الخميس, 28 مارس 2024

abou-alhool
abou-alhool
abou-alhool
abou-alhool
abou-alhool
الرئيسية
بانوراما
فرعونيات
بلاد وشركات
الحدث السياحي
سحر الشرق
سياحة وإستشفاء
أم الدنيا
حج وعمرة
أعمدة ثابتة
درجات الحرارة
اسعار العملات
abou-alhool

مندليف.. مكتشف الجدول الدورى للعناصر

مندليف.. مكتشف الجدول الدورى للعناصر
عدد : 02-2020
بقلم المهندس/ طارق بدراوى


ديميتري إيفانوفيتش مندليف و كان يشتهر بإسم مندليف هو كيميائي روسي إشتهر بسبب مساهماتهِ الهامة في تأليف النسخة الأولى من الجدول الدوري للعناصر وعلى عكس الذين سبقوه في المساهمة في تأسيس فكرة الجدول الدوري فقد كانت له رؤيته الخاصة حيث تنبأ بإكتشاف عناصر جديدة فيما بعد لم يتم إكتشافها في عصره وحدد الخواص الكيميائية لها وفي حالات عديدة غامر بالسؤال عن دقة الأوزان الذرية المقبولة في وقته وكان يجادل بأنها لا تتطابق مع المتوقع لها بواسطة القانون الدوري وبالفعل فقد أثبتت الأبحاث لاحقا صحة كلامه .

ولد مندليف يوم 8 فبراير عام 1834م في توبولسك بسيبيريا في روسيا وكان أصغر إخوته البالغ عددهم 14 للأب إيفانوفيتش مندليف الذى كان يعمل مدرسا في صالة ألعاب رياضية محلية والأم ماريا ديمتريفنا كندليفا والتي كانت قد إضطرت أن تدير مصنع زجاج صغير تمتلكه عائلتها في بلدة مجاورة بعد أن أصيب زوجها بالعمي وفقد عمله لكن المصنع إحترق في شهر ديسمبر عام 1848م وهو في سن الرابعة عشر وتوفي والده أيضا في نفس العام وعاشت الأسرة حياة صعبة بسبب ذلك وفي عام 1849م رحلت الأسرة إلي مدينمة سان بطرسبورج وإلتحق مندليف في العام التالي 1850م بالمعهد التربوي الرئيسي بتلك المدينة وتوفيت أمه بعد فترة وجيزة وبعد التخرج أصيب بالسل مما جعله ينتقل إلى شبه جزيرة القرم بالقرب من البحر الأسود في عام 1855م حيث أصبح الرئيس العام للعلوم في المدرسة الثانوية المحلية ثم إستعاد صحته ورجع إلى سان بطرسبورج مرة أخرى عام 1856م لكي يستكمل تعليمه وإستطاع أن يحصل علي شهادة الماجستير عام 1856م وبدأ في إجراء بحوث في الكيمياء العضوية وبتمويل من منحة حكومية ذهب للدراسة في الخارج لمدة عامين في جامعة هايدلبرج في المانيا وبدلا من العمل عن كثب مع الكيميائيين البارزين في هذه الجامعة العريقة والذين كان منهم روبرت بونسن وإميل إرلنماير وأغسطس كيكولي أسس مختبرا في شقته الخاصة وفي شهر سبتمبر عام 1860م حضر المؤتمر الدولي للكيمياء في مدينة كارلسروه الألمانية والذى كان الهدف منه مناقشة قضايا مهمةٍ في الكيمياء مثل الأوزان الذرية والرموز الكيميائية للعناصر المختلفة والصيغ الكيميائية وإلتقى هناك وتواصل مع العديد من الكيميائيين الكبار في قارة أوروبا وفي عام 1861م عاد مندليف إلى سان بطرسبورج وفي عام 1863م أصبح مدرس الكيمياء في المعهد التقني وفي جامعة سان بطرسبورج وفي عام 1864م حصل على الأستاذية من المعهد التكنولوجي وبعد تقديمه أطروحته في الدكتوراة عام 1865م تم تعيينه بروفيسورً للتكنولوجيا الكيميائية في جامعة سان بطرسبورج كما أصبح بروفيسوراً في الكيمياء العامة بنفس الجامعة عام 1867م وإستمر يعمل بها حتى عام 1890م .

