मूलद्रव्यांचे वर्गीकरण करण्याचे मुख्य श्रेय रशियन रसायनशास्त्रज्ञ दमित्री इव्हानव्ह्यिच मेंडलेव्ह यांना जाते. रसायनशास्त्राला मान्य असलेल्या आवर्त सारणीच्या प्राथमिक विकासात त्यांचे योगदान महत्त्वाचे असल्याने त्यांना ‘आवर्त सारणीचे जनक’ असे म्हणतात.
आवर्त सिद्धांत : मेंडलेव्ह यांनी मूलद्रव्यांचे अणुवस्तुमान आणि त्यांचे भौतिक व रासायनिक गुणधर्म यांच्यातील संबंधाचा अभ्यास केला. त्यावेळी ६३ मूलद्रव्ये ज्ञात होती. या मूलद्रव्यांची मांडणी त्यांचे गुणधर्म, अणुवस्तुमान व त्यांच्या रासायनिक गुणधर्मांतील समानता यांच्या आधारावर केली गेली. रासायनिक गुणधर्मांत त्यांनी मूलद्रव्यांच्या हायड्रोजन व ऑक्सिजनच्या संयुगांवर लक्ष केंद्रित केले. मूलद्रव्यांची मांडणी त्यांच्या अणुवस्तुमानाच्या चढत्या क्रमाने केली असता ठराविक अंतराने गुणधर्मांची पुनरावृत्ती झालेली दिसते. यावरून मेंडलेव्हचा आवर्त सिद्धांत तयार झाला.
मूलद्रव्यांची मांडणी अणुवस्तुमानाच्या चढत्या क्रमाने उभ्या स्तंभात केली असता समान गुणधर्म असलेली मूलद्रव्ये एका खालोखाल येऊन गट (ग्रुप) तयार झाले. या मांडणीत उभ्या स्तंभांतील मूलद्रव्यांच्या भौतिक व रासायनिक गुणधर्मांत समानता दिसून येते.
आवर्त सारणी विकसित करताना मेंडलेव्ह यांना काही मूलद्रव्यांचे गुणधर्म समान असल्याने ती एका गटात समाविष्ट करण्यासाठी जास्त अणुवस्तुमान असलेले मूलद्रव्य कमी वस्तुमान असलेल्या मूलद्रव्याच्या आधी बसवावे लागले. उदा., कोबाल्ट व निकेलचे तक्त्यातील स्थान.
आपल्या आवर्त सारणीच्या आधारे त्याने काही मूलद्रव्यांचे अणुवस्तुमान पडताळण्याचे सुचवून त्यानुसार सुधारणा करण्याची गरज असल्याचे दाखवून दिले. पूर्वीचे बेरिलियमचे अणुवस्तुमान १४.०९ नसून ९.४ असे सुधारल्याने त्याची जागा आवर्त सारणीत बोरॉनच्या आधी आली.
इका- मूलद्रव्ये : मेंडलेव्ह यांनीन या तक्त्यात शोध न लागलेल्या मूलद्रव्यांसाठी काही रिकाम्या जागा ठेवल्या आणि त्यांच्या गुणधर्मांचे भाकीत केले. रिकाम्या जागेतील मूलद्रव्यांना नावे देताना ‘इका’ (eka) ह्या शब्दाचा त्याने वापर केला. जसे इका-बोरॉन (स्कँडिअम), इका-अॅल्युमिनिअम (गॅलिअम), इका-मँगॅनीझ (टेक्नेशियम), इका-सिलिकॉन (जर्मेनिअम). या त्यावेळी शोध न लागलेल्या चार मूलद्रव्यांच्या अस्तित्वाची त्याला खात्री होती. कालांतराने शोध लागल्यावर ती मूलद्रव्ये त्या रिकाम्या जागेत चपखलपणे बसली तसेच त्यांचे गुणधर्म भाकिताशी जुळल्याने या आवर्त सारणीचा ताबडतोब स्वीकार केला गेला.
शून्य गट : मेंडेलिव्ह यांच्या मूळ आवर्त सारणीत निष्क्रिय वायूंसाठी जागा नव्हती. एकोणिसाव्या शतकाच्या शेवटी हीलियम, निऑन व आर्गॉन या मूलद्रव्यांचा शोध लागला असता मूळ आवर्त सारणी विस्कळीत न करता ह्या मूलद्रव्यांसाठी त्याने स्वतंत्र शून्य गट तयार केला.
त्रुटी : या आवर्त सारणीत काही त्रुटी होत्या. हायड्रोजनला विशिष्ट जागा नव्हती. याचा आधार अणुवस्तुमान असल्याकारणाने समस्थानिकांना जागा नव्हती. मूलद्रव्यांची मांडणी वाढत्या अणुवस्तुमानानुसार असल्याने परंतु ही वाढ एकसमान नसल्याने दोन अणुवस्तुमानात किती मूलद्रव्ये असतील यांचा अंदाज वर्तविणे अशक्य होते.
संदर्भ :
- विज्ञान आणि तंत्रज्ञान इयत्ता १० वी भाग १ महाराष्ट्र राज्य पाठ्यपुस्तक निर्मिती व अभ्यासक्रम संशोधन मंडळ, पुणे.
- NCERT Science book for class 10th and 11th.
समीक्षक – श्रीनिवास सामंत
