הטבלה המחזורית
לפני יותר מ-150 שנה, מדען רוסי גדול שיתף את העולם בתגלית ששינתה לנצח את הבנת הכימיה. הטבלה המחזורית של מנדלייב: כיצד ומתי היא התגלתה, כיצד היא שופרה וכיצד היא השפיעה על עתיד עולם המדע.
היסטוריה של הטבלה המחזורית של מנדלייב
הטבלה המחזורית של יסודות כימיים, או כפי שנהגנו לקרוא לה, הטבלה המחזורית היא ביטוי גרפי של החוק המחזורי, שהתגלה על ידי מדענים ב-1869. החוק עצמו נוסח על ידי דמיטרי איבנוביץ' מנדלייב בצורה הבאה: "תכונות היסודות, ולפיכך תכונות הגופים הפשוטים והמורכבים שהם יוצרים, נמצאות בתלות תקופתית במשקל האטומי שלהם."
ניסיונות לסווג יסודות כימיים על סמך תכונותיהם נעשו על ידי מדענים מכל העולם הרבה לפני מנדלייב. עם זאת, יצירותיהם לא יכלו לטעון שהן תיאור יסודי של כל דבר בשל היעדר מידע תיאורטי על מסות אטומיות והתכונות הבסיסיות של יסודות כימיים.
הצורה המקורית של הטבלה, שהוצעה על ידי מנדלייב ב-1869, הייתה שונה משמעותית מהגרסה שאנו רגילים לראות בזמן הנוכחי. האלמנטים בטבלה זו היו מסודרים בתשע-עשרה שורות אופקיות ושש עמודות אנכיות. אגב, בסך הכל, על פי כמה הערכות, הוצעו כמה מאות דרכים שונות לביטוי גרפי של החוק התקופתי.
גדולתה של עבודתו של מנדלייב הייתה בגילוי המחזוריות של תכונות היסודות הכימיים בהתאם למסה האטומית שלהם. כלומר, המאפיינים של מספר אלמנטים הממוקמים בטבלה במרחק מסוים אחד מהשני דומים במידה רבה ונקבעים במדויק לפי מיקום האלמנט בטבלה.
לאחר הגילוי והפרסום, הטבלה שונתה מספר פעמים, כולל על ידי מנדלייב עצמו. במובנים רבים, שיפור הטבלה נובע מהתפתחות הפיזיקה בתחילת המאה ה-20. גילוי חלוקת האטום הסביר את הסיבות למחזוריות ואיפשר למלא את הטבלה במספר יסודות כימיים חדשים.
עובדות מעניינות
- כל אחד מאיתנו מכיר את המיתוס לפיו הרעיון של מבנה הטבלה המחזורית הגיע למנדלייב בחלום. הנה הפרשנות של המדען עצמו על זה: "חשבתי על זה אולי עשרים שנה, ואתה חושב: ישבתי ופתאום... זה מוכן."
- הדעה הרווחת היא שמנדלייב הקדיש את כל חייו לידע ולפיתוח של כימיה. עם זאת, על פי הביוגרפים של דמיטרי איבנוביץ', רק כ -10% מיצירותיו מוקדשות לכימיה. ואכן, המדען התבלט בידע נרחב בתחומי מדע רבים. לדוגמה, מנדלייב הוא אחד היוצרים של שוברת הקרח הארקטית הראשונה בעולם ומחברם של יותר מארבעים יצירות על ניווט ארקטי.
- שמותיהם של יסודות כימיים רבים בטבלה המחזורית מבוססים על מילים לטיניות המתארות את תכונותיהם המיוחדות. בנוסף, חלק ניכר מהיסודות נקראים על שם מדענים גדולים, גיבורי המיתולוגיה היוונית העתיקה וחפצים גיאוגרפיים.
- בזמן הפרסום, היו כמה תאים ריקים בטבלה המחזורית. האלמנטים שהיו צריכים להיות בהם פשוט עדיין לא היו פתוחים. עם זאת, בהסתמך על תופעת המחזוריות של תכונות כימיות, מנדלייב נתן תיאור מדויק לחלוטין של היסודות, שגילוים התרחש רק כמה שנים לאחר מכן.
- הטבלה ממשיכה להתעדכן ברכיבים חדשים בשלב הנוכחי. אז במאה ה-21 התגלו ארבעה יסודות כימיים חדשים, האחרון שבהם סונתז ממש לאחרונה - ב-2010. העבודה ליצירת אלמנטים חדשים במרכזי פיזיקה גרעינית ברחבי העולם כונתה "הגזע הגדול".
גילוי החוק התקופתי על ידי מנדלייב קבע במידה רבה את התפתחות המדע העתידי. תרומה כזו יכולה להיעשות על ידי כל אחד מאיתנו: זה דורש רק עבודה קשה ואהבת ידע!
