सारणी का विकास

अँधेरे में एक चमक

हैम्बर्ग में कीमियागर हेनिंग ब्रांड पारस पत्थर की खोज में जुटे थे। उनका कच्चा माल था: लगभग 1,500 गैलन मानव मूत्र, जिसे पहले सड़ने दिया गया और फिर उबालकर गाढ़ा किया गया। सोने के बजाय उन्हें एक मोम जैसा सफ़ेद पदार्थ मिला, जो अँधेरे में रहस्यमय हरी रोशनी से चमकता था। उन्होंने इसे फॉस्फोरस नाम दिया, यानी "प्रकाश लाने वाला"। यह पहला तत्व था जिसके खोजकर्ता का नाम हम जानते हैं, और इसी से एक ऐसी खज़ाने की खोज शुरू हुई जो सदियों तक चलने वाली थी।

पहली सूची

आधुनिक रसायन विज्ञान के जनक एंतोआन लावोज़िए ने 33 "सरल पदार्थों" की एक सूची प्रकाशित की, जिन्हें और तोड़ा नहीं जा सकता था। इनमें से अधिकांश असली तत्व थे, जैसे ऑक्सीजन, हाइड्रोजन और पारा। कुछ नहीं थे: उनकी सूची में प्रकाश और कैलोरिक भी शामिल थे, वह अदृश्य द्रव जिसके बारे में उनका मानना था कि वह ऊष्मा को वहन करता है। पाँच साल बाद फ़्रांसीसी क्रांति के दौरान लावोज़िए का सिर गिलोटिन पर कलम कर दिया गया।

तीन-तीन के अनोखे परिवार

जर्मन रसायनज्ञ योहान डॉबेराइनर ने कुछ विचित्र बात पर ध्यान दिया। कुछ तत्व "त्रिकों" में आते थे: एक जैसे व्यवहार वाली तिकड़ियाँ, जिनमें बीच वाले तत्व का परमाणु भार बाकी दो के औसत के लगभग बराबर होता है। कैल्शियम, स्ट्रॉन्शियम और बेरियम। क्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन। लीथियम, सोडियम और पोटैशियम। क्या यह महज़ संयोग था, या किसी छिपी हुई व्यवस्था का सुराग?

पेंच, अष्टक और ठहाके

फ़्रांसीसी भूविज्ञानी अलेक्ज़ांद्र-एमील बेगुइए द शांकूर्तुआ ने तत्वों को एक बेलन पर सर्पिल के रूप में लपेटा, जिसे उन्होंने "टेल्यूरिक पेंच" कहा। एक जैसे तत्व एक के ऊपर एक सीध में आ गए। यह एक शानदार विचार था, लेकिन उनका शोधपत्र बिना आरेख के छपा, और लगभग किसी को समझ नहीं आया।

लंदन में जॉन न्यूलैंड्स ने देखा कि हर आठवाँ तत्व पहले तत्व के गुणों को दोहराता हुआ लगता है, ठीक संगीत के सप्तक के सुरों की तरह। उन्होंने इसे अष्टक का नियम कहा। जब 1866 में उन्होंने इसे केमिकल सोसाइटी के सामने प्रस्तुत किया, तो श्रोता ज़रा भी प्रभावित नहीं हुए:

"क्या श्री न्यूलैंड्स ने तत्वों को वर्णमाला के क्रम में लगाकर देखने की कोशिश की है?"
— प्रोफ़ेसर जॉर्ज कैरी फ़ॉस्टर

सोसाइटी ने उनका शोधपत्र छापने से इनकार कर दिया। बीस साल बाद उसी सोसाइटी ने उन्हें डेवी पदक से सम्मानित किया।

मेंडेलीफ़ का बड़ा दाँव

सेंट पीटर्सबर्ग में दिमित्री मेंडेलीफ़ रसायन विज्ञान की एक पाठ्यपुस्तक लिख रहे थे और उन्हें तत्वों को प्रस्तुत करने का एक तार्किक तरीका चाहिए था। कहा जाता है कि उन्होंने हर तत्व को एक कार्ड पर लिखा और उन्हें ताश के पत्तों के खेल की तरह फेंटा, और अंतिम व्यवस्था उन्हें एक सपने में सूझी। यह हिस्सा शायद किंवदंती है। लेकिन उन्होंने आगे जो किया, वह किंवदंती नहीं है।

जहाँ पैटर्न टूटता था, वहाँ मेंडेलीफ़ ने ज्ञात तत्वों को ज़बरदस्ती नहीं ठूँसा। उन्होंने रिक्त स्थान छोड़ दिए। फिर उन्होंने वह किया जिसकी हिम्मत पहले किसी ने नहीं की थी: उन्होंने उन तत्वों के गुणों की भविष्यवाणी कर दी जिन्हें किसी ने कभी देखा तक नहीं था।

जब गैलियम मिला, तो उसके खोजकर्ता ने उसका घनत्व 4.7 g/cm³ मापा। मेंडेलीफ़ ने इसका एक कण तक कभी हाथ में नहीं लिया था, फिर भी उन्होंने जवाब में लिखा कि यह मान लगभग 5.9 होना चाहिए और नमूना अशुद्ध होगा। नमूने को शुद्ध करके दोबारा मापा गया: 5.9। जर्मेनियम के लिए उन्होंने 72 परमाणु भार की भविष्यवाणी की थी; वास्तविक मान 72.6 है। जिन रसायनज्ञों ने उन पर संदेह किया था, वे भी उनके कायल हो गए।

