لعلّ علمُ الكيمياء أحد أغرب العلوم في نشأته، وكذلك يعتبر أحد أهم العلوم التي ساعدت على تقدم البشرية منذ القدم، كما تعتبر الكيمياء هى مركز العلوم وذلك لارتباطها بالعلوم المختلفة كالفيزياء والفلك والجيولوجيا وعلم الأحياء وغيرها. لذلك دعني اصطحبك في رحلة شيقة نمر فيها على محطات هامة في تاريخ تطور علم الكيمياء، وأعدك أنك ستستمتع.
روبرت بويل والكيميائي المتشكك
أدى ظهور العالم البريطانى روبرت بويل (Robert Boyle) فى منتصف القرن السابع عشر إلى التوصل إلى اكتشافات عديدة ، وكان أحد هذة الإنجازات هو لحظة تأليفه لكتابه الشهير الكيميائى المتشكك (The Sceptical Chymist) عام 1661م الذي أدى إلى رفع مكانة الكيمياء، وتحريرها من العبودية إلى المساعي الطبية والتجارية، واستخدامها لاستكشاف وشرح الأعمال الخفية للطبيعة(1). حيث اعتقد بويل أن المواد تتألف من ذرات دقيقة تختلف فقط فى الحجم والشكل والملمس والحركة, كما أنه أقترح تقسيم المواد إلى أحماض وقلويات ومواد متعادلة(2).
اكتشاف الأكسجين بين الواقع والنشر
يحتل العالم السويدى الألمانى كارل ڤلهلم شيله (Carl Wilhelm Scheele) (1742-1786) مكانة مهمة في تاريخ اكتشاف غازات الجهاز التنفسي لأنه كان بلا شك أول شخص يقوم بإعداد الأكسجين ووصف بعض من خصائصه. على الرغم من ذلك، غالبًا ما طغت إسهاماته على جوزيف بريستلي (Joseph Priestley) وأنطوان لافوازييه (Antoine Lavoisier)، الذين أيضًا لعبوا أدوارًا حاسمة في إعداد الغاز وفهم طبيعته. للأسف ، كان شيله بطيئًا في نشر اكتشافه ولأجل هذا يُعرف بريستلي بحق بأنه أول شخص يبلغ عن تحضير الأكسجين عام 1775م. قام شيله Scheele بتحضير الأكسجين عن طريق تسخين مجموعة متنوعة من المواد بما في ذلك أكسيد الزئبق ، كما فعل بريستلي. كما حصل شيله أيضًا على الغاز عن طريق تسخين نترات البوتاسيوم وكربونات الفضة ،نترات المنغنيز وأكسيد المنغنيز, وذكر أن الغاز الناتج كان عديم الرائحة والطعم(3).
لافوازييه من الحقوق إلى ثورة فى الكيمياء
يعتبر العالم الفرنسي أنطوان لافوازييه (Antoine Lavoisier) (1743-1794) أشهر علماء عصره فى القرن الثامن عشر، وأكثرهم إضافة لعلم الكيمياء. أكمل لافوازييه شهادة في القانون وفقًا لرغبات الأسرة, ومع ذلك كان اهتمامه وشغفه الحقيقيى هو مجال العلوم؛ حيث شارك في وضع منهجية علمية ثابتة لتسمية العناصر الكيميائية، كانت سمة كيمياء لافوازييه هي تحديده المنتظم لأوزان المتفاعلات والنواتج المشاركة في التفاعلات الكيميائية، بما في ذلك المكونات الغازية، وإيمانه الأساسي بأن المادة – المحددة بالوزن – سيتم الحفاظ عليها من خلال أي تفاعل (قانون حفظ الكتلة). إن إعطائه أسماء جديدة لمواد – معظمها لا يزال مستخدمًا حتى اليوم – كان وسيلة مهمة لتوجيه الثورة الكيميائية، لأن هذه المصطلحات عبرت عن النظرية وراءها بما فيها عنصر الأكسجين الذى كان يعرف من قبل بالحمض المتكون (acid-former). كما أثبت أن الماء يتكون من عنصرى الهيدروجين والأكسجين(4).
التحليل الكهربى واكتشاف العناصر
في واحدة من أهم محطات رحلتنا وبالتحديد في بدايات القرن التاسع عشر، بزغ أستاذ الكيمياء البريطاني، همفري ديڤي (Humphry Davy) (1778-1829)، فاكتشف عدة عناصر أهمها: البوتاسيوم، الصوديوم، الماغنسيوم، الكالسيوم، الاسترانشيوم، والباريوم، وكل ذلك بفضل تطويره لتقنية بارعة تسمى التحليل الكهربي بعد أن ألهمته بطارية ڤولتا من صنع العالم الإيطالي اليساندرو فولتا عام 1800م(5).
مندلييف ولعبة السولتير
يدين علم الكيمياء بشكله الحالي بالكثير للحظات التسلية العظيمة التي ألهمت العالم الكيميائى الروسي الشهير ديمتري مندلييف (Dmitri Mendeleev) (1834- 1907)، فوضع تصور عام لبناء محكم يضم كل العناصر الكيميائية المكتشفة حينها فيما يعرف بالجدول الدوري؛ بل وتنبأ أيضا باكتشاف عناصر جديدة، حيث قام مندلييف بالبحث عن العناصر وكتابتها بأوزانها الذرية وخصائصها النموذجية على بطاقات منفصلة ثم وضع أوراقه في أعمدة وصفوف، كما لو كان في لعبة سوليتير وهى كانت هواية مفضلة له خلال رحلات السكك الحديدية، فرتب مندلييف العناصر في صفوف أفقية تسمى الدورات ترتيبًا تصاعديًا تبعًا لأعدادها الذرية، وصفوف رأسية يطلق عليها المجموعات؛ بسبب تشابه عناصر كل مجموعة رأسية في خواصها(6).
بالطبع تضم رحلتنا الكثير الكثير من المحطات المثيرة التي سنخوض غمارها معا فيما بعد؛ لكن هذه مغامرة أخرى.
المصادر:
[1] Principe L. In retrospect: The Sceptical Chymist. Nature [Internet]. 2011 Jan 1; 469(7328):30–1. Available from: https://doi.org/10.1038/469030a
[2] Historical Profile – Doubts Of Paradoxes_tcm18-200182.pdf [Internet]. Available from: https://www.rsc.org/images/Historical%20Profile%20-%20Doubts%20Of%20%20Paradoxes_tcm18-200182.pdf
[3] West JB. Carl Wilhelm Scheele, the discoverer of oxygen, and a very productive chemist. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology [Internet]. 2014 Oct 3; 307(11):L811–6. Available from: https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/ajplung.00223.2014
[4] Antoine-Laurent Lavoisier [Internet]. Science History Institute. 2016. Available from: https://www.sciencehistory.org/historical-profile/antoine-laurent-lavoisier
[5] BBC – History – Sir Humphry Davy [Internet]. [cited 2020 Apr 25]. Available from: http://www.bbc.co.uk/history/historic_figures/davy_humphrey.shtml
[6] January 2019 MS. The father of the periodic table [Internet]. Chemistry World. Available from: https://www.chemistryworld.com/features/the-father-of-the-periodic-table/3009828.article
إعداد: أحمد حسين
مراجعة علمية: أسماء حمدى
تحرير: هدير جابر
