تاريخ الجدول الدوري

e

على مر التاريخ، انجذب البشر إلى اكتشاف فهم لتعقيد العالم من حولنا. في البداية كان يعتقد أن كل المادة يمكن اختزالها في العناصر الأساسية الأربعة: الماء، الأرض، النار والهواء. ومع ذلك، مع تقدم التقنيات التجريبية مع مرور الوقت، أصبح من الواضح أن طبيعة المادة أكثر تعقيدًا بكثير مما كان يُفترض سابقًا. ومن هنا ضرورة تنظيم العناصر الكيميائية والجدول الدوري. ال تاريخ الجدول الدوري وهو يغطي كل شيء من الأصل إلى التعديلات التي لدينا اليوم.

سنخبرك في هذه المقالة بتاريخ الجدول الدوري والتطور المستمر الذي شهده عبر التاريخ.

الملامح الرئيسية

يؤدي الجدول الدوري وظائف متعددة في مجال الكيمياء. إنها أداة تنظم وترتب جميع العناصر المعروفة بناءً على بنيتها الذرية وخصائصها. للقيام بذلك، فهو يساعد الكيميائيين على التنبؤ بسلوك العناصر وتفاعلاتها مع العناصر الأخرى. بالإضافة إلى ذلك، يوفر الجدول الدوري معلومات مهمة حول الخواص الفيزيائية والكيميائية للعناصر، بما في ذلك عددها الذري ورمزها ووزنها الذري. وهو أيضًا مورد أساسي لتحديد وتسمية العناصر الجديدة التي تم اكتشافها. بشكل عام، يظل الجدول الدوري جزءًا أساسيًا ولا غنى عنه في دراسة الكيمياء.

تم إنشاؤه في الأصل على يد ديمتري مندلييف، الكيميائي الروسي في عام 1869. ويعتبر على نطاق واسع أهم اكتشاف في مجال الكيمياء. سهّل التنظيم المعقد للعناصر القدرة على توقع اكتشاف عناصر جديدة، مع السماح أيضًا بمتابعة التحقيقات النظرية في الهياكل غير المستكشفة سابقًا.

يتكون الجدول الدوري حاليًا من 118 عنصرًا، والتي يتم تنظيمها في سبعة صفوف أفقية تُعرف باسم "الدورات" و18 عمودًا رأسيًا تسمى "المجموعات". يعتبر الكيميائي الروسي ديميتري مندلييف مساهمًا مهمًا في تاريخ الكيمياء. رغم عدم حصوله على جائزة نوبل. تقديرًا لمساهماته، تم تسمية العنصر الكيميائي ذو العدد الذري 101 في الجدول الدوري باسم مندليفيوم (Md) في عام 1955.

تاريخ الجدول الدوري

كان مفهوم الجدول الدوري نتيجة للتراكم التدريجي للمعرفة والاكتشافات في الكيمياء. في عام 1789، نشر أنطوان لافوازييه قائمة تضم 33 عنصرًا في كتابه المدرسي "رسالة أولية في الكيمياء". في عام 1817، لاحظ يوهان دوبرينر أنه يمكن تجميع بعض العناصر في مجموعات من ثلاثة عناصر لها خصائص كيميائية مماثلة.

في عام 1862، قام ألكسندر إميل بيجوير دو شانكورتوا بترتيب العناصر في شكل حلزوني حول أسطوانة بناءً على أوزانها الذرية. في وقت لاحق من ذلك العام، اقترح جون نيولاندز أن تكرر العناصر خصائصها في كل عنصر ثامن، على غرار الأوكتاف الموسيقي. أخيرًا، في عام 1869، نشر ديميتري مندلييف نسخته من الجدول الدوري، حيث قام بترتيب العناصر عن طريق زيادة الأوزان الذرية وترك مساحات للعناصر غير المكتشفة. سمح هذا الترتيب لمندليف بالتنبؤ بخصائص هذه العناصر غير المكتشفة، مما أدى إلى اكتشاف الغاليوم والجرمانيوم.

