La Tavola Periodica compie 150 anni

Oggi, 6 Marzo 2019, la tavola periodica degli elementi, la base di studio per ogni persona che si approci alla chimica, compie 150 anni dalla sua creazione ufficiale nel 1869 ad opera del chimico russo  Dmitrij Ivanovič Mendeleev

Ma cos’è esattamente questa benedetta (o maledetta, a seconda dei casi) tavola periodica? La tavola periodica degli elementi è, molto brevemente, lo schema con cui sono ordinati gli elementi chimici sulla base del loro numero atomico Z e del numero di elettroni presenti negli orbitali atomici

Le origini della tavola periodica

Per spiegarle cosa sia la tavola periodica dobbiamo fare un poco di storia. I primi tentativi di schematizzazione degli elementi si devono al chimico Antoine Lavoisier che nel 1789 pubblicò una lista di 33 elementi chimici, raggruppandoli in gas, metalli, non-metalli e terrosi: nel secolo successivo i chimici cercarono di creare uno schema di classificazione più preciso e nel 1829 Johann Wolfgang Döbereiner cominciò a raggruppare gli elementi per le loro proprietà chimiche. Lo studio della tavola periodica portò nel 1858 alla definizione del concetto di “valenza”, ovvero come diversi elementi legano un numero diverso di atomi, da parte del chimico tedesco August Kekulé

I tentativi successivi: una precisione sempre maggiore

Poco dopo, nel 1862, il geologo francese Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois fu la prima persona ad accorgersi della periodicità degli elementi ma, dato che nel suo lavoro usò termini geologici anziché chimici e senza un preciso diagramma, la sua tabella ricevette poca attenzione.

Pochi anni dopo, nel 1864, sarebbe stato il chimico inglese William Odling a scoprire come ci fosse una periodicità tra i pesi atomici degli elementi e un altro chimico inglese, John Newlands, nel 1866 vide come le proprietà fisiche degli elementi ricorrevano a intervalli di 8.

Tavola Periodica Circolare
Tavola Periodica Circolare (Credits: Wikimedia)

Finalmente la tavola periodica definitiva

Nel 1869 il professore di chimica russo Dmitrij Mendeleev, in maniera indipendente pubblicò la sua prima tavola periodica dove gli elementi erano ordinati in righe e colonne in ordine di peso atomico e le righe e colonne ricominciavano quando le caratteristiche degli elementi cominciavano a ripetersi.

Anche il chimico tedesco Julius Lothar Meyer pubblicò una versione estesa della sua tavola periodica ma venne adottata la versione di Mendeleev perché prevedeva degli spazi vuoti per gli elementi mancanti e perché Mendeleev decise di ignorare occasionalmente l’ordine suggerito dai pesi atomici e di scambiare elementi adiacenti per farli entrare nella colonna con le loro stesse proprietà chimiche.

Per puro caso Mendeleev aveva ordinato gli elementi in ordine di numero atomico o carica nucleare crescente, ben prima che si scoprisse l’esistenza dei protoni e dei neutroni. La sostituzione della massa atomica con i numeri atomici fornì  la sequenza definitiva che conosciamo oggi. Attualmente sono noti 118 elementi in natura grazie alla ricerca nucleare. L’ultimo, l’oganesson, è stato ufficialmente approvato il 28 novembre 2016.

Stefano Pellone

Bibliografia

M. Abraham, D. Coshow, W. Fix, Periodicity: A source book module, version 1.0 (PDF), New York, Chemsource, Inc.

(EN) P. W. Atkins, The Periodic Kingdom, HarperCollins Publishers, Inc., 1995, ISBN 0-465-07265-8.

(EN) Philip Ball, The Elements: A Very Short Introduction, Oxford University Press, 2004, ISBN 0-19-157825-8.

(EN) Philip Ball, The Ingredients: A Guided Tour of the Elements, Oxford, Oxford University Press, 2002, ISBN 0-19-284100-9.

R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998 (archiviato dall’url originale il 22 ottobre 2010).