ومع بداية قيامه بتدريس الكيمياء غير العضوية في الجامعة لم يتمكن مندليف من العثور على كتبٍ دراسية تلبي إحتياجاته وبما أنه كان قد نشر كتابا عن الكيمياء العضوية عام 1861م والذي أكسبه جائزة ديميدوف المرموقة فقد بدأ بتأليف كتابٍ آخر سماه مبادئ الكيمياء والذي أصبح مرجعا أساسيا لعلم الكيمياء وصدرت منه العديد من النسخ وترجم لعدة لغات وعندما بدأ مندليف في تأليف الفصل الخاص بعناصر الهالوجينات في نهاية المجلد الأول قام بمقارنة خصائص هذه المجموعة مع عناصر مجموعة الفلزات القلوية إكتشف أوجه تشابه في تعاقب الأوزان الذرية لعناصر كل مجموعة ومن ثم تساءل عما إذا كانت مجموعات أخرى من العناصر تظهر خصائص مماثلة وبعد دراسته العناصر القلوية الترابية توصل مندليف إلى أنّ ترتيب الأوزان الذرية يمكن أن يستخدم ليس فقط في ترتيب العناصر داخل كل مجموعة بل لترتيب المجموعات نفسها أيضا ومن هنا توصل مندليف إلي القانون الدوري وأعلن عن هذا القانون المعروف بإسمه أمام الجمعية الكيميائية الروسية في يوم 6 من شهر مارس عام 1869م وقدمه أمامها للمجتمع الروسي للكيمياء بعنوان العلاقة بين خصائص العناصر وأوزانها الذرية مع بيان يحمل إسم ترتيب العناصر وفقاً للأوزان الذرية الخاصة بها ويكشف عن دوريةً في خصائصها وبالتالي فقد اتاج القانون الدوري لمندليف بوضع جدول منظم لجميع العناصر السبعين المعروفة آنذاك وكان لدى مندليف إيمان كبير في صحة القانون الدوري لدرجة أنه إقترح إجراء تغييرات على القيم المقبولة للأوزان الذرية لبعض العناصر كما تنبأ بمواقع العناصر غير المعروفة في الجدول الدوري جنباً إلى جنب مع خصائصها ولذلك فقد ترك فراغات في الجدول الدوري لعناصر إعتقد وتنبأ أنها لم تكتشف بعد وقد نص قانون مندليف المشار إليه على أنه لو رتبت العناصر طبقا لوزنها الذري فإن خصائصها تتكرر دوريا وأن العناصر المتشابهة في خواصها الكيميائية لها أوزان ذرية إما قريبة من بعضها أو تزيد بإنتظام وعلاوة علي ذلك فإن ترتيب العناصر أو مجموعة من العناصر حسب أوزانها الذرية يتفق مع ما يسمى بالتكافؤ وأيضا إلى درجة ما إلى خواص العناصر الكيميائية المميزة كما ان العناصر المنتشرة بكثرة لها أوزان ذرية صغيرة وتحدد قيمة هذه الأوزان الذرية صفات العنصر كما أن قيمة الجزئ تحدد صفات المركب وأنه يجب توقع إكتشاف العديد من العناصر غير المكتشفة وقتها وأنه يمكن ضبط الوزن الذري للعنصر بمعرفة الأوزان الذرية للعناصر الملاصقة له مع إمكانية توقع خواص معينة للعناصر طبقا لأوزانها الذرية .

