화학자가 창조의 강력한 증거를 발견하다

「깨어라!」 ‘핀란드’ 통신원 기

드미트리 이바노비치 멘델레예프

100년 조금 전에, ‘러시아’의 화학자 ‘드미트리 멘델레예프’a는 오랫 동안 원소의 상호관계에 대해 깊이 생각하였다. 그는 자신의 연구를 기초로, 몇가지 원소가 더 발견되어야 한다는 결론에 도달하였다. 그의 생각은 옳았는가? 만일 그렇다면, 이것은 모든 물질이 단순한 우연에 의해 존재하게 되었다는 것을 증명할 것인가? 아니면 그것은 땅과 온 우주가 지성있는 창조주에 의해 설계되었다는 것을 증명할 것인가?

1860년대가 되었을 때 현재 인간에게 알려진 103개 원소 중 63개가 확인되었다. ‘멘델레예프’는 어떠한 질서 혹은 유형을 발견하기 위하여 이러한 원소들의 성질을 연구하고 있었다. 그는 각 원소에 설정된 상대적인 원자의 무게로부터, 무게에 의한 원소들의 관계를 이미 알고 있었다. 또, 그는 같은 짝이나 계통에 속한 원소간의 유사점에 유의하였다. 우리의 일상 생활에서 많은 유사 물질을 우리는 알고 있다. 예를 들면, 음식 조섭상의 이유로 일부 사람들은 식염으로 염화 ‘나트륨’ 대신에 염화 ‘칼륨’을 사용한다. 주화나 보석을 만들 때 금이나 은 대신에 손쉽게 구리를 사용할 수 있다. ‘마그네슘’과 ‘칼슘’은 매우 유사하기 때문에 백운석질 석회석이 무기물 구조에 이 두 가지가 서로 교체될 수 있다. ‘멘델레예프’는 일부 원소들이 서로 유사하기도 하고 서로 전혀 다르기도 한 이유를 알기를 원하였다.

‘멘델레예프’는 각 원소의 세부점을 ‘카아드’에 기록하여 그 ‘카아드’들을 벽에 꽂아 나갔다. 그는 그 ‘카아드’들을 무게에 따라, 그리고 동시에 각 원소들의 성질과 특성을 고려하여, 질서있게 배열하고 재배열하였다. 얼마 안있어 어떤 틀이 나타나기 시작하였다. 그는 처음 일곱 원소(독립적으로 분류되는 수소를 제외한)를 세로줄로 배열하고 다음 일곱 원소를 그 옆에 나란히 배열하면 각 쌍의 원소 사이에 놀라운 유사성이 있다는 것을 발견하였다. ‘나트륨’은 ‘리튬’과 나란히 있었으며 이 두 가지 원소는 물과 작용하여 강한 ‘알칼리’를 형성하기 때문에 ‘알칼리’ 금속이라고 불리운다. 염소는 불소와 짝을 이루었으며, 이 두 가지 기체는 소금을 형성하는 현저한 성질 때문에 조염 원소라고 불리웠다. 이것이 그의 주기율표에 나타난 처음 두 “주기”였다.

‘멘델레예프’는 세째 세로줄을 배열해 나아가면서 ‘칼륨’이 ‘나트륨’과 나란히 있고, 다음에 ‘칼슘’이 ‘마그네슘’과 나란히 있게 된다는 것을 발견하였다. 거기까지는 좋았다. 그러나 그 다음부터는 복잡해졌다. 그는 ‘카아드’를 이리 저리 배열해 본 후에, 옥소에까지 이르는 그 다음의 모든 원소들을 각기 17개의 원소로 된 두개의 긴 주기에 배열할 수 있음을 발견하였다. 도표에 나타나 있는 바와 같이, 짧은 주기를 가름으로써 그는 화학 원소의 유명한 계통들과 정확히 일치하는 각 주기의 꼭대기에 두줄, 바닥에 세 줄이 있다는 것을 발견하였다. 긴 주기들의 가운데에 금속 원소가 있다는 것을 그가 발견했는데, 그 일부는 우리가 일상 생활에서 익히 알고 있는 금속들이다.

