نبذة عن حياة العالم “أرينيوس”

1999 تاريخ الكيمياء

صلاح محمد يحياوي

KFAS

العالم أرينيوس شخصيّات المخطوطات والكتب النادرة

سافنتي أوغست أرّينيوس فيزيائي وكيميائي سويدي، وضع نظرية تشارد الكهارل IONIZATION OF ELECTROLYTES عام 1887م.

ونظرية شمولية النشوء البذري PANSPERMIA (التي جاءت لتعارض نظرية التولد الذاتي SPONTANEOUS GENERATION والتي تنص على أن جميع الأجسام المتكاثرة أجسام عالمية تتنامى حيث يوجد وسط ملائم). 

اي أن الحياة على الأرض يمكن أن تكون قد أتت من كواكب أخرى، وأن أول كائن حي أرضي قد يكون بوغاً حياً أتى عبر الفضاء بفعل ضغط ضوء النجوم.

 

كان أرينيوس أول سويدي يفوز بجائزة نوبل (1903م) نالها على نظريته في تشارد الكهارل.  ومن آثاره:

– الكيمياء الكهربائية ELECTROCHEMISTRY عام 1901م.

– القوانين الكمية في الكيمياء الحيوية

 THE QUANTATIVE LAWS IN BIOLOGICAL CHEMISTRY.

– أقدار النجوم THE DESTINIES THE STARS عام 1918م.

– الكيمياء في الحياة المعاصرة CHEMSTRY IN MODERN LIFE عام 1923م.

 

غدا عضواً في أكاديمية العلوم السويدية عام 1901م.

كان سافنتي أوغست أرينيوس الكيميائي السويدي أحد مؤسسي الكيمياء الفيزيائية علماً حديثاً.  فقد كان أول من قال بأن الكهارل – وهي المواد التي تنقل محاليلُها في الماء الكهرباء – تتألف من دقائق أو جسيمات صغيرة تدعى شوارد (ايونات). 

وكانت النظرية الشاردية لأرينوس ذات أهمية بالغة لفهم بنية المركبات الكيماوية ولفهم سلوكها في المحاليل. ولد أرينيوس في "فيك"، ودرس في "اُبسالا" المدينة القريبة من مسقط رأسه.

بدأ أرينيوس يصوغ النظرية الشاردية قبل أن يتخرج.  وقد كانت النظاهرة المدعوة الكهولة أو التحليل الكهربائي هدف دراسته.

وكان العلماء قبل قرن تقريباً من ولادة أرينيوس قد اكتشفوا أن بإمكان بعض المركبات الكيماوية عندما تكون منحلة في الماء نقل الكهرباء، والأجدر بالذكر أن تلك المحاليل تتحلل بفعل التيار الكهربائي معطية في أكثر الأحيان العناصر المكونة للمركب المعني.

وحالياً تستعمل الكهولة في الصناعة وسيلة للحصول على العناصر بدءاً من مركباتها، أما في عهد أرينوس فكانت الكهولة لا تزال سراً.  ومع أن العلماء كانوا قد استنتجوا القوانين التي تحكمها إلا أن تفسير الظاهرة كان مجهولاً.

 

طرح أرينوس على نفسه سؤالاً أساسياً:

ما هي خاصية المادة التي تحدد نقل هذه المادة للكهرباء عند حلها في الماء؟

وأجاب عن ذلك حدساً:

– يجب أن يكون ذلك متعلقاً ببنية المركب..

وقام بتجارب على مئات من شتى المحاليل دارساً تغير خاصياتها بتبعية الكميات المنحلة، ومسجلاً قياسات نقاط غليانها وتجمدها، ومطبقاً عليها تيارات كهربائية لدراسة افعال الكهولة أو التحليل الكهربائي.

وفي عام 1883م تكونت لدى أرينيوس إجابة بسيطة، لكنها أحدثت تغييراً أساسياً، ومفادها أن المركبات التي تنقل محاليلها الكهرباء، والمدعوة كهارل، تختلف من حيث بنيتها عن المركبات الأخرى.  فالكهارل – كما اقترح أرينيوس – تتألف من دقائق صغيرة مشحونة تدعى شوارد (أيونات).  وف يالحالة الصلبة يبقى الكهول متماسكاً بقوى تجاذب متبادلة بين الشوارد المتعاكسة الشحنة، غلا أن هذه الشوارد تتفكك عند انحلال الكهرل، وتجري في المائع بحرية.

 

وعند إجراء الكهرلة بمسريين تتجه الشوارد الموجبة نحو المسرى السالب، وتتجه الشوارد السالبة نحو المسرى الموجب، وتكوّن حركةُ هذه الشوارد التيارَ الكهربائي الذي يميز الكهولة.