وفي بداية الأمر لم يلفت النظام الدوري الذى إبتكره مندليف إهتماما كبيرا بين الكيميائيين ومع ذلك ومع إكتشاف العناصر التي تنبأ بها مندليف ولاسيما الجاليوم في عام 1875م والسكانديوم في عام 1879م والجرمانيوم في عام 1886م بدأ النظام بكسب قبولٍ واسعٍ بين العلماء وزادت شهرة مندليف بصفته مؤسسً القانون الدوري نتيجة إثبات العديد من تنبؤاته خلال فترة حياته وتدريجيا أصبح القانون والجدول الدوري جزئين مهمين في النظرية الكيميائية ونتيجةً لذلك كسب مندلييف إعترافا دوليا وحصل على جوائز عديدةٍ من عدة دول وبالإضافة إلى عمله النظري في الكيمياء كان مندليف معروفا بدراساته العلمية العملية والتي كانت في كثير من الأحيان لصالح وخدمة الإقتصاد الوطني لبلاده فقد شارك في البحوث المتعلقة بإنتاج النفط الروسي حيث قام بالتحقق من حقول وتركيب النفط وساعد في عمل أول مصفاة زيت في روسيا وساهم أيضا كمستشار للحكومة في البحوث الحكومبىة الخاصة بصناعة الفحم والأساليب الزراعية المتقدمة والرسوم الجمركية الوطنية ودراسة إنتاج أنواع جديدة من البارود وقام بإختراع البروكولوديوم وهو نوع من البارود الذى لا ينجم عنه دخان ويتكون أساسا من النيترو سيليلوز وفي عام 1892م نظم ورتب عملية تصنيعه وقد بقي مندليف مشغولاً بالأنشطة العلمية حتي بعد أن ترك منصبه التعليمي بجامعة سان بطرسبورج عام 1890م فعلي الرغم من أن مندليف تم تكريمه من كل المؤسسات العلمية في قارة أوروبا إلا أن نشاطه السياسي كان يقلق الحكومة الروسية حينذاك مما أدى لإقالته من جامعة سان بطرسبورج في يوم 17 أغسطس عام 1890م وبعدها ساهم في كتابة العديد من المقالات في موسوعة بروك هاوس وفي عام 1893م عين مديراً للمجلس المركزي الروسي الجديد للأوزان والمقاييس كما أشرف على عدة طبعات من كتاب مبادئ الكيمياء الذي ألفه وفى سنواته الأخيرة عمل خارج هذا المجلس وإخترع المواصفات القياسية للفودكا الروسية حيث قام بالتحديد العلمي لأفضل نسبة للكحول المستخدم في الفودكا لتكون 40% وكان تحديده لهذه النسبة مبنيا علي جزء من أطروحته لنيل درجة الدكتوراة وهو الجزء الخاص بكيفية خلط الماء بالكحول وتعامل في هذا الجزء من أطروحته في الأساس مع الخواص الفيزيائية لمحلول الماء والكحول مثل الكثافة ويحسب لمندليف أيضا أنه قد قام بتقديم النظام المتري للإمبراطورية الروسية وفي قسم آخر من الكيمياء الفيزيائية تحقق من تمدد السوائل بالحرارة وقدم معادلة لتجانس تمدد الغازات بتعريف نقطة الغليان المطلقة للمادة على أنها درجة الحرارة التي تساوى عندها قوى الإلتصاق وحرارة التبخر صفر ومن ثم يتغير السائل إلى بخار بغض النظر عن الضغط .

وجدير بالذكر أنه في عام 1905م تم إنتخاب مندليف عضواً بالأكاديمية الملكية السويدية للعلوم وهي المؤسسة المسؤولة عن منح جوائز نوبل وفي العام التالي 1906م أوصت لجنة نوبل للكيمياء بهذه الأكاديمية بمنحه جائزة نوبل في الكيمياء عن هذا العام المذكور نظير إكتشافه النظام الدوري وأيد قسم الكيمياء في الأكاديمية هذه التوصية وكان من المفترض أن توافق الأكاديمية على إختيار اللجنة وبشكل غير متوقع إقترح عضو في لجنة نوبل ترشيح هنري مويسان بدلا منه وكان لسفانتي آرهينيوس رغم أنه ليس عضواً في لجنة نوبل للكيمياء تأثيره الكبير في الأكاديمية فضغط أيضا لرفض منح الجائزة لمندليف بحجة أن النظام الدوري كان قديما جدا بحيث لا يعترف بإكتشافه في عام 1906م وكان أرهينيوس مدفوعاً بالضغينة التي حملها ضد مندليف بسبب نقده لأعماله وبعد جدال ساخن إختارت الأكاديمية وبفارق صوت واحد مويسان وفي العام التالي 1907م أحبطت أيضا محاولات ترشيح مندليف لجائزة نوبل مرة أخرى.

