आवर्त सारणी की उत्पत्ति

1869 में, रूसी रसायनज्ञ मेंडेलीव ने अपनी पहली आवर्त सारणी प्रकाशित की, जिसमें उन्होंने तत्वों को बढ़ते हुए परमाणु क्रमांक के क्रम में सूचीबद्ध किया था। उसी समय, जर्मन रसायनशास्त्री लोथर मेयर ने अपनी आवर्त सारणी प्रकाशित की, जिसमें उन्होंने तत्वों को न्यूनतम से अधिकतम परमाणु क्रमांक के क्रम में व्यवस्थित किया था। तत्व किसी भी पदार्थ की मूल इकाई है। सन 1800 में केवल 31 तत्व ही ज्ञात थे। इसके बाद सन 1865 तक 63 तत्वों की जानकारी हो गई थी। अब हमे 114 तत्व ज्ञात हैं। इतने सारे तत्वों और यौगिकों के बारे में जानकारी ज्ञात करना आसान नहीं है।  तत्वों के बारे में जानकारी करने के लिए वैज्ञानिकों ने वर्गीकरण का सहारा लिया। आवर्त सरणी में लगभग 118 तत्व ज्ञात हैं और हमें उन सभी का अध्ययन करने की आवश्यकता है। लेकिन, प्रत्येक तत्व के सभी भौतिक और रासायनिक गुणों को समझनाआसान है, इसलिए हमें उन्हें कुछ समान विशेषताओं के आधार पर वर्गीकृत करने की आवश्यकता है ताकि, यदि हम वर्ग के एक तत्व का अध्ययन करते हैं तो हम दूसरों के गुणों को भी आसानी से समझ सकेंगे। एक ही प्रकार के तत्वों को एक ही वर्ग में व्यवस्थित करने से तत्वों के भौतिक एवं रासायनिक गुणों की तुलना करना आसान हो जायेगा अतः के तत्वों के लिए वर्गीकरण आवश्यक है।

जोहान डोबेराइनर

1817 और 1829 के बीच, जर्मन रसायनज्ञ जोहान डोबेराइनर ने कुछ तत्वों को तीन के समूहों में बांटा, जिन्हें ट्रिपल कहा जाता है, क्योंकि उनके रासायनिक गुण समान हैं। उदाहरण के लिए, क्लोरीन (Cl), ब्रोमीन (Br), और आयोडीन (I) त्रिक में, आपने देखा कि Br का परमाणु द्रव्यमान Cl और I के औसत द्रव्यमान के लगभग आस- पास था। दुर्भाग्य से, सभी तत्वों को वर्गीकृत नहीं किया गया है त्रिक और उनके प्रयास तत्वों के वर्गीकरण पर पहुंचने में विफल रहे।

उदाहरण

लिथियम, सोडियम और पोटेशियम के ट्रिक में। लिथियम का परमाणु द्रव्यमान 7 होता हैऔर पोटेशियम का परमाणु द्रव्यमान 3 9होता है सोडियम लिथियम और पोटेशियम के बीच में उपस्थित होता है। लिथियम और पोटेशियम के द्रव्यमान का औसत सोडियम का परमाणु द्रव्यमान 2.3 है।  

दोष

• डोबेराइनर का त्रिक नियम- सभी ज्ञात तत्वों को त्रिक के रूप में व्यवस्थित नहीं कर सके।
• बहुत कम या बहुत अधिक परमाणु भार वाले तत्वों के लिए यह नियम लागू नहीं होता।
• डोबेराइनर सिर्फ तीन तत्वों पर यह नियम लागू कर सके।
• उदाहरण: फ्लोरीन के परमाणु द्रव्यमान का अंकगणितीय माध्य 1.9 और ब्रोमीन का 8.0, जो आता है 4.9

जॉन न्यूलैंड्स का अष्टक नियम

1863 में, ब्रिटिश रसायनज्ञ जॉन न्यूलैंड्स ने तत्वों को समूहों में विभाजित किया और अष्टक नियम प्रस्तावित किया, उन्होंने कहा कि तत्वों को उनके परमाणु भार के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित किया जा सकता है। उन्होंने आगे कहा कि इस व्यवस्था में, एक पंक्ति के प्रत्येक आठवें तत्व में उसी पंक्ति के पहले तत्व के तुलनीय गुण थे, जो संगीतमय सप्तक को दर्शाता है। इस नियम को भी इसी तरह खारिज कर दिया गया क्योंकि यह केवल कैल्शियम तक के तत्वों पर लागू होता था।

