پرسش

تاریخچه جدول تناوبی عناصر

پاسخ

تا سال 1872 شصت‌و‌سه عنصر شناخته شده بود و شیمیدانها به جستجوی راههایی برای مرتب كردن عنصرها پرداختند . این جستجو تا حدی شبیه تحقیق اولیه’ كپلر برای یافتن قاعده‌هایی بود كه حركات سیاره‌های منظومه’ شمسی را به هم مربوط می‌كند . علاوه بر جرمهای اتمی نسبی ، بسیاری از خواص دیگر عنصرها و مواد مركب حاصل از آنها تا آن زمان معین شده بود . بعضی از این خواص عبارت بودند از : نقطه’ ذوب ، نقطه’ جوش ، چگالی ، رسانایی الكتریكی ، رسانایی گرمایی ، سختی و ضریب شكست . نتیجه آنكه در سال 1870 اطلاعات فراوانی درباره’ بسیاری از عنصرها و خواص آنها بدست آمده بود . در سال 1865 شیمیدان انگلیسی ج‌. ا. ر. نیولندز اعلام داشت كه عنصرها را می‌توان به ترتیب افزایش جرم اتمی به دنبال هم نوشت . هنگامی كه اینكار انجام گرفت ، نظمی شگفت‌انگیز ایجاد شد : خواص شیمیایی و فیزیكی مشابه چند بار در فهرست ظاهر شد . نیولندز عقیده داشت كه ، در كل فهرست عنصرهایی با خواص مشابه به طور تناوبی ( یعنی در فاصله‌هایی منظم ) ظاهر می‌شوند. وی می‌گوید ْْ با شروع از یك عنصر معین ، هشتمین عنصر نوعی تكرار نخستین عنصر است ، همجون هشتمین نت در یك اكتاو موسیقی .ْْ البته نیولندز عناصر شناخته شده تا آن زمان را به ترتیب پشت‌سر هم در یك ستون چید ( و به صورت كنونی آنها را مرتب نكرد ) و متوجه شد كه در بعضی جاهها یك نظم وجود دارد . وی هیچ توجیهی برای فلزاتی كه الان فلزات واسطه می‌نامیم ، نداشت . البته تا قبل از نیولندز شیمیدانان دیگری هم مبادرت به طبقه‌بندی عناصر كرده بودند ، مثلا در سال 1829 شیمیدان آلمانی یوهان ولفگانگ دوبرینر مشاهده كرد كه عنصرها غالبا گروههایی از سه عنصر ، با خواص شیمیایی مشابه ، تشكیل می‌دهند . او تریادها ( به معنای سه‌تاییها ) را برای آنها پیشنهاد كرد و مانند (كلر ، برم و ید) ؛ ( كلسیم ، استرونسیم و باریم) و غیره . در هر تریاد جرم اتمی عنصر میانی تقریبا میانگین عددی جرمهای دو عنصر دیگر است . ولی بعدها معلوم شد كه همه’ این مطالب اهمیت چندانی ندارند . اما بعد ازتشخیص وجود خانواده‌هایی با عناصر مشابه توسط نیولندز ، شیمیدانها كنجكاو شدند كه در جستجوی راهی اصولی برای تنظیم عنصرها برآیند ، به طوری كه اعضای یك خانواده با هم گروه‌بندی شوند . برای این منظور طرحهایی پیشنهاد شد كه موفقترین و مؤثرترین آنها طرح شیمیدان روسی د. ی مندلیف بود . مندلیف در سال 1871 به خصلت گسترده’ تناوبی در میان عنصرها پی برد. او راهی تازه برای مرتب كردن عنصرها در جدول ( به صورتی كه اكنون وجود دارد ) كشف كرد . گرچه خواص عنصرها با افزایش وزن اتمی به طور تناوبی تكرار می‌شود ، ولی نیولندز متوجه نشد كه جدایی عنصرهای مشابه برای عنصرهای سنگینتر در فهرست بزرگتر می‌شود و درنتیجه آنها را در گروه خود در نظر نگرفت . مندلیف نیز عنصرها را بر حسب افزایش وزن اتمی مرتب كرد به همین دلیل در جاهایی بی‌نظمی مشاهده می‌شد و مندلیف حدس می‌زد كه شاید در تعیین وزن اتمی اشتباهی شده ، تا اینكه مدتی بعد دانشمند انگلیسی موزلی ، عدد اتمی را برای هر عنصر تعریف كرد و عناصر را بر طبق همان سبك مندلیف ، ولی اینبار بر حسب افزایش عدد اتمی مرتب كرد و به این ترتیب بی‌نظمی‌ها نیز برطرف شد و جدول كنونی به دست آمد .