الأصل والبدايات

تعود أصول هذه الحكاية إلى العصور القديمة، عندما وصف فلاسفة ما قبل سقراط لأول مرة العناصر الأربعة الأساسية: الماء والنار والهواء والأرض. تم توسيع هذه الافتراضات الأولية لاحقًا على يد أفلاطون وأرسطو، اللذين طرحا فكرة العنصر الخامس المعروف بالجوهر أو الأثير. وقد بنى مجال الكيمياء، وشخصيته الرائدة باراسيلسوس، على هذه المفاهيم وقدم أفكار التحويل ونظرية الكبريت والزئبق. كما تمت إضافة عنصر جديد، وهو الملح، إلى المزيج، كما أدى اكتشاف الزنك إلى تحسين فهمنا لهذه المكونات الأساسية.

في القرن التاسع عشر، بدأ العلماء في مجال الكيمياء بتصنيف العناصر بناءً على الخصائص المشتركة لخصائصها الفيزيائية والكيميائية. خلال الفترة من 1817 إلى 1829، أحرز كيميائي من ألمانيا يُدعى يوهان دوبرينر تقدمًا في تصنيف عناصر معينة إلى مجموعات من ثلاثة. وقد سميت هذه المجموعات بالثلاثيات بسبب تشابه خصائصها الكيميائية. واحدة من تلك الثلاثيات وكان يتكون من الكلور (Cl)، والبروم (Br)، واليود (I). لاحظ دوبرينر أن الكتلة الذرية للبروم كانت مشابهة بشكل لافت للنظر لمتوسط ​​كتلة الكلور واليود.

لسوء الحظ، لم يكن تجميع جميع العناصر في ثلاثيات ناجحًا، كما أن الجهود المبذولة لاقتراح تصنيف للعناصر لم تكن كافية.

تطور تاريخ الجدول الدوري

وفي عام 1862، اكتشف جيولوجي فرنسي يُدعى شانكورتوا نمطًا من الدوريات بين عناصر الجدول. وبعد ذلك بعامين، تعاون شانكورتوا مع الكيميائي الإنجليزي نيولاندز لتقديم قانون الثمانية، الذي ينص على أن الخصائص تتكرر كل ثمانية عناصر. لكن، وقد اقتصر هذا القانون على العناصر فقط حتى الكالسيوم. وعلى الرغم من عدم كفايته، إلا أن هذا التصنيف وضع الأسس لتطوير الجدول الدوري.

بحلول منتصف القرن التاسع عشر، حدد العلماء 63 عنصرًا متميزًا، لكن كان هناك إجماع بين الكيميائيين فيما يتعلق بتصنيف وتنظيم هذه العناصر. كان المؤتمر الدولي الافتتاحي للكيميائيين، الذي عُقد في كارلسروه بألمانيا عام 1860، يهدف إلى معالجة هذه الأسئلة وأثبت أنه حدث بالغ الأهمية.

في المؤتمر، ستانيسلاو كانيزارو، الكيميائي الإيطالي، حدد بوضوح مفهوم الوزن الذري، وهو الكتلة الذرية النسبية للعنصر. وقد ألهم عملهم ثلاثة مشاركين شباب في المؤتمر، وهم ويليام أودلينج، وجوليوس لوثار ماير، وديميتري إيفانوفيتش مندليف، لإنشاء أول جداول شاملة لتنظيم العناصر.

في عام 1869، نشر الكيميائي الروسي ديميتري مندلييف أول جدول دوري للعناصر، مرتبة تصاعديًا للكتلة الذرية. في الوقت نفسه، نشر الكيميائي الألماني لوثار ماير جدوله الدوري الخاص، ولكن مع ترتيب العناصر من الأدنى إلى الأعلى في الكتلة الذرية. ال تم بناء جدول مندليف أفقيا، مع مساحات مخصصة للعناصر التي لم يتم اكتشافها بعد في ذلك الوقت.

كانت مساهمة مندليف في مجال الكيمياء ثورية حقًا. قام بتنبؤات وترك فجوات في الجدول الدوري للعناصر التي لم يتم اكتشافها بعد، بما في ذلك الغاليوم (1875)، السكانديوم (1879)، الجرمانيوم (1887)، والتكنيشيوم (1937). في عام 1913، أجرى الكيميائي الإنجليزي هنري موسلي دراسات بالأشعة السينية لتحديد الشحنة النووية أو العدد الذري لكل عنصر. وباستخدام هذه الطريقة، تمكن من تصنيف العناصر بترتيب تصاعدي للعدد الذري، وهو النظام الذي لا يزال مستخدمًا حتى اليوم.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن تاريخ الجدول الدوري وتطوره.