الاختراع أثناء النوم - هكذا جاء ديمتري مندليف بفكرة الجدول الدوري

قاده طموح مندليف إلى اكتشاف القوانين الدورية وقام بإنشاء الجدول الدوري - أحد الرموز الأكثر شهرة في العلوم - يتعرف عليه الجميع تقريبًا على الفور. عدد قليل جدًا من الأعمال العلمية تحصل على مثل هذا الاعتراف. باستخدام الجدول الدوري، تنبأ مندليف بوجود وخصائص العناصر الكيميائية الجديدة. وعندما تم اكتشاف هذه الأسس، تأكد مكانه في تاريخ العلم.

دميتري إيفانوفيتش مندليف (1834-1907)

كان ديمتري مندليف مهتمًا بالكيمياء. كان حلمه الأكبر هو إيجاد طريقة أفضل لتنظيم المجال.

ولد دميتري إيفانوفيتش مندلييف في 8 فبراير 1834 في فاراخين أرمازياني في مقاطعة سيبيريا الروسية. كانت عائلته كبيرة بشكل غير عادي. كان لديه 16 أخًا وأختًا، على الرغم من أن العدد الدقيق غير معروف.

كان والده مدرسًا، وتخرج من معهد تدريب المعلمين في سانت بطرسبرغ. عندما أصيب والده بالعمى، أعادت والدته فتح مصنع الزجاج الذي افتتحته الأسرة وأغلقته. توفي والده عندما كان مندليف في الثالثة عشرة من عمره، واحترق مصنع الزجاج عندما كان في الخامسة عشرة من عمره.

في سن السادسة عشرة، انتقل مندليف مع زوجته إلى سانت بطرسبرغ، التي كانت آنذاك عاصمة روسيا. تم قبوله في نفس المؤسسة التي درس فيها والده وتدرب كمدرس. في سن العشرين، أظهر مندليف وعده عندما نشر أوراقًا بحثية أصلية. كان يعاني من مرض السل وكان يعمل في كثير من الأحيان من سريره. تخرج من مدرسة تدريب المعلمين كطالب بمرتبة الشرف على الرغم من أن مزاجه الذي لا يمكن السيطرة عليه جعله لا يحظى بشعبية لدى معلميه وزملائه الطلاب.

في عام 1855، عندما كان عمره 21 عامًا، تم تعيين مندليف كمدرس للعلوم في سيمفيروبول في شبه جزيرة القرم، لكنه سرعان ما عاد إلى سانت بطرسبرغ، حيث بدأ الدراسة للحصول على درجة الماجستير في الكيمياء في جامعة سانت بطرسبرغ. حصل على شهادته بالفعل في عام 1856.

كيمياء

تدرب مندليف كمدرس وكيميائي أكاديمي، وقضى معظم وقته في كلا التخصصين قبل أن يحصل على منحة دراسية سمحت له بإجراء أبحاث كيميائية في أوروبا الغربية. أمضى عام 1859 ومعظم عام 1860 في هايلدبرج بألمانيا، حيث كان محظوظًا بما فيه الكفاية للعمل لفترة وجيزة مع روبرت بنسن في جامعة هايلدبرج. في عام 1860 اكتشف بنسن وزميله غوستاف كيرشوف عنصر السيزيوم باستخدام مطياف كيميائي - وهي طريقة طوروها بأنفسهم والتي قدمها بنسن أيضًا إلى مندليف. وفي عام 1860، شارك مندليف أيضًا في مؤتمره الدولي الأول في مجال الكيمياء في كارلسروه بألمانيا. تناولت معظم المناقشات في المؤتمر ضرورة توحيد الكيمياء. لعبت هذه الاتفاقية دورًا رئيسيًا في تطوير الجدول الدوري للعناصر. وقد اعتمد الجدول على الوزن الذري وشهد الاتفاق على التوصل إلى طريقة موحدة لتحديد هذه الأوزان. وفي هذا التجمع، تعرف أيضًا على قانون أفوجادرو الذي ينص على أن "جميع الغازات التي لها نفس الحجم ودرجة الحرارة والضغط تحتوي على نفس عدد الجزيئات".

عند عودته إلى سانت بطرسبرغ عام 1861 للتدريس في المعهد التكنولوجي، أصبح مندليف أكثر شغفًا بعلم الكيمياء. كما كان يخشى أن تكون الكيمياء في روسيا متخلفة عن المستوى العلمي الذي عاشه في ألمانيا. كان يعتقد أن تحسين كتب الكيمياء المدرسية باللغة الروسية أمر ضروري وكان مصممًا على فعل شيء حيال ذلك. كان يعمل مثل الشيطان. وفي غضون 61 يومًا، سكب الشاب البالغ من العمر 27 عامًا كل معرفته بالكيمياء في كتاب مدرسي مكون من 500 صفحة بعنوان "الكيمياء العضوية". فاز هذا الكتاب بجائزة دوميدوف ووضع مندليف في طليعة التعليم الكيميائي في روسيا.