ومع ذلك بقي على أرينيوس أن يفسر الكيفية التي تتفكك بها الكهارل خلال الكهولة، لذلك كان عليه أن يطبق فكرة جريئة حول طبيعة الشوارد فأكد أن الشوارد هي في الحقيقة ذرات مشحونة كهربائياً، وأن الشاردة عندما تبلغ المسرى خلال الكهرلة تعدل شحنتها متحولة إلى ذرة العنصر في شكلها الطبيعي.

استقبلت نظرية أرينيوس بتشكيك ظاهر، وعدّها أغلب العلماء لغزاً لا معنى له، وأصروا على أن أرينيوس لم يتوصل إلى تفسير سبب عدم إبداء الشاردة أياً من مميزات الذرة الموافقة في الحالة المعتدلة، ولماذا يكون لحضور هذه الشحنة الكهربائية هذا التاثير الكبير؟

لم يستطع أرينيوس تفسير الآلية التي تكتسب بها الذرة شحنةً، وعلى الرغم من كل ذلك، ومن الانتقادات التي كانت تنهال عليه فقد كان مقتنعاً بقيمة نظريته.

 

وفي عام 1884م قدّم أرينيوس نظريته جزءاً من أطروحته لنيل درجة الدكتوراة في الفلسفة من جامعة أبسالا.  وكان الكيميائي المتميز "بر كلف" الأستاذ الذي أشرف على دراسة أرينيوس بين الفاحصين.  وكان لهذا الأستاذ رأي خاص معاكس للنظرية الشاردية، فاستخدم تأثيره كي لا يمنح أرينيوس غلا أخفض الدرجات وذلك لإهانته، وبالفعل أصدرت الجامعة حكمها أمام الجمهور ضد النظرية الشاردية.

ومع ذلك لم يصمت ارينيوس ولم يتراجع، بل ارسل نسخاً من أطروحته إلى أكثر الكيميائيين شأناً في عصره، وكان بعض هؤلاء من ذوي الخيال الواسع والجرأة الكافية لدعم أفكارهم غير المقبولة من الآخرين، وتوصل بمساعدتهم إلى عدة وظائف في جامعات مختلفة، وأ،جز بفضل هذا الدعم نظريته وطورها.

وفي عام 1897م دارت الأحداث، فقد اكتشف الفيزيائي الإنكليزي ج.ج. طمسن الالكترون، محدداً هويته، قائلاً إنه دقيقة أساسية ذات شحنة كهربائية. 

وفي الوقت نفسه اكتشف بكرل الإشعاع في باريس مبيناً أن ذرات بعض العناصر تتفكك تلقائياً مصدرةً إلكترونات فيما تصدر من دقائق. 

وبَيَّنَ للمرة الأولى أن الذرات ليست دقائق مصمته ككرات بليارد بل لها بنية داخلية.  وقد برهن اكتشاف بكرل على اعتماد هذه البنية على وجود الإلكترونات داخل الذرات.

 

وأخيراً وُجِدَ تفسيرٌ لفكرة أرينيوس عن الذرات المشحونة.  فمثلاً إذا فقدت ذرة صوديوم إلكتروناً، أي وحدة شحنة كهربائية، فإن هذه الذرة تكتسب شحنة موجبة. 

وبالعكس إذا اكتسبت ذرة كلور إلكتروناً إضافياً فإنها تكتسب شحنة سالبة، فملح الطعام المؤلف من الكلور والصوديوم يمكن عده عندئذ كتراكم شوارد (أيونات) كلور وصوديوم متحدة فيما بينها بتجاذب كهربائي للشحنات الموجبة والسالبة.

وبما أن الإلكترونات تكوّن جزءاً من البنية الداخلية للذرات، فلا غرابة في أن يؤدي التقاط ذرة للإلكترونات او فقدها لها، إلى فقد الذرة خاصيتها، لذلك لا تبدي شوارد الكلور والصوديوم المتفككة في الماء أياً من خاصيات الكلور الذي هو غاز سام ذو لون أصفر مخضر، أو من خاصيات الصوديوم الذي يتفاعل بعنف مع الماء.

وكان لسنوات المثابرة التي قضاها أرينيوس مكافأتها في الاعتراف الفجائي العلني ببحثه.  وغدت النظرية مرموقة جداً، وبادرت الطبقة العلمية السويدية إلى تهنئة الجرل الذي كانت قد أنكرته قبلاً.

وفي عام 1903 منح أرينيوس جائزة نوبل في الكيمياء.  وكان لهذا الامتياز معنى خاص لديه، ذلك أن بين أعضاء لجنة التحكيم التي قضت بجدارة نظريته الشاردية واستحقاق صاحبها الجائزة العلمية "بركلف" الاستاذ الذي كان مشرفاً عليه عند تحضيره للدكتوراه، والذي ناصبه العداء وعمل كثيراً فيما بعد على إذلاله وإهانته.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]