إدوارد فرانكلاند
إدوارد فرانكلاند (Edward Frankland)، من عام 1825 إلى 1899. هو عالم كيميائي إنجليزي، كان من رواد الكيمياء البنيوية واخترع مفهوم الرابطة، وعُرف بأبحاثه في التكافؤ.
السيرة
ولد في 18 يناير 1825 وبدأ الكيميائي البريطاني إدوارد فرانكلاند حياته بطريقة غير نمطية من دون أب شرعي، لكنه بدأ تاريخه الكيميائي بطريقة تقليدية، وذلك بالتتلمذ على يد صيدلاني. وكان متجهاً لأن يظل صيدلانياً، لولا تدخل طبيبين ساعداه في الحصول على وظيفة في معمل متحف الجيولوجيا الاقتصادية. وهناك ألتقى بأشهر كيميائي في ذلك الوقت، أدولف ويلهلم هيرمان كولب. وتعلم فرانكلاند الكثير من كولب، الذي أهله ليتلمذ على يد بنزن ويحصل على درجة الدكتوراه، ثم يدرس مع لابيج. وفي سياق التجارب التي قصد بها فرانكلاند إظهار صحة نظرية الرابطة لبرزيليوس والتي أجراها حوالي عام 1850، وقام فرانكلاند باختبار التفاعلات بين فلز الزنك (الخارصين) ويوديد الإيثيل في أنبوب محكم الإغلاق ومعرض لضوء الشمس أو مغمور في حمام زيتي ساخن. وقد أكتشف أن بعض المادة العضوية اتحد مع الزنك، طبق فرانكلاند دراسته هذه على مركبات الزئبق والأنتيمون وعناصر فلزية أخرى. لاحظ في أثناء دراسته لهذه العائلة من المركبات الجديدة (المواد العضوية المتحدة بالفلزات أو المركبات العضوية الفلزية) أنه يبدو أن هناك ثباتا في القيمة القصوى للاتحاد في العناصر الفلزية والتي لم يشك فيها أحد من قبل وكان مقدراً لهذه القيمة العظمى الثابتة للاتحاد أو التكافؤ، أن تصبح عاملاً حيوياً في فهم كيمياء الكربون وكل الكيمياء في الواقع.
إسهامات أدوارد فراكلاند في مجال الكيمياء
لم يدرك الناس أهمية المياه النظيفة إلا في القرن التاسع عشر. فالماء الخالي من التلوث ليس فقط مالئا للشرب والاغتسال فيه ولكنه أيضا لا يسبب انتشار الأمراض أو الإصابة بها. فالتجربة التي أجراها جون سنو بمضخة المياه في أحد شوارع لندن في أثناء انتشار الكوليرا (١٨٥٤)، أوضحت أن المياه القذرة الناتجة عن الصرف الصحي ومخلفات المصانع تشكل خطراً كبيرا. فأدى هذا تلقائيا إلى الاهتمام بقياس التلوث البيولوجي أو الكيميائي في المياه والاهتمام بإيجاد طرق لتنقيتها، بالترشيح مثلاً.
كان الكيميائي الإنجليزي أدوارد فراكلاند شخصية بارزة في هذا كله. ونظرا لكونه عضوا في اللجنة الملكية الخاصة بتلوث الأنهار، فقد قضى ست سنوات في المعمل يدون بالتفصيل أنواع التلوث التي يشيع وجودها. وكان بالفعل يقدم تقارير شهرية عن جودة مياه لندن؛ وظل يفعل هذا حتى وفاته، وتمكن من تدوين التحسن المطرد في جودة المياه؛ حيث وضعت الحكومة قوانين تفرض ضوابط شديدة على ما يمكن إلقاؤه في الأنهار والجداول.