그러나, ‘멘델레예프’는 이 아름다운 배열을 이루기 위해 첫 번째 긴 주기에 세 칸, 둘째 주기에 한 칸을 비워두지 않을 수 없었다. 이와 같은 빈칸이 있음에도 불구하고 그는 자기의 주기율표를 주저하지 않고 발표하였다. 그는 원소들이 질서있는 틀에 따라 창조되었다는 굳은 신념을 가지게 되었기 때문에, 아직 알려지지 않은 원소들이 발견되어 빈칸이 채워질 것이라고 대담하게 발표하였다. 그는 한 걸음 더 나아가, 아직 발견되지 않은 이들 원소의 성질까지도 설명하였다. 그는 그러한 원소들의 원자량, 비중 및 그러한 원소들이 형성할 화학적 결합 형태까지도 예언하였다. 그는 예상되는 계통적 특성과 일치하게 “에카-붕소”, “에카-알루미늄” 및 “에카-규소”라는 임시 명칭을 붙였다.

“자연”이 질서있게 설계되었다는 점에 대한 그의 확신은 빗나가지 않았다. 예상보다 훨씬 빨리 이들 원소들이 발견되기 시작하였다. ‘갈륨’(‘에카-알루미늄’)은 1876년에 ‘프랑스’에서 발견되었고, ‘스칸듐’(‘에카’-붕소)은 1879년에 ‘스웨덴’에서 발견되었고, 1886년에 ‘게르마늄’(‘에카’-규소)이 독일에서 발견되었다. 놀랍게도, 물론 ‘멘델레예프’에게만은 놀랍지 않은 것이었지만, 각 원소의 물리적 성질과 원자량이 그가 예언한 바와 거의 정확히 일치하였다. 더우기, ‘게르마늄’은 오늘날 ‘트랜지스터’ 제조에서 필수불가결한 위치를 차지하고 있다.

이러한 발견 후, 처음에 ‘멘델레예프’의 주기율표에 관심을 기울이지 않던 과학자들이 전세계에서 그에게 과학의 천재로 갈채를 보내게 되었다. 그의 주기율표는 화학 연구와 교육에 절대 필요한 공헌을 하였으며, 오늘날도 어느 곳을 가나 화학 강의실과 실험실 벽에 그의 주기율표가 게시되어 있다. 그 주기율표의 빈칸을 채우는 데 필요한 다른 원소들이 마침내 발견될 것이라는 점을 아무도 의심하지 않았다.

예상하지 못한 계통을 위한 여백

그 후의 발견으로 ‘멘델레예프’의 주기율표는 확장되었다. 1894년 ‘존 레일레이’와 ‘윌리엄 램지’는 대기중의 질소로부터 다른 원소와 화합하지 않는 ‘아르곤’이라는 희유 기체를 분리해 냈다. 1년 후, ‘램지’는 ‘우라늄’ 광석 속에 더욱 희귀한 불활성 기체가 있다는 것을 발견하였다. 그는 그것을 ‘헬륨’이라고 명명했으며, 그것이 1868년 일식중 태양의 ‘스펙트럼’ 속에서 발견되었으나, 당시에는 땅에 존재한다는 것이 알려지지 않았다. 이들 예상하지 못한 원소들은 주기율표의 어디에 배열해야 적합할 것인가?

‘멘델레예프’는 아마도 주기율표가 완전하지 않을 것이라는 ‘램지’의 추측을 따랐다. 그는 ‘알칼리’ 금속 앞 하나의 원소단 안에 새로운 계통에 속한 불활성 기체로 두 개의 원소를 배치하였다. 그러나 이것은 주기율표의 새로운 줄을 채우기 위해 세 가지 불활성 기체가 더 발견되어야 함을 의미하였다. 어김없이, 불과 3년 안에, ‘램지’의 실험실에서 대기중에 더욱 미량이 들어있는 세 가지 구성 요소 즉 ‘네온’, ‘크립톤’ 및 ‘크세논’이 발견되었다. 그 원소들의 원자량은 주기율표의 제 위치에 정확히 부합하였다.