وعن الحياة الشخصية لمندليف فقد تزوج من فيوزفا نيكيتشنا في يوم 27 أبريل عام 1862م وإستمر زواجهما حوالي 20 عاما ثم إنتهي بالطلاق عام 1882م ورزقه الله منها بإبن يدعى فلاديمير وإبنة تدعى أولجا وتزوج مندليف مرة أخرى في نفس عام طلاقه 1882م من آنا إيفانوفا بوبوفا ورزقا الله منها بأربعة أطفال كان منهم إبنة إسمها ليوبوف والتي تزوجت بعد ذلك من الشاعر الروسي المشهور الكسندر بلوك أما من حيث ديانة ديميتري مندليف ومعتقداته وطائفته الأصلية فقد ولد لعائلة مسيحية من الروم الأورثوذكس وفي السنوات الأخيرة من حياته المهنية كان مندليف معترفاً به دوليا ًنتيجة مساهماته الكبيرة في مجال الكيمياء إذ حصل على جوائز فخرية من جامعتي أوكسفورد وكامبريدج البريطانيتين بالإضافة إلى ميدالية من الجمعية الملكية بالعاصمة البريطانية لندن وغيرها من الجوائز وكانت وفاة مندليف في يوم 2 فبراير عام 1907م عن عمر يناهز 73 عاما وفي جنازته في مدينة سان بطرسبورج حمل طلابه نسخة كبيرة من الجدول الدوري للعناصر تكريماً له ومؤخرا في اليوم الثامن من شهر فبراير من عام 2016م غير محرك البحث جوجل صورة شعاره الخارجي لصورة ديميتري مندليف وذلك بمناسبة الذكرى المائة والثامنة والعشرين لمولده .

ولا يفوتنا هنا أن نذكر أيضا أنه كما تنبأ مندليف تم تطوير الجدول الدوري على عدة مراحل منذ إكتشافه علي يده وحتى الوصول إلى الجدول الحديث والذي يستخدمه العلماء والباحثون والطلاب حالياً ففي عام 1913م رتب العالم الإنجليزي موزلي العناصر تصاعديا وتنازليا وإعتمد في ترتيبه هذا على قيم الكتل الذرية لكل عنصرٍ منها وهكذا أضاف تحديثا على طريقة مندليف في ترتيب العناصر ولكنه حافظ على فكرة تحديد قيمة كل عنصرٍ في الجدول وحدث تطوير بعد ذلك وظهر الجدول الحديث إلي الوجود والذي رتب تصاعديا ويتكون من ثمانية عشر عمودا رأسيا وسبعة صفوفٍ أفقية وقُسِم إلى أربعة أقسام يمين ويسار ووسط ونهاية الجدول ويحتوي كل قسمٍ على عددٍ من العناصر موزعةً على مجموعات وهي القسم اليسار وتوجد فيه عناصر المجموعة الرئيسيةA والتي تتكون من المجموعتَين A1& A2 ويطلق عليها إسم الفلزات القلوية والقسم اليمين ويحتوي على باقي العناصر المكونة للمجموعة A وتتفرع منها المجموعات من A3 إلىA7 وتعرف بأنها اللافلزات وأشباه الفلزات وباقي الفلزات الأخرى والغازات النادرة أو الخاملة وتسمى العناصر الموجودة في مجموعة A7 بالهالوجينات وتعرف هذه العناصر بإسم التمثيلية أو الغير إنتقالية ثم يأتي القسم المتوسط ويحتوي على عناصر المجموعة وتتضمّن 30 عنصرا وتسمى بالعناصر غير التمثيلية أو الإنتقالية وبعد ذلك يأتي القسم الأخير وهو يتكون من سلسلتَين من العناصر كل سلسلةٍ تحتوي على 14عنصرا أولهما تسمي اللانثانيدات وثانيهما تسمى الأكتينيدات .

 
 
الصور :