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La Storia della Tavola Periodica: Dagli Elementi a Mendeleev

Prima che la tavola periodica potesse vedere la luce, bisognava scoprire gli elementi che la compongono. Elementi come rame, oro, mercurio e argento sono noti dall'antichità. Tuttavia, secondo la Western Oregon University (WOU), il chimico tedesco Hennig Brand fu il primo a mirare scientificamente a un elemento, scoprendo il fosforo. Duecento anni e 62 altre scoperte elementari dopo, il chimico russo Dimitri Mendeleev rivoluzionò il pensiero atomico inserendo questa lista crescente di costituenti chimici nella tavola periodica degli elementi.

Significato

La tavola di Mendeleev apparve nel 1869. Allievo di Robert Wilhelm Bunsen, il celebre docente dell'Università di San Pietroburgo dispose gli elementi per similitudine di proprietà e in ordine crescente di peso atomico. La genialità dello schema fu lasciare spazi vuoti, anticipando elementi che sarebbero stati scoperti in futuro.

Caratteristiche

Già negli anni 1880, i vuoti nella tavola di Mendeleev iniziarono a riempirsi, confermando il suo approccio e guadagnandogli fama mondiale. Va detto, però, che il geologo francese A.E. Beguyer de Chancourtois tecnicamente lo anticipò. Nel 1862 pubblicò una tavola con pesi e periodicità — di proprietà chimiche e fisiche — come fece Mendeleev. Tuttavia, confuse il suo grafico con composti e ioni.

Poi ci fu Lothar Meyer. A differenza di de Chancourtois, Meyer ottenne risultati straordinariamente simili a Mendeleev. Una versione abbreviata — con metà degli elementi noti, pesi atomici e carichi di valenza — apparve nel suo libro di testo del 1864. Meyer costruì una tavola più estesa nel 1868. Mendeleev batté semplicemente la data di pubblicazione di Meyer (1870), secondo la WOU.

Gas Nobili

Lord Rayleigh (nato John William Strutt) scoprì l'argon, nuovo elemento gassoso, nel 1895. Formava un gruppo a sé e divenne uno dei sei gas nobili. Gli altri: elio, kripton, neon, radon, xeno. Questi gas elementari incolori e inodori furono considerati inerti (lenti a reagire) perché il numero di ossidazione 0 impediva loro di formare facilmente composti. Tuttavia, agli inizi degli anni '60 gli scienziati iniziarono a creare composti gassosi con essi. La scoperta e sperimentazione sui gas nobili contribuì significativamente alla comprensione della struttura atomica.

Struttura Atomica

Perché le proprietà degli elementi ricorrono periodicamente? La tavola di Mendeleev dimostrava la natura periodica, ma fu compito delle menti scientifiche del XX secolo spiegare le ragioni.

Con la scoperta degli isotopi — atomi dello stesso elemento con diverso numero di neutroni — divenne chiaro che il peso atomico non era necessariamente la chiave della legge periodica, come suggerivano Mendeleev e Meyer. Invece, le proprietà degli elementi variano periodicamente con il numero atomico.

Il XX Secolo

Con le indagini di Niels Bohr sull'organizzazione degli elettroni in gusci (1913), la questione del perché esista la legge periodica trovò risposta nella struttura elettronica degli elementi.

Gli studi di Glenn Seaborg a metà Novecento rappresentarono le ultime grandi modifiche alla tavola periodica. Scoprì tutti gli elementi transuranici — più pesanti dell'uranio — dal 94 al 102, a partire dal plutonio nel 1940. Seaborg riordinò la tavola ponendo la serie degli attinidi sotto quella dei lantanidi. Vinse il Nobel per la chimica nel 1951. L'elemento 106 fu battezzato seaborgio (Sg) in suo onore.