창조의 증거?

이것이 참으로 창조의 증거가 되는가? 만일 원소들이 우연히 형성되었다면, 가벼운 원소와 무거운 원소가 소수이고 원자량들이 어떤 평균치에 가까와야 할 것이 아닌가? 그리고 비중, 녹는 점, 화학 반응이 원소들끼리 유사해야 할 것이 아닌가? 원소간에 상호 관련이 있는 이유가 무엇인가? 우연히 원소가 존재하게 되었다면, 원소들이 계통별로 현저한 유사점이 있을 것으로 기대할 이유가 없을 것이다.

그러나 ‘멘델레예프’의 주기율표는 물질의 전체 구조가 우연히 존재하게 된 것이 아님을 증명하였다. 물질 구조의 질서 정연함은 그 기원이 우연일 수 없음을 증명한다. 물질의 이 가장 기본적인 구조의 복잡 미묘한 틀은 설계의 증거가 된다.

이제, 당신은 이것이 지성있는 설계자, 지혜로운 창조주의 존재에 대한 강력한 증거가 된다는 것에 동의하지 않는가? 아니면 더 많은 증거를 원하는가? 그 이상의 증거가 밝혀졌다. 사실, 짧은 주기를 여덟개의 원소로 연장시키고, 긴 주기를 18개로 늘린 불활성 기체군의 추가는 조금 후에 소개될 원자 구조론을 완성시키는 데 이바지한 기초가 되었다.

부가적인 증거

혁신적인 연구가 계속됨에 따라 원자의 내부 구조에 대한 더욱 세밀한 고찰이 있게 되었다. 우선 ‘J. J. 톰슨’은 음전하를 지닌 전자는 모든 종류의 원자로부터 분리될 수 있다는 것을 증명하였다. ‘어네스트 러더포오드’는 원자의 양전하가 아주 작은 크기의 핵 안에 응집되어 있다는 것을 증명하였다. ‘닐스 보어’는 원자가 태양계와 같다고 생각하였다. 가운데 있는 핵 주위 여러 궤도로 많은 전자가 선회하기 때문이다. 양전하는 특정 단위 전하의 배수로 존재하였다. 수소 원자는 1단위 전하를 가지고 있었으며, 이것이 양자라고 불리웠다. 각 원소의 원자마다 특정수의 양자가 있으며, 핵속의 양자는 궤도를 회전하는 같은 수의 전자로 중성화되었다.

‘헨리 모슬리’의 놀라운 발견으로 각 원자 속에 몇개의 양자와 전자가 들어 있는지를 알아내는 것이 가능해졌다. 그는 가장 안쪽에 있는 전자들이 방해를 받을 때 여러 가지 원소가 방출하는 방사선의 ‘에너지’를 측정하였다. ‘모즐리’는 이 ‘에너지’가 ‘멘델레예프’의 주기율표의 순서에 따라 한 원소에서 다음 원소로 수학적으로 일정한 양식에 따라 증가한다는 것을 발견하였다. 간격이 있을 때에는 ‘에너지’의 증가는 그것의 두배였다. 그는 수소를 1, ‘헬륨’은 2 등으로 각 원소에 일련 번호를 붙이자고 제안하였다. 이 원자 번호는 핵 속에 있는 양자의 수이며, 또한 각 원자 속에 있는 전자의 수이기도 하다.

