أول من وضع نسخة للجدول الدوري على حسب عددها الكتلي

كان هنري موسل أول من وضع نسخة للجدول الدوري وفقا لعدد الكتل، بعد سنوات من البحث، نجحنا أخيرا في إنشاء جدول دوري حقيقي، واستمرار استخدامنا لهذا الجدول حتى اليوم يعكس إنجازا كبيرا لهؤلاء العقول والعديد من العقول العظيمة الأخرى في القرنين الماضيين من الاكتشافات العلمية.

ما هو الجدول الدوري

الجدول الدوري هو عبارة عن مجموعة من الصفوف والأعمدة التي تتعامل مع الجدول الدوري، حيث يتعامل الكيميائيون بالفعل مع ١١٨ عنصرا كيميائيا معروفا (بعد إضافة أربعة عناصر جديدة في عام ٢٠١٦) منذ ١٥٠ عاما، ولا يزال ترتيب العناصر التي استخدمها منديليف في جدوله الكيميائي مستخدما، لأن الجدول الدوري الحديث يبدأ بأبسط ذرتها وهي ذرة الهيدروجين.

كما يتم ترتيب العناصر الأخرى وفقًا لأعدادها الذرية (الرقم الذري هو عدد البروتونات الموجبة التي تحتويها الذرة) مع استثناءات قليلة، فإن ترتيب العناصر يتوافق تمامًا مع الزيادة في كتلة ذرات العناصر الكيميائية المتعاقبة، كما يحتوي الجدول الدوري الحديث على 7 صفوف (دورات) و 18 عمودًا، ويمثل كل منها 7 صفوف دورة، حيث يشير عدد كل دورة إلى عدد الإلكترونات في مستويات طاقتها.

يظهر أن عنصر الصوديوم في الفترة الثالثة للجدول الدوري، ويحتوي ذرة الصوديوم على إلكترونات في أول ثلاث مستويات طاقة فقط. وإذا زاد عدد الإلكترونات، فإن الدورات تصبح أطول وتستهلك مستويات طاقة أكثر تعقيدا. لذا فإن العدد الذري يعتبر من أهم الحوادث التي ساعدت على تطوير الجدول الدوري.

نبذة عن حياة العالم مندليف

ديمتري إيفانوفيتش مينديليف هو العالم مندليف الروسي، ولد في 27 يناير 1834 في قرية توبولسك في سيبيريا، وتوفي في 20 يناير 1907 في سانت بطرسبرج في روسيا. والده أصيب بالعمى في نفس العام الذي ولد فيه، وتوفي في عام 1847. كانت والدته تدير مصنع زجاج بسيط يملكه العائلة لتلبية احتياجات الأسرة. ومع ذلك، احترق المصنع بالكامل في عام 1848، وذهبت والدة منديليف وعائلته إلى سانت بطرسبرج. التحق منديليف بالمعهد التربوي، وبعد فترة قصيرة توفيت والدته.

عندما تخرج منديليف من المعهد، أصبح مدرسا في عام 1855، وانتقل إلى المدرسة الثانوية في سيمفيروبول، ولم يبقى هناك سوى شهرين قبل أن يذهب للدراسة في الخارج لمدة عامين. بعد ذلك، انضم إلى جامعة هايدلبرغ حيث أنشأ منديليف مختبره الخاص في شقته في عام 1860. كما حضر منديليف مؤتمرا كيميائيا دوليا لمناقشة قضايا كيميائية مثل الصيغ الكيميائية والرموز الكيميائية والوزن الذري. خلال هذا المؤتمر، التقى منديليف بعدد من الكيميائيين المشهورين في أوروبا وتواصل معهم على مدى السنوات التالية.

