لقد تمَّ إعداد ما يربو عن الألف من الجداول الدورية، وطُبِعت أو نُشِرت — مؤخرًا — على الإنترنت، فما طبيعة علاقاتها جميعًا؟ وهل ثمة جدول دوري مثالي؟ هذان سؤالان سيجري بحثهما في هذا الكتاب؛ إذ يمكن بهذا أن نعرف الكثير من الأمور المثيرة للاهتمام في العلم المعاصر.

هناك وجه لهذا السؤال يجب بحثه على الفور؛ فمن طرق تصنيف الجداول الدورية التي يتمُّ نشرها، أن تُوضَع في الاعتبار ثلاثةُ أشكال وتصميمات أساسية: أولها تلك الجداول التي وُضِعت أصلًا، ولها نمط قصير، والتي نشرها روَّاد الجدول الدوري مثل

نيولاندز وَلوثار ماير وَمندليف، وكل ذلك سيجري بحثه عن كثب في الوقت المناسب (شكل 2-2).

وقد حُشِرت في هذه الجداول جميع العناصر التي كانت معروفةً وقتئذٍ في ثمانية أعمدة أو مجموعات رأسية، وهي تعكس الحقيقة القائلة بصفة عامة بأن العناصر على ما يبدو تعود بعد فاصل من ثمانية عناصر إذا كانت العناصر مرتَّبة في تتابُع طبيعي (وهو موضوع آخَر للمناقشة)، ومع جمع المزيد من المعلومات عن خواص العناصر، واكتشاف المزيد من العناصر، بدأ يبرز نوع جديد من ترتيب العناصر سُمِّي «الجدول ذا النمط المتوسط الطول» (شكل 2-1)، واليوم نجد هذا النمط قد صار واسع الانتشار، ومن مظاهره الفريدة أن متن الجدول الرئيسي لا يحتوي على جميع العناصر، فإذا نظرتَ إلى شكل 2-1، فستجد فجوة بين العنصرين 56 و71، وهذا يتكرر بين العنصرين 88 و103. وقد تم تجميع العناصر «الناقصة» معًا فيما يظهر كهامش سفلي منفصل يقع أسفل الجدول الرئيسي.

إن فصل تلك العناصر المسمَّاة «بالعناصر الأرضية النادرة» يجري بكامله بغرض أن يكون الجدول عمليًّا وملائمًا، فلو لم يحدث هذا لَبَدَا الجدولُ الدوري أعرضَ بكثير (بمقدار 32 عنصرًا بالضبط) بدلًا من أن يكون بعرض 18 عنصرًا. وهذا النسق بعرض 32 عنصرًا لا يطوع نفسه بسهولة ليتم نسخه على الغلاف الداخلي لكتب علم الكيمياء، ولا على اللوحات الحائطية التي تُعلَّق في قاعات المحاضرات والمختبرات، ولكن إذا تم إظهار العناصر في هذا النسق الممتد — كما يحدث أحيانًا — فسنحصل على الجدول الدوري ذي النمط الطويل (أو البالغ الاستطالة)، الذي قد نقول إنه أصح من النمط المألوف المتوسط الطول؛ بمعنى أنَّ تتابع العناصر يكون بلا ثغرات (شكل 2-3).

ولكن ما هي العناصر التي تشغل الجدول الدوري؟ فلْنَعُدْ أدراجنا إلى الجدول الدوري عمومًا، ونختار النسق المألوف المتوسط الطول لمزيدً من الإيضاح لهذا الجدول الذي هو بمنزلة شبكة ذات بُعْدين؛ فكيف اكتُشِفت العناصر؟ وكيف تبدو؟ وما وجه اختلافها كلما اتجهنا لأسفل أحد أعمدة الجدول الدوري أو عبر دورة أفقية؟