वर्ष 1864 में, ब्रिटिश रसायनज्ञ जॉन न्यूलैंड्स ने उस समय ज्ञात 62 तत्वों को जानने का प्रयास किया। उन्होंने उन्हें उनके परमाणु द्रव्यमान के आधार पर बढ़ते क्रम में व्यवस्थित किया और पाया कि प्रत्येक 8वें तत्व के गुण समान होते हैं। इस अवलोकन के आधार पर, न्यूलैंड के अष्टक नियम का निर्माण किया गया। अष्टक नियम के अनुसार जब तत्वों को उनके परमाणु द्रव्यमान के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित किया जाता है। तो प्रत्येक आठवें तत्व के गुण समान होते हैं न्यूलैंड के अष्टक नियम के अनुसार समान गुणों वाले तत्वों का विवरण देने वाला एक उदाहरण नीचे दिया गया है।

H   Li   Be   B   C   N   O   F   Ne   Na   Mg   Al   Si   P   S   Cl

ऊपर दिए गए तत्वों म Li के और Na के गन सामान हैं ठीक वैसे ही Be के और Mg के गुण के सामान होते हैं। न्यूलैंड्स ने तत्वों की तुलना संगीत के सप्तक से की, जहां हर आठवें स्वर की तुलना पहले स्वर से की जा सकती है।

न्यूलैंड्स का अष्टक नियम कहता है कि जब तत्वों को उनके परमाणु द्रव्यमान के बढ़ते क्रम में व्यवस्थित किया जाता है तो प्रत्येक आठवें तत्व के समान गुण होते हैं।

मेंडेलीव की आवर्त सारणी

मेंडलीफ की आवर्त सारणी में धातु और अधातुओं को अलग-अलग स्थान नहीं दिया गया है। समान गुणों वाले तत्वों को एक ही स्थान पर तथा असमान गुणों वाले तत्वों को अलग-अलग स्थानों पर रखा गया। इस सारणी में समस्थानिकों को कोई स्थान नहीं दिया गया। आवर्त सारणी में कहीं-कहीं पर तत्वों के परमाणु भारो का क्रम ठीक नहीं है।1869 में रूस के रसायनशास्त्री मेंडलीफ ने तत्वों के वर्गीकरण करने का प्रयास किया और एक आवर्त सारणी तैयार की। इस सारणी को मेंडलीफ की आवर्त सारणी कहा जाता है। मेंडेलीव के समय तक केवल 63 तत्वों की खोज की गई थी। इसलिए उन 63 तत्वों को इस आवर्त सारणी में स्थान दिया गया। मेंडलीफ की आवर्त सारणी में कई स्थान रिक्त  छोड़े गए थे। ये रिक्त स्थान भविष्य में खोजे जाने वाले तत्वों के लिए आरक्षित रखे गए थे। रासायनिक तत्वों के अध्ययन को सरल और व्यवस्थित करने के लिए ने आवर्त सारणी बनाई गई। तत्वों को उनके समान गुण धर्म के आधार पर व्यवस्थित करने के कई प्रयास किये गए। समान गुणों वाले तत्वों को एक समूह में रखा गया है और असमान गुणों को अलग समूह में रखा गया है। आवर्त सारणी का वास्तविक विकास मेंडलीफ की आवर्त सारणी के बाद हुआ। उन्होंने यह नियम स्थापित किया कि "किसी तत्व के गुण उसके परमाणु द्रव्यमान के आवर्ती फलन होते हैं।" उन्होंने तत्वों को परमाणु भार के क्रम में आवर्त (क्षैतिज पंक्तियों) और समूहों (ऊर्ध्वाधर स्तंभों) में रखा।

मेंडलीफ की आवर्त सारणी की विशेषताएं

• मेंडलीव  की आवर्त सारणी के वर्तमान स्वरूप में 9 वर्ग है तथा नवा वर्ग “शून्य वर्ग” या जीरो ग्रुप कहलाता है।
• आवर्त सारणी में उपस्थित क्षैतिज पंक्तियों को आवर्त कहा गया।
• आवर्त सारणी में उपस्थित ऊर्ध्वाधर पंक्तियों को वर्ग कहा गया।
• पहले आवर्त में केवल दो तत्व (H, He) रखें गए इसे “अतिलघु आवर्त” कहते हैं।
• दूसरे तथा तीसरे आवर्त में आठ-आठ तत्व है इसे “लघु आवर्त” कहते है।
• चौथे तथा पांचवे आवर्त में बत्तीस तत्व है इसे “दीर्घ आवर्त” कहते हैं।
• छठे आवर्त में 32 तत्व हैं इसे “अतिदीर्घ आवर्त” कहते है।
• मेंडलीफ की मूल आवर्त सारणी में आठ वर्ग हैं, और नवां वर्ग में उत्कृष्ट गैसे आती हैं।

अभ्यास प्रश्न

• मेंडलीफ की आवर्त सारणी का आधार क्या था ?
• मेंडलीफ की आवर्त सारणी की विशेषताएं बताइये।
• न्यूलैंड्स का अष्टक नियम की विशेषताएं क्या क्या हैं ?
• डोबेराइनर के त्रिक के नियम से आप क्या समझते हैं?