בתחילת 1800, רק כ -30 יסודות היו ידועים. זה לא היה מספיק כדי לראות את כל צורות ההתנהגות הכימית של היסודות שונים. המצאת הסוללה סללה דרך חדשה להפרדת חומרים למרכיביהם. כמה עשרות יסודות חדשים התגלו במהרה, בעקבות המצאה זו. זמן קצר לאחר מכן, הציג הכימאי השוודי יעקב ברזיליוס (Berzelius) את הסימון המודרני לתרכובות, בהתבססו על מספר האטומים בכל מולקולה (כגון H2O). בשנת 1869 כימאי הרוסי מנדלייב סידר את כל היסודות הידועים בטבלה על פי משקלם האטומי ודימיון בתכונותיהם כימיות. זהו הבסיס לטבלה המחזורית של היסודות המשמשת כיום בלימוד ובמחקר הכימיה. הארגון שיצר מנדלייב ליסודות לפי משקלם האטומי סייע בפיתוח התיאוריה האטומית של החומר.
הטבלה המחזורית מספקת דוגמה מופלאה לאופן שבו המדע פועל. שימו לב שבני אדם מנהלים ניסויים חדשניים בכימיה במשך אלפי שנים. חישבו על המצאת אבק השריפה או סוגים רבים של משקה אלכוהולי, למשל. התרבות שלנו הצליחה ליצור תרכובות כימיות מבלי לדעת דבר על ה"מבנה הנסתר" של האטומים. לדוגמה, בתקופת הברונזה תקופה של התפתחות טכנולוגית מרשימה, כאשר תרבויות עברו מכלי אבן לעיצוב מגוון רחב של כלים ונשק מברונזה. ברונזה היא תערובת או סגסוגת של נחושת וברזל, שניהם מתכות מאוד רכות. איך יכול צרוף של שתי מתכות רכות להפוך למתכת קשה? תרבויות עתיקות רק ידעו שזה עובד. עכשיו אנו יודעים כי במתכות רכות קיימים מישורי אטומים היכולים בקלות להחליק האחד על גבי השני. מתברר כי אטומי הברזל מספקים "חצץ" בסריג הנחושת שיכול לעצור את מישורי הנחושת מלנוע בחופשיות וכך להעניק לברונזה את נוקשות שלה.
בסוף המאה ה -19, מדענים החלו לראות את הדפוסים בטבלה המחזורית. היסודות בקצה הימיני של הטבלה חולקים את המאפיינים של גזים חסרי צבע וחסרי ריח, שאינם מגיבים עם גורמים אחרים: הגזים האצילים. היסודות בקצה השמאלי של הטבלה הם תגובתיים מאוד, אבל בצרוף עם יסודות מהעמודה השביעית הם יוצרים תרכובות יציבות כמו מלח משותף (NaCl). מדענים ידעו כי הטבלה המחזורית "עבדה", אבל לא היה להם מושג למה זה עובד. המדע מתחיל לעתים קרובות בתהליך של זיהוי תבניות בטבע. בואו נשתמש באנלוגיית של קלפי משחק. מי שלא מכיר את הכללים יכול לצפות במשחק פוקר זמן מה לפני שיבין את המשמעות של הידיים השונות. אנחנו גם מנסים לפתור את חידת הטבע ולמצוא את "חוקי הטבע".
Author: Chris Impey