إنني مقتنع بأن التقدم المستقبلي للكيمياء كعلم دقيق يعتمد بشكل كبير على اتحادها مع الرياضيات. أدوارد فراكلاند
تمكن فراكلاند بالفعل من تحقيق سمعة طيبة. وككيميائي مهتم بالأمور العملية (مثل همفري دايفي، بدأ حياته كمساعد عالم كيميائي) كان هناك قليلون من أمثاله، ولكن إسهامه كان أقصى ما يكون. ففي عام ١٨٥٢ قام بتحديد صفة أساسية تظهر عند تفاعل المواد الكيميائية واتحادها مع بعضها. جاءت الفكرة من دراسته المكثفة "للمركبات الفلزية العضوية" الناتجة عن تفاعل المعادن، مثل الزنك والزئبق والزرنيخ والأنتيمون والقصدير، مع مركبات عضوية (تحتوي على كربون) مثل التي تنتجها الكائنات الحية. والكثير منها أثبت أنه خطير جدا؛ فالقصدير الميثيلي في مياه الشرب من الممكن أن يسبب تشوهات خطيرة في الأطفال حديثي الولادة.
وجد فراكلاند أنماطاً منتظمة جد في تكوين هذه المركبات؛ فالنسبة بين أعداد ذرات النيتروجين والفسفور والزرنيخ والأنتيمون وأعداد ذرات العناصر الأخرى دائما ما تبدو ثلاثة أو خمسة. وظهرت هذه الأنماط في أماكن أخرى، لدرجة مكنت فراكلاند من امتلاك القدرة على تعريف "قوة اتحاد" الذرة، من حيث عدد ذرات العناصر الأخرى التي من الممكن أن تتحد معها. وتبدو هذه الأرقام كما لو كانت ثابتة. فالنسبة في النيتروجين والفسفور ومركباتهما تتضمن ثلاثة أو خمسة، أما الأكسجين والكبريت فتتضمن اثنتين أو ربما ستة، والكربون والسليكون أربعة، والفلزات النشطة (القلوية) مثل الصوديوم فكانت واحدة تماما مثلما كانت لمواد الهالوجين (الكلور والبروم واليود).
أما الآن، فإننا نسمي هذه الخاصية "التكافؤ"ونستخدم تكافؤ الهيدروجين كأساس مرجعي، حيث إنه يعادل واحد. لذلك، توضح المركبات التالية: كلوريد الهيدروجين ورمزه HCL والماء ورمزه H2O والنشادر ورمزه NH3 ومركب الميثان ورمزه CH4 أن الكلور والأكسجين والنيتروجين والكربون لها التكافؤ واحد واثنين وثلاثة وأربعة على الترتيب. وقد مكنت هذه الرؤية الكيميائيين من فهم بنية مئات من العناصر المختلفة وحتى التنبؤ ببنية عناصر لم تكتشف بعد. وقد حقق التكافؤ مبدأ أساسيا توحيديا في علم الكيمياء.
لقد اعترف فراكلاند أنه لم يستطع تفسير التكافؤ ولم يحاول فعل ذلك؛ حيث إنه اكتفى بما توصل إليه وظهر المبدأ مرة أخرى في الجدول الدوري للعالم دمتري مندلييف (١٨٦٩). فالعناصر الموجودة في عمود واحد في هذا الجدول، تعرف أيضا كمجموعة (مثل رباعية النيتروجين والفسفور والزرنيخ والأنتيمون) لها التكافؤ نفسه. ولشرح هذا الموضوع، يجب الانتظار إلى القرن العشرين وعبقرية العالم نيلز بور (١٩٢٦).
امتيازات علمية
- ضمه إلى الجمعية الملكية.
- حصوله على "ميدالية كوبلي".
- إدخال صيغ بنائية جديدة.
- اكتشاف الهيليوم في جو الشمس.
المحاضرات
ما بين عامي 1864، 1862. دعي لإلقاء محاضرة في معهد رويال على الهواء والمياه، وكيمياء الفحم، وكيمياء الغازات.
