جدول تناوبی چگونه بوجود آمد؟

دیمتری ایوانویچ مندلیف دانشمند، شیمیدان بزرگ در فوریه ۱۸۳۴ در شهر «توبوسک» در سیبیری روسیه متولد شد او چهاردهمین فرزند خانواده بود.در سال ۱۸۶۴ نیز با دختری به نام فزووز لشوا در دانشگاه آشنا شد و ازدواج کرد. آنها دو فرزند داشتند اما ازدواج آنها سرانجام به طلاق و جدایی منجر شد.

۱۵۰ سال قبل مندلیف عناصری کشف کرد که در بسیاری از تحقیقات علمی مورد استفاده قرار می گیرند.

جدول تناوبی نمادهای عناصر، عددهای اتمی و وزن های اتمی را به نمایش می گذارد.

عناصر شیمیایی در جدول تناوبی به طوری چیده شده اند که می توان خواص آنها را بر اساس مکانی که در جدول دارند پیش بینی کرد. دلیل این نظم و ترتیب در جدول تناوبی چیده شدن عناصر براساس عدم اتمی آنها یا تعداد پروتون هایشان است. به این ترتیب که در جدول تناوبی اعداد اتمی از چپ به راست و از بالا به پایین افزایش می یابد.

ردیف های عناصر، دوره نامیده می شوند. تعداد عناصر در یک دوره افزایش می یابد.

جدول تناوبی ای که ما امروزه مورد استفاده قرار می دهیم در سال ۱۸۶۹ ابداع شد.

مندلیف متوجه شد که می تواند ۶۵ عنصر شناخته شده آن زمان را در یک جدول مرتب کند. در جدول مندلیفاین ویژگی ها وجود دارد:

۱-وزن اتمی یک عنصر از وزن اتمی عنصر سمت چپش بیشتر است. برای مثال، منیزیم (با وزن اتمی  ۲۴٫۳) در سمت راست سدیم (با وزن اتمی ۲۳٫۰) قرار دارد.

۲-عناصر با خواص شیمیایی مشابه -به عبارت دیگر با واکنش های شیمیایی مشابه- در یک ستون قرار دارند. به عنوان مثال منیزیم در ستون عناصر قلیایی خاکی قرار دارد.

مندلیف متوجه شد که جدولش ناقص است -فضاهای خالی ای در این جدول وجود داشت که باید عناصری در آن قرار داشت، اما هیچ کس این عناصر را کشف نکرده بود.

وی بر روی کاغذ تعدادی از عناصری که فکر می کرد باید این جاهای خالی را پر کنند نام گذاری کرد. به عنوان مثال بعد از مشاهده جای خالی بین سیلیکون و قلع در جدول تناوبی، عنصر ژرمانیوم را کشف کرد و عنصر جدید را اکا-سیلیکون نامید.

وی وجود گالیم و اسکاندیم را هم قبل از این که واقعاً کشف شوند بر روی کاغذ پیش بینی کرد.

با این که مندلیف به موفقیت بسیار مهمی دست یافت اما در ادامه کار پیشرفتش اندک بود. بعدها مشخص شد جدول تناوبی مندلیف با استدلال صحیحی پی ریزی نشده. مندلیف به اشتباه باور داشت که خواص شیمیایی عناصر با وزن اتمی آنها تعیین می شود. البته در صورتی که دانش علمی ما در حد سال ۱۸۶۹ بود، این استدلال کاملاً معقول به نظر می رسید. در سال ۱۸۶۹ الکترونکشف نشده بود و تا ۲۷ سال بعد هم کشف نشد.

قرار دادن عناصر براساس جرم اتمی در جدول به برخی از عدم تطابق ها منجر می شود. اگر ید و تلوریم براساسجرم اتمی در جدول قرار گیرند مشخص می شود که از لحاظ خواص شیمیایی در جای اشتباهی هستند و بهتر است مکانشان در جدول جابجا شود. بنابراین اگر قرار باشد این عناصر در جای مناسب خود قرار بگیرند باید براساس عدد اتمی شان قرار داده شوند. در این صورت آنها از لحاظ خواص شیمیایی در مکان مناسب خود قرار می گیرند.

در واقع ۴۴ سال طول کشید تا الگوهای صحیحی برایجدول تناوبی مندلیف کشف شد و حالا این جدول براساس عدد اتمی عناصر چیده شده است. این پیشرفت مدیون تحقیقات هنری گوئین جفریس مسلی در سال ۱۹۱۳ است.