كيف كادت الطاولة الدورية ألا تكون لمندليف
لم يكن مندليف أول كيميائي يلاحظ أن العناصر تتكرر في أنماط. إليك سبب تفوق جدوله لعام 1869 على ثلاث محاولات سابقة على الأقل.
في 6 مارس 1869، قدم الكيميائي الروسي ديمتري مندليف ورقة بحثية إلى الجمعية الكيميائية الروسية بعنوان "الاعتماد بين خصائص الأوزان الذرية للعناصر". لقد رتب العناصر الكيميائية الثلاثة والستين المعروفة حسب الوزن الذري في صفوف، وقسم كل صف بحيث تتوافق العناصر ذات السلوك الكيميائي المتشابه في نفس الأعمدة. وحيثما تطلب النمط عنصرًا لم يعثر عليه أحد بعد، لم يجبر الصف على الإغلاق - بل ترك المساحة فارغة ووصف، مسبقًا، ما يجب أن يملأها في النهاية.
هذا الجدول هو الذي لا يزال معلقًا في الفصول الدراسية اليوم. لكن مندليف لم يكن أول كيميائي يلاحظ أن العناصر تكرر خصائصها على فترات منتظمة، ولم يكن حتى الشخص الوحيد الذي نشر ترتيبًا دوريًا في عقده. فقد سبقه ثلاثة كيميائيين آخرين على الأقل، أو كانوا في نفس الوقت تقريبًا - والتاريخ لا يتذكر سوى جدول واحد منهم.
الكيميائيون الذين رأوا النمط قبله
في وقت مبكر من عام 1862، قام الجيولوجي الفرنسي ألكسندر-إميل بيجوييه دي شانكورتوا برسم العناصر المعروفة على شكل حلزوني بزيادة الوزن الذري ولاحظ أن العناصر المتشابهة تتوافق على نفس الخط العمودي - وهي إشارة مبكرة للدورية لم يلاحظها أحد إلى حد كبير خارج فرنسا. في عام 1865، رتب الكيميائي الإنجليزي جون نيولاندز العناصر بترتيب الوزن الذري ولاحظ أن كل عنصر ثامن يتشارك في خصائص متشابهة، وهو نمط أسماه "قانون الأوكتافات". حتى أن نيولاندز تنبأ بعنصر غير مكتشف بوزن ذري يبلغ حوالي 73 - قبل ست سنوات من قيام مندليف بتنبؤ مطابق تقريبًا لنفس الفجوة. لكن نيولاندز لم يترك أي مسافات فارغة في جدوله للعناصر المفقودة، وقد سخر كيميائيو ذلك الوقت من فكرته، حيث قيل إن أحدهم سأل، في اجتماع للجمعية الكيميائية، عما إذا كان قد حاول ترتيب العناصر أبجديًا بدلاً من ذلك.
ما الذي جعل نسخة مندليف مختلفة
لم يكن الاختلاف في أن مندليف رأى نمطًا لم يره أحد آخر. بل كان في أنه وثق بالنمط بما يكفي للمراهنة ضد المخزون الحالي من العناصر المعروفة والقول، مطبوعًا، بالضبط أين وبأي مقدار كان غير مكتمل. سمى الفجوات في جدوله باسم العنصر المعروف الذي يقع فوقها مباشرة - إيكا-ألومنيوم، إيكا-بورون، إيكا-سيليكون - وتنبأ بأوزانها الذرية وسلوكها الكيميائي بتفاصيل محددة وقابلة للتحقق. في غضون سبعة عشر عامًا، تم العثور على الثلاثة جميعًا تقريبًا حيث قال إنها ستكون: الغاليوم في عام 1875، والسكانديوم في عام 1879، والجرمانيوم في عام 1886. تطابق كل اكتشاف خصائص مندليف المتوقعة بشكل وثيق بما يكفي لتحويل جدوله من مجرد اقتراح إلى علم مستقر فعليًا.
جدول منافس، واستقبالان مختلفان تمامًا
كان الكيميائي الألماني يوليوس لوثار ماير يبني نسخًا خاصة به من الجدول الدوري منذ عام 1864 ونشر واحدة مشابهة بشكل لافت لجدول مندليف في عام 1870، بعد عام من جدول مندليف. ترك جدول ماير أيضًا فجوات للعناصر غير المكتشفة، لكنه لم يتنبأ بما سيملأها. حكمت الجمعية الملكية في لندن في النهاية بأن مساهمات الرجلين قريبة بما يكفي في الأهمية لمنح ميدالية ديفي لعام 1882 لكليهما بشكل مشترك. اضطر نيولاندز للانتظار لفترة أطول بكثير للاعتراف: رفضت الجمعية الكيميائية ورقته لعام 1865 بشكل قاطع، ولم يحصل على ميدالية ديفي خاصة به من الجمعية الملكية إلا في عام 1887 - بعد اثنتين وعشرين عامًا - ولم يتلق مسقط رأسه لوحة تذكارية رسمية إلا في عام 1998.
مروية كقصة مصورة
الأسئلة الشائعة
هل اخترع مندليف الجدول الدوري بمفرده تمامًا؟
لا. لاحظ كيميائيون بمن فيهم ألكسندر-إميل بيجوييه دي شانكورتوا، وجون نيولاندز، ويوليوس لوثار ماير أنماطًا في خصائص العناصر قبل أو في نفس وقت مندليف تقريبًا. ما ميز جدوله لعام 1869 هو استعداده لترك فجوات للعناصر غير المكتشفة والتنبؤ بخصائصها الدقيقة مسبقًا.
كيف تنبأ مندليف بعناصر لم تكتشف بعد؟
لاحظ أن خصائص العناصر تتكرر بنمط منتظم بناءً على الوزن الذري. وحيثما أظهر جدوله فجوة في هذا النمط، قام بحساب وزن العنصر الذي يملأها وكيف يجب أن يتصرف كيميائيًا - وهي تنبؤات تم تأكيدها لاحقًا بشكل شبه دقيق باكتشافات الغاليوم (1875)، والسكانديوم (1879)، والجرمانيوم (1886).
لماذا يحصل مندليف على تقدير أكبر من نيولاندز أو ماير؟
نشر نيولاندز فكرة مشابهة في عام 1865 لكنه لم يترك فجوات للعناصر المفقودة وتم تجاهله من قبل كيميائيي عصره؛ ولم يتلق اعترافًا رسميًا، وهو ميدالية الجمعية الملكية، إلا في عام 1887. نشر ماير جدولًا مستقلًا مشابهًا في عام 1870، بعد عام من مندليف، وتقاسما لاحقًا ميدالية مشتركة. يُذكر مندليف كمكتشف رئيسي بشكل أساسي لأن تنبؤاته المحددة والقابلة للاختبار هي التي ثبت صحتها.