia + suorakaide + vallihaudan eristämä saareke”-malli on kaikin puolin onnistunut ja toimiva kokonaisuus: kaikkiin tiloihin on suora näköyhteys, seinät ovat suorassa ja muutenkin kaikki on hyvässä järjestyksessä. Säännöllistä vierailijaa alkaa kuitenkin jossain vaiheessa pakostakin ihmetyttämään, miksi oikean reunan tornissa helium-pallosta roikkuu kreikkalainen nakki ja ennen kaikkea; miksi ihmeessä aivan keskellä koko komeutta makaa fekoni-makkara?

Kreikkalainen nakki

Kirkkojen koristeluissa ja liturgisissa tekstiileissä toistuu usein päällekkäin olevista kirjaimista X ja P muodostuva Kristus-monogrammi. Toisin kuin jotkut luulevat, X on kreikkalainen ”khi”, eikä latinalainen ”äx”. Samoin P on kreikkalainen ”rho”, eikä ”pee”. X (khi) ja P (rho) ovat kreikankielen sanan ”Khristos” kaksi ensimmäistä kirjainta. Kun nyt olemme varustaneet itsemme tällä arvokkaalla tiedolla X = (khi), voimme käydä käsiksi kreikkalaisen nakin tapaukseen.

Ilman kohtuuttoman purevaa sarkasmia voinee todeta, että lapsikin muistaa helposti, että jaksollisen järjestelmän äärimmäisen oikeassa laidassa olevassa pystyrivissä ovat kemiallisesti passiiviset jalokaasut. Mutta kuinka muistaa näiden oikea järjestys, esimerkiksi ylhäältä alas? Ylimpänä olevan He (2) muistaa aika helposti, käytetäänhän sitä ylöspäin nousevissa ”ilma” (sic) palloissa ja se on muutenkin vedyn kanssa omissa korkeuksissaan. Heliumin jälkeen kannattaakin sitten riisua pois kaikki turhat muodollisuudet ja tarkastella loppuja jalokaasuja vain niiden nimien ensimmäisen kirjaimen mukaan: N–A–K–X, eli kreikkalaisittain ”NAKkhi”, eli suomalaisittain ihan vaan ”NAKKI”.

 

Olennaistahan tässä on tietenkin sama polku toisin päin: jos muistaa, että helium-pallossa roikkuu ”kreikkalainen nakki”, niin siitä voi päästä kiinni kirjaimiin N–A–K–X, jonka jalokaasujen nimiä muistelemalla voi aika helposti täydentää muotoon Ne–Ar–Kr–Xe. Radon Rn (86) jää kaivon pohjalle oman onnensa varaan, mutta jos muistaa ajatella kaivovettä tai huoneilmaa, ei sanapari ”radon-pitoisuus” liene kovin kaukana.

Yhden kirjaimen ratsu

Myönnän avoimesti, etteivät tässä esittämäni hullunkuriset muistisäännöt sovellu kaikille, mutta toisaalta jaksolliseen järjestelmään liittyy niin paljon kuivaa ja systemaattista opittavaa, ettei tällaisesta irrottelusta pitäisi pahimmassakaan tapauksessa aiheutua pysyvää haittaa.

Alkuaineiden merkeistä erottuu nopeasti kaksi perhettä; yksikirjaimiset ja kaksikirjaimiset. Monet yksikirjaimiset alkuaineet kuten B, C, N, O, F, P, ja S sijaitsevat p-lohkon yläreunassa ja useat näistä ovat historiallisesti kauan tunnettuja ja kemiassa usein niitä ”tärkeitä” alkuaineita. Onhan aika loogista, että aikaisemmin löydetyille ja paljon käytetyille aineille annettiin lyhyet, helposti kirjattavat yhden kirjaimen merkit ja vasta myöhemmin alkuaineiden merkintöjä alettiin tarkastella systemaattisemmin.