이 번호는 각 원소의 성질을 결정하는 원자량보다 더욱 근본적인 것이 되었다. 원자 번호 순으로 배열된 원소는 하나의 예외도 없이 주기율표의 제자리에 정확히 들어 맞았다! ‘멘델레예프’는 ‘아르곤’의 원자량이 40이고 ‘칼륨’의 원자량이 39임에도 불구하고 ‘칼륨’ 앞에 ‘아르곤’을 배열하는 것이 필요하다는 것을 발견하였다. 그가 화학적 조화를 위해 순서를 바꾼 또 다른 경우들은 모두 타당하다는 것이 ‘모즐리’의 원자번호 순서에 의해 입증되었다. 모든 불일치가 사라졌다. 또한 정확한 원자번호의 지정으로 말미암아 어떠한 원소가 아직 발견되지 않았는지를 확정적으로 알아낼 수 있었고 다른 어떠한 빈칸도 남지 않게 되었다. 불활성 기체가 추가된 것같이 또 다른 계통의 원소를 짜 넣을 여지가 없어졌다.

1925년이 되었을 때 수소로부터 ‘우라늄’에 이르는 원소들이 주기율표의 도합 92개의 칸을 확정적으로 채웠고 빈칸은 단지 네개 뿐이었다. 이들 원소 중 두 가지 즉 85번과 87번은 창연 이후의 다른 모든 원소와 마찬가지로 방사성 원소로 예상되었다. 다른 두개 즉 43번과 61번은 다른 희귀 원소의 광석 속에서 찾아내는 연구가 부지런히 진행되었으나, 몇몇 화학자들이 그것들을 발견했다는 주장에도 불구하고 그 존재는 확인되지 않았다.

전자각(電子殼)

‘보어’는 전자 궤도가 전자각 안에 있으며 각 전자각은 특정한 최대 용량이 있다는 그의 생각을 소개하였고 다른 사람들이 그 생각을 정리하였다. 가능한 최소의 궤도로 전자가 도는 가장 안쪽의 전자각은 단지 두개의 전자만을 보유할 수 있다. 궤도가 약간 더 큰 다음 전자각은 여덟개까지의 전자를 보유할 수 있다. 세째 전자각은 18개, 네째 전자각은 32개를 보유할 수 있다. 이러한 수는 ‘보어’의 양자론(量子論)에 따라 궤도의 여러 가지 모양 즉 원형 혹은 타원형에 대한 연구로부터 유도되었다.

이러한 전자각이 채워지는 정도는 특정 원자 속의 전자수 즉 원자번호에 달려 있다. 그러므로 2개에 전자를 보유하고 있는 ‘헬륨’의 경우 가장 안쪽의 전자각이 채워진다. ‘리튬’으로부터 ‘네온’에 이르는 즉 3번부터 10번까지의 원소들은 두번째 전자각에 차례로 하나부터 여덟까지의 전자를 보유하고 있다. 다음 원소인 11개의 전자를 보유하고 있는 ‘나트륨’은 세째 전자각에 단 하나의 전자를 보유하고 있는 그런 식으로 계속된다.

바깥 전자각 속의 전자가 그 원자의 다른 원자와의 상호 작용을 지배한다. 따라서 한 원소의 화학 작용은 바깥 전자각에 몇개의 전자가 있느냐에 달려 있다. 이제 우리는 ‘리튬’과 ‘나트륨’이 왜 같은 계통에 속하는지를 이해할 수 있다. 그 두 가지 원소는 바깥 전자각에 단 한개의 전자를 보유하고 있다. 이것은 ‘알칼리’ 금속, ‘칼륨’, ‘루비듐’, ‘세슘’의 경우도 마찬가지이다. ‘할로겐’ 계통에서, 불소, 염소, 취소 및 옥소는 각기 바깥 전자각에 일곱개의 전자를 보유하고 있다.

