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L’ alfabeto della materia compie 150 anni

Il 6 marzo 1869 il chimico russo Dmitrij Ivanovich Mendeleev pubblicò la prima versione della  sua Tavola Periodica Degli Elementi, in cui tutti gli elementi allora conosciuti erano ordinati sulla base del loro peso atomico. La storia della tavola è però più antica ed è un esempio di come "lavora" la scienza nella comprensione della realtà.  Già Lavoisier, lo scienziato del "niente si crea, niente si distrugge, tutto si trasforma", alla fine del 1700 aveva pubblicato una lista di 33 elementi chimici noti all'epoca, tentando di mettere ordine tra essi.

Le leggi ponderali e la scoperta di caratteristiche ricorrenti tra alcuni elementi spinse gli scienziati a trovare un criterio rigoroso e universale per poterli catalogare tutti. Dopo J.W. Döbereiner, che aveva individuato 4 serie di tre elementi(legge delle triadi), nel 1863John Newlands, basandosi sugli studi di Cannizzaro, cominciò ad ordinare gli elementi per massa atomica crescente e notò che alcune proprietà si ripetevano ogni otto elementi; propose, perciò, una classificazione in sette gruppi di sette (legge delle ottave), numerando gli elementi a cominciare dall'idrogeno.

Il diciannovesimo elemento, però, sfuggiva alla regola… Il suo lavoro di ricerca continuò fino al 1866 ma non fu mai pubblicato perché rifiutato dalla Chemical Society. Èdel1864 la tavola di Julius Lothar Meyer: 44 elementi ordinati secondo la valenza, in cui si evidenziava che elementi con proprietà simili avevano quasi sempre la stessa valenza. Nello stesso periodo Odling propose uno schema di 57 elementi ordinati in base al loro peso atomico, in cui si poteva notare una certa periodicità dei pesi atomici fra gli elementi.

Nel 1867 Gustavus Hinrichs pubblicò negli Stati Uniti, un complicato sistema periodico a spirale che si basava su pesi atomici, spettri atomici e analogie chimiche, ma che non ebbe alcun riconoscimento. Nel 1869 Dmitrij Mendeleev pubblicò la sua prima tavola periodica e nel 1870Meyer propose una versione aggiornata della sua tavola periodica del 1864.I n tutt’e due gli elementi erano ordinati in righe e colonne e per peso atomico crescente; una nuova riga cominciava quando si ripetevano le proprietà degli elementi. Ma nella proposta di Mendeleev erano presenti caselle vuote in cui inserire elementi non ancora scoperti e per cui lo scienziato aveva previsto le proprietà in base all’andamento periodico della tavola; in qualche caso l’ordine dei pesi atomici diventava secondario rispetto alle proprietà chimiche analoghe.

E, in realtà, molto più tardi ci si è resi conto che Mendeleev aveva, in qualche modo, ordinato gli elementi per numero atomico o carica nucleare crescente, pur non essendo ancora state elaborate le teorie atomiche. Negli anni successivi la tavola periodica di Mendeleev fu aggiornata e arricchita con una ottava colonna, quella dei gas nobili e con gli elementi che venivano scoperti e via via sistemati nelle caselle lasciate vuote (e ancora oggi se ne aggiungono di nuovi). La rivoluzione della meccanica quantistica, poi, ha dato alle righe il significato di livelli energetici corrispondenti ai diversi numeri quantici e alle colonne il significato di gruppo, di elementi, cioè, caratterizzati dalla stessa configurazione elettronica esterna. Passo dopo passo, scoperta dopo scoperta, la tavola periodica è diventata un riassunto ordinato, logico e, allo stesso tempo, affascinante della materia di cui tutto è fatto, forse anche il sogno… e saperla usare serve anche a “svoltare” le verifiche di Chimica!

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