بررسی كشف قانون تناوبی

بررسی كشف قانون تناوبی

مندلیف دانشمند مشهور روسی و لوتارمیر دانشمند آلمانی، به طور همزمان و بدون اطلاع از كار یكدیگر، بررسیهای دقیق و بسیار اساسی در مورد ارتباط جرم اتمی عنصرها و خواص آنها به عمل آوردند كه سرانجام منجر به كشف پدیده‌ای شد كه امروزه قانون تناوبی نام دارد.

مندلیف در سال 1869 جدولی از عنصرهای شناخته شده زمان خود منتشر كرد كه با جدول نیوزلندز، مشابهت داشت.

لوتارمیر نیز در همان سال و كمی پس از نشر جدول مندلیف، جدول مشابهی تنظیم و در سال 1875 منتشر كرد كه تا اندازه‌ای با جدول مندلیف مشابهت داشت.

در فاصله بین سالهای 1869 تا 1871، لوتارمیر بررسیهای گسترده‌ای انجام داد و نمودار تغییرات بسیاری از خواص فیزیكی عنصرها را نسبت به جرم اتمی آنها رسم و مشاهده كرد كه این تغییرات روندی تناوبی دارند. برای نمونه نشان داد كه حجم اتمی عنصرها، نسبت به جرم اتمی آنها، مطابق شكل به طور تناوبی تغییر می‌كند.

در همین فاصله، مندلیف نیز با بررسی خواص عنصرها و تركیبهای آنها از جمله تركیبهای دوتایی هیدروژن‌دار و اكسیژن‌دار آنها، دریافت كه تغییرات خواص شیمیایی عنصرها مانند خواص فیزیكی آنها، نسبت به جرم اتمی، روند تناوبی دارد. از این رو جدولی را كه در سال 1869 منتشر كرده بود، به صورت جدیدی در هشت ستون و دوازده سطر منظم كرد. بدین ترتیب، مندلیف و لوتارمیر به كشف قانون تناوبی دست یافتند كه در سال 1871 منتشر شد و مفهوم آن چنین است: «خواص عناصر، تابعی از تناوبی از جرم اتمی آنها است».

براساس این قانون، جدول طبقه‌بندی عنصرها كه توسط مندلیف منظم شده بود، «جدول تناوبی عناصر» نیز نامیده شد.

مندلیف، با توجه به اشكالات و نارساییهای جدول نیولندز و لوتارمیر و حتی جدولی كه خود وی در سال 1869 منتشر كرده بود، جدولی تقریباً بدون اشكال ارائه داد كه فراگیر و ماندنی شد. در این جدول به ابتكارات و نوآوریهای جالبی به شرح زیر دست زد:

1- شك در درستی جرم اتمی برخی از عنصرها و ارزیابی دوباره آنها.

2- توجه به اصل تشابه و مقدم شمردن بر جرم اتمی، به حكم ضرورت. بر همین اساس؛ مثلا با وجود این كه جرم اتمی كبالت از نیكل بیشتر بود آن را پیش از نیكل قرار داد.

3- خالی گذاشتن برخی از خانه‌های جدول، به منظور رعایت هر چه بیشتر اصل تشابه و پیش‌بینی وجود عنصرهای ناشناخته.

4- پیشگویی خواص عنصرهای ناشناخته با توجه به خواص عنصرهای مجاور و طبقه‌بندی سه تایی‌های دو بر اینر.

5- تقسیم عنصرهای هر ستون به دو گروه اصلی و فرعی (a و b) به منظور رعایت هر چه بیشتر اصل تشابه.

شیمیدان روسی بود كه در توبولك (Tobolsk) واقع در سیری زاده شد. وی چهاردهمین فرزند خانواده‌ای پرجمعیت بود. پدرش شغل آموزشی داشت كه به علت نابینا شدن، سرپرستی خانواده را مادرش كه مدیر یك كارخانه شیشه‌سازی بود،‌ به عهده گرفت. در سال 1850 وارد شاخه علوم طبیعی آموزشگاه تربیت معلم سن پترزبورگ Saint petersburg (لنینگر ادكنونی) شد، در آنجا نزد آ. وسكرسنكا A. Voskressenka شیمیدان بزرگ روسی به فراگیری علم شیمی پرداخت. در سال 1855 با گرفتن یك مدال طلا فارغ‌التحصیل شد. سپس در سال 1855 به عنوان دبیر دبیرستان به كار مشغول شد. در همین سال رساله‌ای تحت عنوان حجم ویژه[1] تهیه كرد و به درجه فوق لیسانس نایل آمد. به سمت دانشیاری دانشگاه سن پترزبورگ منصوب شد و در آنجا به تدریس شیمی آلی پرداخت. ضمن تدریس، كتاب شیمی آلی را منتشر كرد كه در آن زمان نخستین كتاب درسی در این رشته در روسیه بود.

در سال 1865 از پایان‌نامه خود تحت عنوان در زمینه مخلوط الكل با آب برای اخذ دكترا در شیمی دفاع كرد. در آخر همان سال به  استادی كرسی شیمی صنعتی دانشگاه سن‌پترز بورگ برگزیده شد.