‘네온’, ‘아르곤’, ‘크립톤’ 및 ‘크세논’ 등 불활성 기체 속에는 바깥 전자각에 여덟개 씩의 전자가 있다. 여덟개의 전자는 매우 안정된 배열을 이룬다. 그러한 원자들은 스스로 만족한 상태에 있으며, 전자수의 가감을 배척한다고 말할 수 있다. 이와 대조적으로 ‘나트륨’이나 ‘칼륨’ 속의 불안정한 전자는 쉽게 상실될 수 있다. 그러한 금속은 심지어 공기나 물까지 포함하여 거의 모든 물질과 접촉할 때 활발한 반응을 일으킨다. 주기율표의 아래쪽에 있는 불소나 염소는 다른 원소로부터 전자를 취하여 안정된 수인 여덟개를 확보하려는 성질이 있다. 그러므로, 이러한 원소들 역시 반대의 이유로 화학적인 활성 원소들이다.

‘나트륨’ 금속은 활성 원소이기 때문에 다루기가 아주 위험하며, 염소 ‘가스’는 매우 유독하다. 그러나 ‘나트륨’으로부터 염소로 전자 하나가 움직이면 상황이 달라진다. 이제 염소는 부족한 전자를 충족시켜, 불활성 기체인 ‘아르곤’과 같이 여덟개의 전자를 보유한 완전한 전자각을 지니게 된다. 그리고 ‘나트륨’에는 ‘네온’과 같이 여덟개의 전자를 보유한 전자각이 남아 있다. 그러므로 화합물인 염화 ‘나트륨’(일반 식용 소금) 속의 두 원소는 무해하며, 먹어도 안전하다.

없어서 안되는 중성자

그러나 원자의 한 가지 기본적인 구성 요소가 아직 소개되지 않았다. 주기율표를 보면, 수소를 제외한 모든 원소가 원자 번호의 두배 이상인 원자량이 있다는 것이 눈에 띌 것이다. 양자에는 단지 한 단위의 무게가 있는데, 예를 들어 양자가 여섯 개뿐인 탄소는 왜 원자량이 12나 되는가? 이 수수께끼는 1932년에 중성자가 발견됨으로써 해결되었다. 중성자는 무게가 양자와 거의 같지만 전하가 없는 입자이다. 그러므로, 우리가 오늘날 이해하는 바로는, 탄소의 핵 속에 여섯개의 양자와 여섯개의 중성자가 있으며, 양자의 전하와 균형을 이루는 여섯개의 전자가 핵 주위를 회전하고 있다.

많은 원소들은 핵 속에 여러 가지 수의 중성자를 보유하고 있는 동위 원소들이다. 예를 들어, 탄소 원자의 일부 속에 여섯개가 아니라 일곱개의 중성자가 있다. 이것은 전하나 전자의 배열을 변경하지는 않지만, 원자량에는 분명히 영향을 미친다. 이처럼 중성자 수에 변화가 있는 것이 ‘멘델레예프’가 소수 경우에 원자량이 일정하지 않음을 발견한 이유이다.

원자는 주로 빈 공간으로 되어 있으나 궤도를 회전하는 전자의 속도가 아주 빠르고 작용이 신속하기 때문에 고체 혹은 액체같이 보인다. 양자, 중성자 및 전자는 어떠한 원자에나 다 있다. 물질은 모두 이 세 가지 기본 자재로 만들어져 있다. 그러면 물질을 구분하는 것은 무엇인가? 그것은 단순히, 핵 속에 있는 양자수와 그 주위의 전자각 속의 전자수 및 그 배열에 의해 구분된다. 그리고 이 모든 것이 무한히 작다는 것을 생각해 보라! 원자의 직경은 1‘센티미터’의 1억분의 2 혹은 3 정도에 불과하다!

그러므로 현대 원자론은 원소들이 질서있는 계획에 따라 창조되었다는 ‘멘델레예프’의 신념을 웅변적으로 증명해 주었다. 이 이론은 원자량이 원소들을 합당한 계통 내에서 매우 가깝게 관련시켜 주는 이유를 밝혀 주었으며, ‘멘델레예프’가 예외를 만들 필요를 느낀 것이 정당했음을 입증해 주었다. 이 이론은 각 원소의 계통내에 존재하는 화학적 유사성을 설명해 주었다. 참으로 원소들은 아름답고 조화로운 체계를 이루고 있다. 그러므로 그 체계를 발견한 사람에게 존경을 표하는 것은 합당하다. 그렇다면 이러한 체계를 고안하고 그러한 놀라운 틀에 따라 원소들을 만드신 분에게는 더욱 찬양을 돌려야 할 것이다!

