Mendeleev, il rivoluzionario degli elementi. I 150 anni della Tavola periodica degli elementi.

Mendeleev, il rivoluzionario degli elementi. I 150 anni della Tavola periodica degli elementi.

 di Martina Tafuro

Correva l’anno 1860, siamo a Karlsruhe (Germania), qui il 3 settembre prende il via, il primo congresso scientifico internazionale di chimica. Al giorno d’oggi i simposi vengono organizzati di frequente e immaginare la vita accademica senza di esse è assai difficile, ma 159 anni fa non era così.

Al centro del dibattito in corso a Karlsruhe, si misero in evidenza tre delegazioni e due visioni del mondo.

Tra le tre rappresentanze spicca quella italiana, di cui fa parte il chimico Stanislao Cannizzaro, palermitano, che al congresso fa distribuire un proprio lavoro di filosofia chimica, frutto di una nota del 1857 comparsa sulla rivista Nuovo Cimento, è questo l’unico indizio delle riflessioni di Cannizzaro poi sfociate nella stesura del suo fondamentale Sunto di un corso di filosofia chimica. Il chimico palermitano aveva l’esigenza didattica di chiarire concetti e principi sui quali fino ad allora regnava la più assoluta confusione. Infatti egli affermò: “Io non ebbi veramente l’ambizione di proporre una riforma, non ebbi altro scopo che quello pedagogico”. È proprio la validità didattica della sua teoria a spingerlo a comunicarne i risultati al mondo scientifico.

L’opera, pubblicata nel 1858, costituisce un fondamentale contributo ai fondamenti della chimica. Infatti per la prima volta viene formulata una precisa teoria atomica: basandosi sul principio di Avogadro, viene enunciata la regola, nota come regola di Cannizzaro, che permette la determinazione del peso atomico di un elemento chimico.

Poi ci sono i tedeschi, tra i quali spicca il chimico Lothar Meyer.

Il terzo gruppo era quello dei russi, tra i quali troviamo Aleksandr Borodin (più celebre come musicista) e Dmitrij Mendeleev.

Lo studio delle proposte di Cannizzaro, colpisce sia Meyer che Mendeleev i quali capiscono che alcune proprietà degli elementi cambiano in maniera sistematica al crescere del peso atomico e che quindi è possibile metterli in fila come le carte di un solitario, insomma intuiscono la periodicità delle loro caratteristiche.

A questo punto si confrontano due visioni del mondo. Quella di Meyer che in linea con il pensiero della filosofia greca, assume che tutti gli elementi sono multipli dell’idrogeno, cioè del primo elemento, quello con numero atomico 1, quindi la materia è unica.

Mentre per Mendeleev l’idea di una materia unica è un relitto del pensiero classico e quindi sorpassata.

Il Congresso di Karlsruhe terminò il 5 settembre 1860, con il successo di Mendeleev che con la sua tavola periodica, basata sull’idea che gli elementi sono tutti diversi, questa intuizione segna la nascita della scienza moderna con il concetto di materia plurale.

Passano altri nove anni e il primo marzo del 1869, Mendeleev proponeva la sua Tavola periodica degli elementi… l’immancabile poster che campeggia in tutte le aule scolastiche e in omaggio a questo straordinario lavoro l’Onu ha dichiarato il 2019 Anno internazionale della tavola periodica degli elementi.

E' da sottolineare che negli anni in cui visse Mendeleev si conoscevano solo 63 elementi e vi era il problema della loro sistemazione secondo uno schema logico. L’intuizione venne allo scienziato russo dalla sua grande passione per il gioco della carte e il gioco che di più preferiva era il solitario e proprio inventando un solitario chimico che gli venne l’idea. Mendeleev riportò su cartoncini il simbolo degli elementi conosciuti e il loro peso atomico, cioè il numero che si ottiene facendo la somma dei neutroni e dei protoni contenuti nel nucleo di ogni atomo e si mise a giocare con quei cartoncini ordinandoli e organizzandoli come si usa fare con le carte da gioco.

Quel solitario, però, non gli riusciva come gli altri e dopo tre giorni e tre notti sconfortato gettò la spugna, come in un altro precedente storico avvenne il miracolo, Mendeleev in sogno ebbe la visione della tavola, di quella tavola che stava cercando, dove tutti gli elementi, ordinati in colonne e raggruppati in gruppi di elementi simili, mostravano “una evidente periodicità di proprietà”. Proprio pensando a questa periodicità lasciò nella sua tavola alcuni spazi vuoti che, secondo le sue previsioni, sarebbero stati occupati da elementi ancora da scoprire.

La tavola periodica degli elementi all’inizio fu accolta con molto scetticismo, ma dopo qualche anno molti  dovettero ricredersi.

Infatti, nel 1875, il chimico Paul Émile Lecoq de Boisbaudran esaminando un metallo proveniente dai Pirenei, scoprì il Gallio, un metallo che andò a occupare, accanto all’alluminio, la casella vuota che Mendeleev gli aveva riservato e per il quale aveva pensato il nome di “Eka-alluminio”.

Il peso atomico del Gallio (69.7) era molto simile a quello previsto da Mendeleev (68) e ciò dimostrava che la tavola funzionava.

Oggi gli elementi noti della tavola periodica sono 118, ma gli scienziati stanno cercando il 119 e il 120.

Nel corso degli anni la tavola di Mendeleev ha subito un forte restyling, moltissime sono le versioni, e dalle forme più svariate. Una versione ha, persino, disposto gli elementi secondo uno schema che segue il tracciato della metropolitana di Londra.

Grazie Dmitrij Ivanovič Mendeleev, che 150 anni hai donato all’umanità la tua Tavola, perché la tua scoperta ha dimostrato che la chimica è alla base di tutto il nostro mondo e sta all’umanità prendere coscienza che indirizzarla verso uno sviluppo sostenibile è indispensabile.

Napoli, 4 marzo 2019