عاد ديمتري مندليف إلى سان بطرسبرج في عام 1861 بعد حصوله على لقب أستاذ في جامعته، وتم تعيينه هناك كأستاذ للتكنولوجيا الكيميائية بجامعة سانت بطرسبرج، واستمر في دراسته. كما يعتبر اكتشاف الجدول الدوري من أهم إنجازات ديمتري مندليف في عالم الكيمياء، وتظل الأنماط التي يتكرر فيها عدد من مجموعات العناصر الكيميائية التي اكتشفها مندليف قيد الدراسة حتى يومنا هذا. كما يتضح منجزات مندليف الأخرى فيما يلي:

• لم يقتصر نجاح مندليف على مجال الكيمياء فقط، بل كان له إنجازات في مجال الفيزياء وفي مجالات أخرى، حيث أثبت أن السوائل تتمدد عند تعرضها للحرارة.
• كما بيّن وحدّد درجة غليان المادة.
• كانت لدى مندليف أثرٌ في عدة مجالات أخرى بما في ذلك مجالات الأرصاد الجوية والتنبؤ بالطقس وصناعات النفط والصناعات الكيماوية.
• كما أظهرت العديد من الأبحاث في مجالات متعددة، فإنه يظل مرجعًا موثوقًا به حتى يومنا هذا.

تاريخ جدول مندلييف

بدأ العلماء في تصنيف وترتيب العناصر الكيميائية المعروفة قبل عام 1869، والتي كان عددها 63 عنصرًا بما في ذلك الذهب والفضة والقصدير والزئبق والنحاس والرصاص، وتم اكتشاف العديد من العناصر الأخرى على مدى 220 عامًا، وخلال هذه الفترة حدد العلماء العناصر الفردية.

كما تعلموا العديد من الخصائص الكيميائية الأخرى من خلال تعريض العناصر الفردية بشكل منهجي لمواد كيميائية مختلفة ومراقبة التفاعلات، كما يعتبر هذا هو السبب في أنها احتاجت إلى طريقة لتنظيم العناصر بطريقة مفيدة، وقد قدم العديد من العلماء بما في ذلك مندليف العديد من المساهمات الدورية المعروفة.

لماذا استمر الجدول الدوري الذي وضعه مندليف إلى الآن

لم يكن العالم منديليف أول من حاول ترتيب العناصر الكيميائية في جدول، حيث سبقه علماء آخرون في ذلك، حيث قاموا بتصنيف العناصر ذات الخصائص المتشابهة. ولكن الجديد في فكرة منديلييف التي لم يسبقها أحد، هي توقع العناصر الكيميائية بشكل متسلسل بحسب كتلتها الذرية، كما كان يتوقع زيادة عدد العناصر الكيميائية في المستقبل وكان على حق.

احتوى الجدول الدوري على 63 عنصرا معروفا للعلماء، واليوم يحتوي الجدول الدوري على 118 عنصرا، وبما أن منديليف كان يعتقد أن هذه الزيادة ستحدث في المستقبل، فقد ترك العديد من الفجوات عندما اكتشف تركيب الجدول الدوري مثل عنصر الألومنيوم الذي لم يكن معروفا في أي وقت، لكن منديليف سمح بمساحة له وتنبأ بخصائصه، استنادا إلى خصائص العناصر المجاورة.

عموما، يوجد تدرج جيد في الخصائص الكيميائية والفيزيائية لمندليف مع مرور الوقت، ولكن هناك العديد من الاستثناءات لهذه القاعدة العامة، مما يجعل دراسة الكيمياء مجالا مثيرا مليئا بالعديد من الأشياء غير المتوقعة، فالمعادن نفسها يمكن أن تتراوح بين المواد الصلبة اللينة والغير لامعة، مثل الصوديوم والبوتاسيوم، والمواد الصلبة واللامعة مثل الكروم والبلاتين والحديد، بينما تتفاوت خصائص المواد الأخرى.

تميل المواد غير الفلزية مثل الكربون والأكسجين إلى أن تكون صلبة أو غازية بسبب مظهرها، وقد يصعب أحيانا التمييز بين المعادن الخاملة والمواد غير الفلزية الخاملة، وقد يبدو للشخص العادي أنه لا يوجد معدن صلب لامع أكثر من المعدن الناعم مثل الصوديوم. كما تتكرر دورة متكررة من المعادن إلى المواد غير الفلزية، وتميل العناصر داخل نفس المجموعة إلى مشاركة العديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية المهمة.