주기율표가 완성되다

오늘날, ‘멘델레예프’의 주기율표의 모든 빈칸이 채워졌다. 85번 및 87번의 원소는 예상대로, ‘우라늄’의 연속적인 방사성 붕괴물로 인해 생기는 희귀한 가변성 원소들임이 밝혀졌다. 43번과 61번 원소는 ‘사이클로트론’ 즉 핵 원자로에서 유도되는 핵 변화에 의해 인위적으로 창조되었다. 각 원소의 동위 원소가 만들어졌으나, 모두 방사성 원소로서 지구가 형성된 이래 경과된 시간보다 훨씬 짧은 동안에 완전히 붕괴된다는 것이 밝혀졌다. 그러기 때문에 그러한 원소들이 “자연” 가운데서는 결코 발견되지 않는 것이다.

그뿐 아니라, 주기율표는 “초 ‘우란’” 원소들의 창조로 원래의 92개 원소보다 훨씬 더 확장되었다. 역시, 원자로와 ‘사이클로트론’은 이러한 확장의 수단이 되었다. 물론, 그러한 모든 원소는 방사성이며, 그러한 원소들은 무거울수록 불안정하다. 103에까지 이르는 원소들은 모두 확인되었다. 그러나 가장 무거운 원소들의 존속 기간이 분으로 측정되리만큼 짧기 때문에 그러한 원소들을 포착하고 연구하기가 점점 더 어려워지고 있다.

바로 103번에 이르는 모든 원소가 규명되었기 때문에, ‘멘델레예프’가 100년 전에 만들려고 노력한 주기율표는 이제 완성되었다. 현재 알려져 있는 원소들 사이에서는 원소가 더 이상 발견될 수 없다. 만일 새로운 원소가 발견된다면 그것은 주기율표의 끝에 추가되어야 할 것이다. ‘러시아’와 미국의 일부 과학자들은 104번 원소와 105번 원소를 발견하였다고 주장하고 있으나, 확인되지는 않았다.

창조인가, 맹목적인 우연인가?

원자에 대해서는 훨씬 더 많은 설명이 있을 수 있으나, 이번에는 여기서 그치기로 한다. 그러나 이 놀라운 질서와 균형은 창조의 강력한 증거 즉 명확한 이해를 가지신 최고의 창조주께서 계신다는 증거라는 점에 당신은 동의하지 않는가? 우리 주위의 모든 복잡한 사물과 심지어 우리 자신까지도, 세 가지의 간단한 자재 즉 중성자와 양자와 전자로 구성될 수 있다는 것을 누가 알 수 있었겠는가? 그럼에도 불구하고 무궁무진한 다양함이 있지 않는가! 그 모든 것의 아름다움과 조화를 관찰해 보라.

의심할 여지없이, 물질과, 원자 및 원소에 대해 배워야 할 것이 아직도 많다. 그러나, 이러한 기본적 배열에 대해 이처럼 간단히 살펴볼지라도, 우리가 현재 알고 있는 것이 지성있는 설계자이신 창조주의 솜씨에 대한 강력한 증거임을 증명하기에 충분하다. (히브리 3:4) 결코, 그것은 맹목적인 우연의 산물이 아니다!

