ديميتري مندلييف

ديميتري إيفانوفيتش مندليف (بالروسية:Дми́трий Ива́нович Менделе́ев) و (استمع ملف:Loudspeaker rtl.svg^{(؟\معلومات)}) يشتهر بـ مندليف، كيميائي روسي (8 فبراير 1834 – 2 فبراير 1907). اُشتهر بسبب مساهمتهِ في تأليف النسخة الأولى من الجدول الدوري للعناصر. وعلى عكس الذين ساهموا في فكرة الجدول الدوري، استطاع مندليف توقع الخواص الكيميائية للعناصر التي لم تكتشف في وقتها. وفي حالات عديدة غامر بالسؤال عن دقة الأوزان الذرية المقبولة في وقته، وكان يجادل بأنها لا تتطابق مع المتوقع لها بواسطة القانون الدوري، وقد أثبتت الأبحاث لاحقا صحة كلامه.

نبذة عن مندليف

ولد مندليف في توبولسك، سيبيريا في روسيا، في 8 فبراير 1834. وكان أصغر إخوته البالغ عددهم 14، للأب إيفان بافلوفيتش مندليف " Ivan Pavlovich Mendeleyev" والأم ماريا ديمتريفنا كندليفا (ني كورنيليفيا) " Maria Dmitrievna Mendeleeva (nee Kornilieva)". وفي سن الرابعة عشر، بعد موت والده، التحق مندليف بالجيمانيزيوم في توبولسك.

وفي عام 1849، استقرت عائلة مندلييف الفقيرة في سانت بطرسبرغ، حيث التحق بالمعهد التربوي العالي في عام 1850. وبعد التخرج، أصيب بالسل مما جعله ينتقل إلى شبه جزيرة القرم بالقرب من البحر الأسود في عام 1855، حيث أصبح الرئيس العام للعلوم في المدرسة الثانوية المحلية. ثم استعاد صحته ورجع إلى سانت بطرسبرغ عام 1856.

وفى الفترة من 1859 إلى 1861 عمل في كثافة الغازات في باريس، وأعمال المطياف مع جوستاف كيرشوف " Gustav Kirchhoff" في هايدلبرغ. وفي عام 1863، وبعد رجوعه إلى روسيا، أصبح مدرس الكيمياء في المعهد التقني وفي جامعة سان بطرس برج. وفي نفس العام، تزوج من فيوزفا نيكيتشنا ليشتفا " Feozva Nikitichna Leshteva"، وانتهى الزواج بالطلاق. ثم تزوج بعدها أنا إيفانوفا بوبوفا " Anna Ivanovna Popova"، وتزوجت إبنتهم ليوبوف "Lyubov" الشاعر الروسي المشهور ألكسندر بلوك " Alexander Blok".

وبالرغم من أن مندليف تم تكريمه من كل المؤسسات العلمية في أوروبا، بما فيها حصوله على ميدالية كوبلي من المجتمع الملكي في لندن، فإن نشاطه السياسي كان يقلق الحكومة الروسية، مما أدى لإقالته من جامعة سانت بطرسبرغ في 17 أغسطس عام 1890. وفي عام 1893، تم تعيينه مدير لديوان الأوزان والقياسات.

وفي سنواته الأخيرة، عمل خارجه واخترع المواصفات القياسية للفودكا " vodka" الروسية. وأكثر أهمية من ذلك قام بالتحقق من حقول وتركيب النفط. وساعد في عمل أول مصفاة زيت في روسيا. وقد مات في سانت بطرسبرغ بسبب الإنفلونزا. وتم تسمية العنصر رقم 101، مندليفيوم باسمه.