كان مندليف مدرسًا ومحاضرًا يتمتع بشخصية كاريزمية، وشغل العديد من المناصب الأكاديمية حتى عام 1867 - عندما كان عمره 33 عامًا فقط - فاز بمنصب رئيس قسم الكيمياء العامة في جامعة سانت بطرسبرغ.

وفي هذا المنصب المرموق قرر المضي قدمًا وتحسين الكيمياء في روسيا. نشر مبادئ الكيمياء عام 1869. لم يصبح هذا الكتاب المدرسي شائعًا في روسيا فحسب، بل أصبح شائعًا في أجزاء أخرى من العالم عندما تُرجم إلى الإنجليزية والفرنسية والألمانية.

الجدول الدوري

في تلك الفترة الكيميائية كان هناك خليط من الملاحظات والاكتشافات. كان مندليف على يقين من وجود مبادئ أكثر جوهرية. وبقيت هذه الفكرة في الخلفية عندما بدأ في عام 1869 بكتابة المجلد الثاني من كتابه مبادئ الكيمياء.

في قلب الكيمياء كانت العناصر. "ماذا يمكن أن يكشفوا لنا إذا وجدنا طرقًا لتنظيمهم بطريقة منطقية"؟ سأل.

وقد كتب أسماء العناصر الـ 65 المعروفة في ذلك الوقت على الورق، مثل ورق اللعب - عنصر واحد على كل ورقة. ثم كتب الخصائص الأساسية لكل عنصر على تلك البطاقة، بما في ذلك وزنه الذري. لقد رأى أن الوزن الذري مهم لأنه يؤثر على سلوك العناصر التي يبدو أنها تكرر نفسها مع زيادة الوزن الذري، لكنه لم ير النمط بعد.

كان مقتنعا بأنه اكتشف شيئا تأديبيا. قام بنقل البطاقات من مكان إلى آخر وغير ترتيبها حتى نام أخيرًا على المكتب. وعندما استيقظ وجد أن العقل الباطن قد قام بالعمل نيابة عنه. الآن أصبح يعرف النمط الذي اتبعته العناصر. وكتب لاحقًا: "في حلمي رأيت طاولة تقع فيها جميع العناصر في مكانها المحدد. وعندما استيقظت كتبت ذلك على الفور على الورق."

استغرق الأمر عدة أسابيع لنشر العلاقة بين الأوزان الذرية للعناصر وخصائص المادة. لقد تم بالفعل طرح الجدول الدوري للعالم العلمي.

لماذا نجح الجدول الدوري لمندليف؟

مثل العديد من الاكتشافات العلمية، هناك وقت تصبح فيه الفكرة جاهزة للاكتشاف، وكان هذا هو الحال مع الجدول الدوري في عام 1869. على سبيل المثال، اقترح لوثر ماير جدولًا دوريًا تقريبيًا في عام 1864. وفي عام 1868، جاء كيميائي آخر وتوصل إلى جدول مشابه جدًا لجدول مندليف، لكنه لم ينشره حتى عام 1870.

نشر جون نيولاندز جدولا دوريا في عام 1865. واعترف نيولاندز بالسلوك الدوري للعناصر وكتب: "أي عنصر معين سيظهر سلوكا مشابها للعنصر الثامن الذي يليه في نفس الجدول" كما تنبأ نيولاندز بوجود عنصر جديد ( الجرمانيوم) بناءً على فجوة في طاولته. لسوء الحظ بالنسبة لنيولاندز، تم تجاهل عمله.

ربما كان السبب وراء تولي مندليف قيادة المجموعة هو أنه لم يوضح فقط كيف يمكن تنظيم العناصر، بل تنبأ أيضًا بسلوك العناصر التي لم يتم اكتشافها بعد. وادعى أن السبب وراء عدم تطابق سلوك بعض العناصر مع توقعاته هو أن أوزانها الذرية تم قياسها بشكل غير صحيح. تنبأ مندليف بوجود ثمانية عناصر جديدة وتنبأ بخصائصها. وتبين أنه عندما فحص الكيميائيون الأوزان الذرية تبين أن القياسات السابقة كانت خاطئة وأن مندليف كان على حق. الآن بدأ الكيميائيون في جميع أنحاء العالم باستخدام الجدول.

ومع اكتشاف عناصر جديدة مناسبة لتنبؤاته، ارتفعت شهرة مندليف العلمية. وفي عام 1905، منحته الجمعية الملكية البريطانية أعلى وسام لها، وهو وسام كوبلي، وفي نفس العام تم انتخابه عضوًا في الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم.

العنصر 101 اسمه ماندلبيوم تكريما له.

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• اكتمل الصف السابع في الجدول الدوري للعناصر
• فواصل في الجدول الدوري
• الجدول لا يكذب
• انتصار للكيمياء