Onnekkaana lopputuloksena voidaan pitää ainakin sitä, ettei jossain rationalisoinnin historiallisessa käännekohdassa jonkinlaisen pelkän systemaattisuuden vuoksi ainakaan kaikille alkuaineille otettu käyttöön kaksikirjaimisia merkkejä. Huomattavaa on myös se, ettei kaikkia aakkosten kirjaimia otettu käyttöön alkuaineiden kemiallisissa merkeissä, mutta edellä mainittujen lisäksi kirjaimet I, U, H, K, Y, V, ja W ovat käytössä. Vety H, jodi I ja uraani U ovat aika hajallaan jaksollisen järjestelmän ”reunoilla”, mutta K, Y, V, ja W sijaitsevat suhteellisen lähellä toisiaan.

Mitään kovin mielenkiintoista logiikkaa en ainakaan itse näiden viimeksi mainittujen sijainnissa näe, mutta toki mitättömän pienen ”shakkipelin” niillä voi pelata. Shakissahan ratsu liikkuu aina kaksi ruutua suoraan ja yhden sivulle ja liikkuessaan se hyppää muiden nappuloiden yli. Jos siis asettaa ratsun ruutuun K, niin se voi kulkea kaikkien loppujen yksikirjaimisten alkuaineiden kautta menemättä mihinkään muihin ruutuihin: K–Y–V–W.

NOPS-neliö ja sensuellit halogeenit

Lohkon p yläreunan rimpsulle B, C, N, O, F itse kukin voi suhteellisen helposti ja oman makunsa mukaan keksiä enemmän tai vähemmän sopivan muistisäännön. Itse ajattelen kirjaimia ryhminä BC, NO, F. Eräs harvinaisen ”nopsasti” toimiva muistisääntö on halogeenien vieressä oleva ”NOPS-neliö”, jonka avulla saa nopsasti typen (N), hapen (O), fosforin (P) ja rikin (S) asettumaan toistensa suhteen oikeille paikoilleen.

Halogeenit ovat tunnetusti hyvin sensuelleja ja romanttisia; ensin tulee ranskalainen tyttö ja sen jälkeen brasilialainen ”girl from Ipanema”, eli (F)rançaise–(Cl)aire–(Br)azil–(I)panema. Kvartetin viides jäsen on usein hyvin huomaamaton, eivätkä sensuellit halogeenit tee tässä poikkeusta. Astatiinilla (At) ei vismutin jälkeen tulevana alkuaineena ole pysyviä isotooppeja ja se on ehkä kaikkein harvinaisin ja vähiten tunnetuin luonnossa esiintyvistä alkuaineista; maapallon kuoressa arvioidaan olevan yhteensä vain noin 1–10 grammaa astatiinia. Sarjan aloittaneella fluorillakaan (F) ei ole syytä olla kateellinen sille ihan oikealle ranskattarelle, eli frankiumille (Fr), koska alkaleihin kuuluva frankium on käytännössä aivan yhtä tutkimaton alkuaine kuin astatiini; maapallon kuoressa arvioidaan olevan yhteensä vain noin 10–20 grammaa frankiumia.

Osa lukijoistani varmaan jupisee viimeistään tässä vaiheessa, että nyt jo hiiteen nuo sensuellit halogeenit ja romanttiset ranskattaret! Vaadimme tietää minne ne fekonimakkarat oikein unohtuivat? Onko meitä kenties oikein vedätetty? Ymmärrän toki huolenne ja lupaan, että tilanne korjaantuu osassa III.

 

Markus Rissanen
kuvataiteen tohtori

Lue myös kirjoittajan aiemmat kirjoitukset:
Sutinaa ja pöhinää jaksollisessa järjestelmässä I (19.11.2019)
Aminoffit ja Möttöset (22.10.2019)

Aloituskuva: isak55 / Shutterstock.com

Print Friendly, PDF & Email
Takaisin etusivulle