الجدول الدوري

طالع أيضاً: جدول دوري

في عام 1866، نيولاندز " John Alexander Reina Newlands" نشر نظرية الثمانيات. ولكن عدم وجود فراغات كافية للعناصر التي لم تكتشف، وتواجد بعض العناصر في نفس الخانة كانت من الانتقادات الموجهة لهذهِ النظرية، وبالتالي لم تقبل. وبإغفال هذا، قام مندليف بالعمل على فكرة مشابهة، وفي 6 مارس عام 1869، قدّم الشكل الأساسي لها للمجتمع الروسي للكيمياء، بعنوان «العلاقة بين خصائص العناصر وأوزانها الذرية»، والتي نصت على أن:

• لو رتبت العناصر طبقا لوزنها الذري فإن خصائصها تتكرر دوريا.
• العناصر المتشابهة في خواصها الكيميائية لها أوزان ذرية إما قريبة من بعضها (مثل Pt، Ir، Os) أو تزيد بانتظام مثل (k، Rb ، Cs).
• ترتيب العناصر، أو مجموعة من العناصر حسب أوزانها الذرية، يتفق مع ما يسمى التكافؤ، وأيضا، إلى درجة ما، إلى خواص العناصر الكيميائية المميزة، كما يظهر بوضوح في سلسلة Li، Be، Ba، C، N، O، Sn.
• العناصر المنتشرة بكثرة لها أوزان ذرية صغيرة.
• تحدد قيمة الأوزان الذرية صفات العنصر، كما أن قيمة الجزيء تحدد صفات المركب.
• يجب توقع اكتشاف العديد من العناصر غير المكتشفة وقتها مثلاً عنصر مشابه للألومنيوم والسيليكون – والذي يتوقع لهُ وزن ذري بين 65 و 75.
• يمكن ضبط الوزن الذري للعنصر بمعرفة الأوزان الذرية للعناصر الملاصقة لهُ. وعلى هذا يكون الوزن الذري لعنصر التيلوريم يجب أن يكون بين 123 و 126 ولا يمكن أن يكون 128.
• يمكن توقع خواص معينة للعناصر طبقا لوزنهم الذري.

وكان لوثر ماير غير المعروف لمندليف يعمل أيضًا على الجدول الدوري. وفي بحثهِ المنشور عام 1864، عرض ماير 28 عنصرا فقط، مقسمين حسب تكافؤ هم وليس حسب وزنهم الذري. ولم يكن عند ماير أي فكرة عن توقع العناصر غير الموجودة أو تصحيح الأوزان الذرية للعناصر الموجودة. وبعد أشهر قليلة من نشر مندليف لجدولهِ المتضمن لكل العناصر المعروفة وقتها (وتوقعه للعديد من العناصر التي سوف تكمل الجدول الدوري، بالإضافة لتصحيح بعض الأوزان الذرية)، نشر ماير صورة مطابقة للجدول، وعلى الرغم من توقعات مندليف الدقيقة لما سماه تحت- سيليكون (جيرمانيوم)، تحت-ألومنيوم (جاليوم)، تحت-بورون (سكانديوم) أعطاه نصيب الأسد في الجدول الدوري. وبأي حال، فإنه في وقت العرض لتوقعات مندليف فإنها أثرت بشدة على كل زملاؤه واتضح صحتها بعد ذلك.

إسهامات دمتري مندلييف في مجال ترتيب العناصر

من المؤكد أن أي شخص درس العلوم في المدرسة قد سمع بالجدول الدوري للعناصر. وربما تتذكر أنه كان يجب عليك حفظ الأجزاء الأولى منه، وربما أيضا اسم مخترعه دمتري مندلييف أحد الروس القلائل الذين ظهروا في مجال العلوم حتى الآن.

في الوقت الذي حقق فيه اكتشافه العظيم، كان دمتري مندلييف يعمل أستاذا في جامعة سان بيترسبورج. ولد دمتري مندلييف في سيبيريا وأصبح يتيما وهو في سن صغيرة، وكان من المعروف عنه أنه معلم بارز. ويعد كتاب الكيمياء الدراسي الذي أصدره عام ١٨٦٩ وقدم فيه الجدول الدوري من أفضل الكتب مبيعا على مدى عقود. وكانت له اهتمامات كثيرة؛ قي الفترة التالية في حياته عمل مديراً لمنظمة الأوزان والمقاييس في روسيا، وكان له دور رئيسي في البحث عن البترول والغاز.