[각주]

[24면 도표]

전자각의 전자 배열

번호 원소 첫째 둘째 세째 네째 다섯째 여섯째

1 수소 1

2 헬륨 2

3 리튬 2 1

4 베릴륨 2 2

5 붕소 2 3

6 탄소 2 4

7 질소 2 5

8 산소 2 6

9 불소 2 7

10 네온 2 8

11 나트륨 2 8 1

12 마그네슘 2 8 2

13 알루미늄 2 8 3

14 규소 2 8 4

15 인 2 8 5

16 황 2 8 6

17 염소 2 8 7

18 아르곤 2 8 8

19 칼륨 2 8 8 1

20 칼슘 2 8 8 2

21 스칸듐 2 8 9 2

* * *

26 철 2 8 14 2

* * *

30 아연 2 8 18 2

31 갈륨 2 8 18 3

32 게르마늄 2 8 18 4

33 비소 2 8 18 5

34 셀렌 2 8 18 6

35 취소 2 8 18 7

36 크립톤 2 8 18 8

37 루비듐 2 8 18 8 1

38 스트론튬 2 8 18 8 2

* * *

53 옥소 2 8 18 18 7

54 크세논 2 8 18 18 8

55 세슘 2 8 18 18 8 1

56 바륨 2 8 18 18 8 2

* * *

82 납 2 8 18 32 18 4

* * *

[26면 도표]

(온전한 형태의 본문을 보기 원한다면, 출판물을 참조하십시오)

‘멘델레예프’의 원소 주기율표 원자량 근사치 첨가

2 10 18 36 54

헬륨 네온 아르곤 크립톤 크세논

4 20.2 40 83.8 131.3

1 3 11 19 37 55

수소 리튬 나트륨 칼륨 루비듐 세슘

1 7 23 39 85.5 133

4 12 20 38 56

베릴륨 마그네슘 칼슘 스트론튬 바륨

9 24.3 40 87.6 137.3

5 13 21 39 57-71*

붕소 알루미늄 스칸듐 이트륨

10.8 27 45 89 139-175

22 40 72

티타늄 지르코늄 하프늄

48 91.2 178.5

23 41 73

바나듐 니오브 탄탈륨

51 93 181

24 42 74

크롬 몰리브덴 텅스텐

52 96 183.8

25 43 75

망간 테크네튬 레늄

55 99 186.2

26 44 76

철 루테늄 오스뮴

55.8 101 190.2

27 45 77

코발트 로듐 이리듐

59 103 192.2

28 46 78

니켈 팔라듐 백금

58.7 106.4 195

29 47 79

구리 은 금

63.5 107.9 197

30 48 80

아연 카드뮴 수은

65.4 112.4 200.6

31 49 81

갈륨 인듐 탈륨

69.7 114.8 204.4

6 14 32 50 82

탄소 규소 게르마늄 주석 납

12 28 72.6 118.7 207.2

7 15 33 51 83

질소 인 비소 안티몬 창연

14 31 75 121.8 209

8 16 34 52

산소 황 셀렌 텔루륨 *

16 32 79 127.6

9 17 35 53

불소 염소 취소 옥소

19 35.5 80 127

이 주기율표는 1869년 ‘멘델레예프’가 발표한 원래의 주기율표이나, 그가 1871년에 수정한 것을 포함시켰다. 더욱 최근에 만들어진 주기율표는 보통 수평선으로 되어 있으며 같은 계통의 원소들이 수직으로 배열되어 있다. 여기에 표시된 원자량은 대개 그 당시 알려진 것보다 정확하다. 1871년 이래 발견된 원소들과 1913년에 명명된 원자번호는 어둡게 칠해져 있다.

* ‘멘델레예프’는 ‘바륨’과 ‘탄탈’ 사이 세째와 네째 계통에 그가 알고 있던 네 가지 희귀 금속 원소 즉 ‘탄탈’, ‘세륨’, ‘에르븀’ 및 ‘디디뮴’(후에 ‘네오디뮴’과 ‘프라세오디뮴’의 혼합물로 밝혀짐)을 삽입하였다. 이들 희귀 금속 원소들 도합 15개가 발견되었는데, 모두 ‘이트륨’과 같은 계통에 속해 있다.

* 이 도표에 나와 있지 않은 창연보다 무거운 두가지 원소인 ‘토륨’과 ‘우라늄’을 ‘멘델레예프’는 여섯째 주기 네째와 여섯째 계통에 삽입하였다.