जर्मन रसायनज्ञ लोथर मेयर भी स्वतंत्र रूप से लगभग ऐसी ही सारणी तक पहुँच गए थे, लेकिन अज्ञात की भविष्यवाणी करने के मेंडेलीफ़ के साहस ने ही उनकी सारणी को प्रसिद्ध बनाया।

वह स्तंभ जिसकी किसी को उम्मीद नहीं थी

लॉर्ड रेले और विलियम रैमज़े ने साधारण हवा में छिपी एक ऐसी गैस खोजी जो किसी भी चीज़ से अभिक्रिया करने को तैयार नहीं थी। उन्होंने इसका नाम आर्गन रखा, यानी "आलसी"। सारणी में इसके लिए कोई जगह ही नहीं थी। चार साल के भीतर रैमज़े ने इसके रिश्तेदार, नियॉन, क्रिप्टॉन और ज़ेनॉन भी खोज निकाले, और रसायनज्ञों ने कुछ उल्लेखनीय किया: सारणी को तोड़ने के बजाय उन्होंने उसमें एक पूरा नया स्तंभ जोड़ दिया। उत्कृष्ट गैसें उसमें बिल्कुल सही बैठ गईं, और सारणी पहले से और मज़बूत हो गई।

एक्स-किरणों वाला युवक

भार के हिसाब से कुछ तत्व अब भी "गलत" क्रम में बैठे थे। मेंडेलीफ़ ने अपनी सहज बुद्धि से टेल्यूरियम और आयोडीन की जगहें आपस में बदल दी थीं, लेकिन वे इसका कारण नहीं बता सके थे। 25 वर्ष की उम्र में अंग्रेज़ भौतिकविद हेनरी मोज़ली ने अलग-अलग तत्वों पर एक्स-किरणें डालीं और उत्तर खोज निकाला: हर तत्व में प्रोटॉनों की एक अनोखी संख्या होती है, उसका परमाणु क्रमांक। परमाणु क्रमांक के अनुसार व्यवस्थित करते ही सारे असहज अपवाद गायब हो गए।

मोज़ली का काम नोबेल पुरस्कार की ओर इशारा कर रहा था। लेकिन इसके बजाय वे प्रथम विश्व युद्ध में स्वेच्छा से सेना में भर्ती हो गए, और 1915 में गैलीपोली में 27 वर्ष की आयु में एक स्नाइपर की गोली से मारे गए। उनकी मृत्यु ने ब्रिटेन को यह समझाने में मदद की कि अगले युद्ध में अपने वैज्ञानिकों को मोर्चे से दूर रखा जाए।

हाथों से भरे गए रिक्त स्थान

एक रिक्त स्थान दशकों तक खाली रहा: तत्व 43। आख़िरकार यह प्रकृति में नहीं, बल्कि कण त्वरक में बमबारी किए गए मॉलिब्डेनम के एक टुकड़े में मिला। कार्लो पेरिएर और एमिलियो सेग्रे ने इसका नाम टेक्नीशियम रखा, जो "कृत्रिम" के लिए यूनानी शब्द से बना है। यह मनुष्यों द्वारा बनाया गया पहला तत्व था, और एक नए युग की शुरुआत।

सीबोर्ग का दाँव

मैनहट्टन परियोजना पर काम करते हुए ग्लेन सीबोर्ग ने प्रस्ताव रखा कि भारी तत्वों की एक पूरी श्रृंखला, ऐक्टिनाइड, को मुख्य सारणी से हटाकर नीचे एक अलग पंक्ति में रखा जाए। उनके सहकर्मियों ने चेतावनी दी कि इससे उनकी वैज्ञानिक प्रतिष्ठा बर्बाद हो जाएगी। इसके उलट, इसी ने उन्हें 1951 का नोबेल पुरस्कार दिलाया और सारणी को वह आकार दिया जिसे हम आज जानते हैं। 1997 में तत्व 106 का नाम सीबोर्गियम रखा गया, और वे पहले ऐसे व्यक्ति बने जिनके जीवित रहते ही उनके नाम पर किसी तत्व का नाम रखा गया।

सातवीं पंक्ति पूरी हुई

रूस, संयुक्त राज्य अमेरिका, जर्मनी और जापान के दलों के दशकों के परिश्रम के बाद IUPAC ने अंतिम चार तत्वों के नामों को मंज़ूरी दी: निहोनियम (113), मॉस्कोवियम (115), टेनेसीन (117) और ओगानेसन (118)। ओगानेसन रूसी भौतिकविद यूरी ओगानेस्यान के सम्मान में रखा गया है, जो इस तरह सम्मानित होने वाले दूसरे जीवित व्यक्ति हैं। इसके परमाणु एक सेकंड के हज़ारवें हिस्से से भी कम समय तक टिकते हैं, लेकिन उन्होंने पहली बार सारणी की सातवीं पंक्ति को पूरा कर दिया।