قبل ظهور مندلييف بجدوله الدوري للعناصر، حاول كثير من الناس ترتيب العناصر المعروفة - التي كانت في تزايد مستمر - في نمط مفيد. ومن بين هؤلاء، كان الألماني جوهان بوبرينر (١٨٢٩) والإنجليزي جون نيولاندس والألمانى يوليوس ماير (١٨٦٤). فقد قاموا بترتيب العناصر وفقا للوزن الذري لها وكانوا يبحثون عن نمط منظم وفقا للخصائص الكيميائية أو حجم الذرات. فعل مندلييف الشيء نفسه، ولكنه اعتمد على "التكافؤ" كخاصية أساسية أو قوة الترابط لكيميائي (١٨٥٢).

وفقا لقياس التكافؤ، من الممكن ترتيب العناصر من واحد إلى أربعة. وبوضع التكافؤ مقابل الوزن الذري، وجد مندلييف أنه يرتفع وينخفض في شكل موجات تشبه إلى حد ما ثمانيات نيولاندس وفترات ماير. تشتمل السبع درجات المرتبة تبعا للوزن الذري على العناصر من الليثيوم (تكافؤ ١) إلى الكربون (تكافؤ ٤) وحتى الفلور (تكافؤ ١). وسبع درجات أخرى تبدأ من الصوديوم (١) إلى السيليكون (٤) وحتى الكلور (١). أما الفترة التالية وما يعدها، فقد كانتا أكثر طولاً، ولكنهما ترتفعان وتنخفضان على غرار الفترتين الأولى والثانية في كل نهاية، حيث إن بهما الكثير من العناصر التي لها التكافؤ نفسه في المنتصف.

نشر مندلييف الجدول الدوري في عام ١٨٦٩ . وكان يعتقد أن الفراغات الموجودة في الجدول تمثل عناصر سوف يتم اكتشافها فيما بعد. وعندما وجدت هذه العناصر في الواقع - حيث تم اكتشاف أولها في عام ١٨٧٥ ، اكتمل انتصار مندلييف.

الإنجازات الأخرى

في عام 1902، في محاولة منهُ لفهم الإثير، افترض (بالخطأ) أنه يوجد هناك عنصرين لهما وزن ذري أقل من الهيدروجين، وأخفهما خامل كيميائياً، ويتعدى في حركته، كل الغازات النفاذة، وهذا العنصر يكون الإثير. كما كرس مندليف كثيرا من الوقت لدراسة طبيعة المركبات المجهولة مثل المحاليل، والتي اعتبرها أنظمة لسوائل متجانسة لمركبات متفككة غير ثابتة للمذيب مع المادة المذابة، وتمسكه بالرأي الذي ينص على أنهم مجرد شاهد على المركبات الذرية، تحت تأثير معادلة دالتون.

في قسم آخر من الكيمياء الفيزيائية تحقق من تمدد السوائل بالحرارة، وقدم معادلة مماثلة لمعادلة جاي لوساك لتجانس تمدد الغازات، بينما قدم T من قبل ذلك عام 1861. وافتراضات أندرو لدرجة الحرارة الحرجة للغازات بتعريف نقطة الغليان المطلقة للمادة على أنها درجة الحرارة التي تساوي عندها قوى الالتصاق وحرارة التبخر صفر ويتغير السائل إلى بخار، بغض النظر عن الضغط والحجم.

توسع مندليف بالكتابة في الموضوعات الكيميائية، وأكثر كتبه المعروفة ويمكن أن يكون «مبادئ الكيمياء»، 1868-1870، ونشر الكتاب بإصداراته المتتالية بلغات عديدة. ويحسب لمندليف للتحديد العلمي لأفضل نسبة للكحول المستخدم في الفودكا لتكون 40%، وكان مصدر النسبة أطروحته لنيل درجة الدكتوراه «حول خلط الماء بالكحول». وتعامل في بحثه في الأساس مع الخواص الفيزيائية لمحلول الماء والكحول، مثل الكثافة. وقام بتقديم النظام المتري للإمبراطورية الروسية واخترع ال «بروكولوديوم»، وهو نوع من بارود بدون دخان المبني أساسا على نيترو سيليلوز، وفي عام 1892 نظم ورتب عملية تصنيعه.

تكريمات

في الثامن من شهر فبراير من عام 2016 غيّر محرك البحث غوغل صورة شعاره الخارجي لصورة ديمتيتري مندلييف، وذلك بمناسبة الذكرى المائة والثامنة والعشرون لولادة مندلييف.