الاكتشافات الكيميائية : ما هي أهم مكتشفات علم الكيمياء ؟

ما هو عدد الاكتشافات الكيميائية في عالمنا؟ الإجابة قطعاً لا حصر لها؛ حيث يزخر تاريخ التجارب الكيميائية بالعديد من الاكتشافات الكيميائية التي غيرت من مجرى الحياة على سطح الأرض فكان كل اكتشاف على حدة نواة لغيره من الاكتشافات، فخلال قرون عديدة حاول علماء الكيمياء بشتى طرق التوصل إلى إجابات لكافة الأسئلة المحيرة التي تدور في بالهم عن ماهية المواد المكونة للطبيعة وكيفية حدوث الترابط فيما بينها وتوصلوا من خلال تلك الإجابات إلى أهم الاكتشافات الكيميائية في التاريخ الحديث.

آمن فلاسفة الإغريق القدامى بوجود 4 عناصر أساسية مكونة للطبيعة الموجودة حولنا وهي : التراب والماء والهواء والنار، وأن الهواء هو المكون الرئيسي للعناصر الثلاثة الأخرى وبعد مرور قرون من الزمن كان ليوناردو دافنشي هو أول من افترض بأن الهواء ليس عنصراً مجرداً وأنه يتألف من غازين مختلفين الأمر الذي ظل لغزاً محيراً للعلماء حتى ظهر الاكتشاف الأول.

تعرف على أهم الاكتشافات الكيميائية على الإطلاق

الأكسجين

يعتبر غاز الأكسجين النقي وبلا أدنى شك أهم الاكتشافات الكيميائية على الإطلاق. في إنجلترا وبالتحديد في أواخر القرن الثامن عشر أجرى عالم كيميائي عدة تجارب طويلة بحثاً عما أسماه وقتها بأنواع جديدة من الهواء وهو ما يطلق عليه الآن لقب غازات، حيث تمكن العالم الإنجليزي من استخلاص الأكسجين من الهواء ولكنه لم يعرف حينها ما ذلك الشيء الغريب الذي توصل إليه حتى سافر إلى باريس بعد عدة أعوام وبمساعدة عالم كيمياء فرنسي قاما معاً باستخلاص الأكسجين ومنه تم وضع تسمية للغازات المختلفة الموجودة كالأكسجين والهيدروجين والكبريت وعمل تصنيفات خاصة لكل منها.

النظرية الذرية

في بداية القرن التاسع عشر قام مدرس بريطاني يدعى جون دالتون بالقيام ببعض التجارب على العناصر الكيميائية المختلفة التي تم اكتشافها سابقاً وتوصل فرضياً إلى تكون كل غاز من قطع ثابتة تختلف من غاز لآخر أطلق عليها لقب (ذرات) ثم تم تطوير النظرية فيما بعد لتشمل اختلافاً في الأوزان بين الغازات أيضاً فنشأ المصطلح الكيميائي الذي يعرف ب(الوزن الذري).

تكون الجزيئات

تلا نظرية دالتون عدة نظريات أخرى وضعت فرضيات علمية مختلفة لاتحاد الذرات معاً حتى قام عالم فرنسي بجمع كميات متساوية من غازات مختلفة وقاس حجم الجزيئات الناتجة من تفاعلها فكانت تبلغ ضعف الكميات الداخلة من كل غاز، تلك الزيادة الغير مفسرة في كمية النواتج من التفاعل جعلت العلماء يتوصلون لاستنتاج قلب كافة موازين الاكتشافات الكيميائية رأساً على عقب حيث أثبتوا أن الذرات المختلفة لها القدرة على الاتحاد معاً وبعدة صور لتكوين ما يعرف بالجزيئات الأمر الذي اعتبر خطوة ثورية في مجال الكيمياء فتح الباب أمام العديد من العلماء لدراسة خواص الذرة وتفاعلاتها معاً.

تصنيع مادة اليوريا

في نفس القرن الذي اكتشفت فيه الذرة وخواصها المختلفة كان هناك اعتقاد سائد لدى علماء الكيمياء والأحياء على حد سواء بأن المواد السامة الناتجة من الأجسام الحية تختلف في التركيب الكيميائي تبعاً لاختلاف الكائن الحي ذاته، في عام 1828 لاحظ أحد العلماء تحول المواد السامة الغير عضوية والعضوية على حد سواء إلى بلورات بيضاء صغيرة الحجم بعد مرورها بعدة تفاعلات مختلفة، ومع تكرار التجارب على مواد غير عضوية أخرى تأكد من استنتاجه بأن تلك المادة هي المادة الرئيسية المكونة لبول الكائنات الحية والتي نجح في تصنيعها في المختبر ودون وجود كلية الأمر الذي يعد من أهم الاكتشافات الكيميائية ليس لحاجة العالم لتصنيع مادة اليوريا وإنما لنجاح عالم كيمياء في تصنيع مادة ما في المختبر لم يظن من قبل أنه يمكن إنتاجها إلا عبر جسم الإنسان؛ فتحولت بعد ذلك أنظار العلماء إلى إجراء تجارب كيميائية بهدف تكوين مواد أخرى أكثر أهمية لحياة الإنسان.

