Mendeleev: il professore di chimica che tutti avremmo voluto
Si chiamava Dmitrij Ivanovich Mendeleev, nacque in Siberia esattamente 182 anni fa e morì in Russia nel 1907 e di sicuro, chiunque avesse potuto studiare con lui, sarebbe riuscito ad imparare anche soltanto qualche nozione base di chimica!
Dopo un passato umile e degli studi impeccabili, ma sempre presso scuole non prestigiose, Mendeleev approda all’Università Statale di San Pietroburgo e lì “gioca le sue carte” per vincere un dottorato di ricerca sulle combinazioni di acqua e alcool. Quello che più affascinava il ricercatore, era la diversità eppure la ricorrenza delle caratteristiche degli elementi chimici allora conosciuti.
Per questo sarebbe stato il professore ideale! Per lui non esisteva la passibilità di non conoscere e apprezzare la chimica, ma ne comprendeva i limiti nella spiegazione.
Ecco perchè, con passione e dedizione, nel 1868 iniziò gli studi per la stesura del suo volume Principi di chimica, che comprendeva la descrizione di tutti i 63 elementi chimici conosciuti sino a quel momento e i loro comportamenti, interazioni e caratteristiche.
Quando la mente di un genio come Mendeleev si confronta con la complessità di queste descrizioni, non può altro che nascere un progetto unico nel suo genere e che gli permetterà di rimanere nella storia come l’ideatore della Tavola Periodica degli Elementi.
Come procedette in questa classificazione?
Partendo dalla conoscenza profonda dei 63 elementi chimici conosciuti, Mendeleev ne trascrisse le caratteristiche, il peso atomico e il comportamento in 63 carte. Una volta ottenuto il quadro completo, e già prima di ultimarlo, Mendeleev osservò come alcune caratteristiche erano comuni a gruppi di elementi chimici che apparentemente non si assomigliavano.
Il chimico evidenziò i 13 parametri-chiave per la catalogazione di un elemento chimico:
- massa atomica relativa;
- volume atomico;
- densità;
- punto di fusione;
- aspetto osservabile;
- formula dell’ossido derivante da quell’elemento;
- densità dell’ossido derivante da quell’elemento;
- punto di fusione dell’ossido derivante da quell’elemento;
- azione degli acidi sull’ossido derivante da quell’elemento;
- azione degli alcali sull’ossido derivante da quell’elemento;
- formula del cloruro derivante da quell’elemento;
- punto di ebollizione del cloruro derivante da quell’elemento;
- densità del cloruro derivante da quell’elemento.
In base a questi parametri e allo studio dei 63 elementi già conosciuti, Mendeleev potè prevedere l’esistenza in natura di altri elementi che condividessero caratteristiche simili con quelli già conosciuti.
E si sarebbe emozionato parecchio davanti al fatto che non solo questi nuovi elementi “spuntarono” fuori, ma che ancora oggi i chimici di tutto il mondo sono appassionati nella scoperta di nuovi elementi, che trovino posto nella molto democratica e accogliente Tavola Periodica di Mendeleev!
Ma da dove deriva la posizione degli elementi nella tavola periodica?
Oltre alla spiegazione appena data sulle caratteristiche fisiche degli elementi stessi, Mendeleev volle creare una tavola che graficamente fosse semplic eda consultare e da “rieditare” in caso di nuove scoperte di elementi chimici sconosciuti. Partì da un adisposizione per gruppi, che poi si sviluppò su un rappresentazione su un’unica pagina in verticale, sino ad arrivare alla versione definitiva della Tavola, nel 1871, che è quella classica che tutti noi conosciamo.
Nel frattempo, la tecnologia dei materiali e la chimica si sono evolute e la scoperta di altri 3 nuovi elementi è recentissima. Il 30 dicembre 2015 sono infatti stati nominati U113, U115, U117 e U118 da gruppi diversi di ricercatori di tutto il mondo, compresa l’Asia, che per la prima volta nella storia della chimica ha dato il suo prezioso apporto a questo immane lavoro sul riconoscimento di elementi chimici. La previsione di queste caratteristiche ben note dei primi 63 elementi ha previsto, a stretto giro di tempo dopo l’approvazione da parte della Società di Chimica, l’esistenza e le proprietà di metalli e gas ancora sconosciuti.
L’azzardo calcolato, che aveva lasciato vuote alcune caselle, fu premiato: nel 1875 fu scoperto il gallio, nel 1879 lo scandio e nel 1886 il germanio, dai nomi latini delle nazioni dove erano stati identificati. La sua ipotesi era confermata: in natura esistevano altri elementi.
Nel caso invece degli ultimi elementi analizzati e inseriti sulla Tavola Periodica il 30 dicembre dell’anno appena concluso, questi sono di origine sintetica. U113, 115, 117 e 118 possono essere prodotti solo in laboratorio.