الصيغ الكيميائية للمركبات

كان ذلك الاكتشاف تلك المرة على يد عالم كيمياء ألماني الجنسية سعى لفترة طويلة إلى وضع تصور منطقي على أسس علمية لكيفية اتحاد العناصر الكيميائية معاً لتكوين مركب ما، وبالفعل نجح العالم الألماني في وضع فرضية الصيغ الكيميائية التي ما زال يعمل بها حتى الآن ولكن واجهته عقبة واحدة وهي أن مادة البنزين كانت المادة الوحيدة التي لا تنطبق عليها تلك الصيغة، وظلت تلك المشكلة محيرة للعلماء سنين عديدة حتى راود أحدهم حلماً بأفعى تقوم باستخدام رأسها لالتقاط ذيلها مما جعله يفكر في رسم الصيغة الكيميائية لمادة البنزين على ذلك النحو وبالفعل نجح في ذلك وكان أول من قام برسم الصيغ الكيميائية على شكل حلقة متصلة وليس سلسلة من الرموز مما اعتبر ولا زال ينظر إليه على أنه واحد من أعظم الاكتشافات الكيميائية.

الجدول الدوري للعناصر

في عام 1869 كان أستاذ كيمياء روسي يبحث عن أفضل طريقة يشرح لطلابه العناصر الكيميائية التي كان يبلغ عددها آنذاك 63 عنصراً فقط فلجأ إلى صنع بطاقة لكل عنصر وكتابة خواصه الكيميائية عليه كالوزن الذري ثم وضع البطاقات بترتيب معين فوجد بأن ترتيب العناصر على ذلك النحو يقسمها إلى مجموعات رأسية تتشابه في الخواص الكيميائية والذي عرف فيما بعد بالجدول الدوري للعناصر أو جدول مندليف.

المنظار الطيفي

في خمسينيات القرن التاسع عشر أجرى بعض العلماء عدة تجارب تهدف إلى اكتشاف سبب إطلاق العناصر ألواناً مختلفة عند تعرضها للنار؛ فعلى سبيل المثال يطلق عنصر الصوديوم اللون الأصفر إذا ما تعرض للنار فترة وجيزة كما يسبب عنصر النحاس إطلاق اللون الأخضر الأمر الذي لفت نظر هؤلاء العلماء إلى ظهور قوس قزح وتفسير مثل تلك الظاهرة، وبالفعل قام العلماء بصناعة منظار طيفي مبدئي باستخدام منشور ثلاثي وعدة مناظير مختلفة فوجدوا بأن كل عنصر يتحلل عبر مروره خلال المنشور إلى عدة خطوط قاتمة وأخرى مضيئة مما يشير إلى خواص الذرات المكونة لهذا العنصر. تم بعد ذلك إجراء تعديلات عدة على المنظار الطيفي هذا لدراسة خواص الذرة عن قرب فكان واحداً من الاكتشافات الكيميائية التي خدمت البشرية طيلة القرون السابقة.

الإلكترون

توالت الاكتشافات الكيميائية فيما بعد وتتابعت النظريات المفسرة لتكوين الذرة من الداخل حتى توصل عالم بريطاني يدعى طومسون غلى وجود جسيم صغير داخل الذرة يدعى الإلكترون وذلك عبر قياس كمية الشحنة الكهربية للذرة الأمر الذي اعتبر وقتها نقطة تحول مسار للتجارب الكيميائية.

الروابط الكيميائية بين الإلكترونات

في بداية القرن العشرين وضع عالم الكيمياء الأمريكي جلبرت لويس بتطوير نموذج للذرة أعطى جواباً لكافة التساؤلات التي تدور حول كيفية قيام الذرة بالتفاعلات الكيميائية حيث فسر الأمر بناء على شحنة وعدد الإلكترونات ليس بناء على النواة وهو ما كان اعتقاداً سائداً من قبل؛ حيث تقوم الذرات بتبادل الإلكترونات فيما بينها لتصل إلى حالة التشبع والاستقرار وتكوين رابطة كيميائية بينها الأمر الذي سهل على العلماء الوصول للملايين من الاكتشافات الكيميائية فيما بعد.

النشاط الإشعاعي

بدأ اكتشاف النشاط الإشعاعي من خلال اكتشاف الأشعة السينية في أواخر القرن التاسع عشر مما حفز العلماء على الفور بالبحث عن مواد أخرى تبعث درجات مختلفة من الإشعاع حتى توصلوا إلى الاكتشاف الأعظم بين الاكتشافات الكيميائية وخاصة الاكتشافات الإشعاعية وهو إشعاع عنصر اليورانيوم على يد العالم بيكريل الأمر الذي تطور فيما بعد ليتوصل لفيف من العلماء إلى استخدام اليورانيوم في إصدار الطاقة النووية واستخدامها في توليد الكهرباء أو حتى صنع أسلحة الدمار الشامل.