Mendeleev, Dmitrij Ivanovič

Chimico (Tobol′sk 1834 - Pietroburgo 1907); a lui si deve l'elaborazione del Sistema periodico degli elementi. Ultimo dei numerosi figli di Ivan Pavlovich, insegnante di letteratura russa, e di Maria Dmitrievna Kornileva, appartenente a un'agiata famiglia di mercanti, da quest'ultima ricevette un influsso decisivo per la sua formazione: la madre fece della sua casa un punto di incontro per intellettuali e borghesi della zona. È probabile che si debba far risalire al contatto con un gruppo di decabristi in esilio l'interesse di M. per le scienze e l'origine stessa delle sue concezioni politiche. Dal 1850, M. frequentò la Facoltà di fisica e matematica dell'Istituto pedagogico di Pietroburgo, laureandosi con ottimi voti nel 1855 con una tesi sull'isomorfismo. Ebbe il suo primo breve incarico di insegnamento in Crimea e successivamente a Odessa dove preparò la sua dissertazione. In questa M. estese la sua indagine sulle relazioni tra forma cristallina e composizione esaminando comparativamente i valori delle densità di varie sostanze. Nel 1859 si recò ad Heidelberg dove, dopo una breve collaborazione con R. W. Bunsen, allestì un laboratorio nel quale studiò i fenomeni capillari e il comportamento dei gas, con l'obiettivo di stabilire una correlazione tra le forze di coesione, responsabili della capillarità e delle deviazioni dei gas dalla idealità, e le forze di affinità chimica. Sin dalle fasi iniziali, la sua ricerca fu orientata verso conferme sperimentali dell'idea che la massa fosse la caratteristica più significativa delle particelle materiali in quanto, per M., essa determinava il tipo e l'entità delle interazioni responsabili delle proprietà chimiche e fisiche delle sostanze; secondo questa concezione delle forze di interazione, il comportamento chimico-fisico delle sostanze è determinato da come queste forze agiscono tra le particelle; di qui il suo interesse per lo studio di tutte quelle caratteristiche fisiche che avessero una qualche relazione con la massa. Nel 1860 partecipò, insieme al chimico russo N. Borodin, al Congresso di Karlsruhe dove incontrò numerosi chimici, tra cui S. Cannizzaro, le cui teorie ebbero grande importanza per la sua elaborazione del Sistema periodico degli elementi. Dal 1864 al 1866 insegnò chimica all'Istituto tecnologico di Pietroburgo. Nel 1865 discusse la sua tesi di dottorato dal titolo O soedinenii spirta s vodoyu ("Sui composti dell'alcole con l'acqua") nella quale sosteneva l'idea che il fenomeno della solubilizzazione non fosse diverso dalle altre forme di combinazione chimica. Impegnatosi a contribuire alla modernizzazione della Russia, in quegli anni M. diede vita a numerose iniziative di carattere tecnologico (l'irrigazione, la navigazione fluviale, le ferrovie, il petrolio, l'agricoltura), convinto che la conoscenza delle leggi della natura avrebbe reso possibile la loro utilizzazione per il benessere dell'umanità e nel 1868 promosse la costituzione della Società Chimica Russa. Nel 1867 gli venne assegnata la cattedra di chimica all'Università di Pietroburgo e questo nuovo impiego didattico lo spinse a scrivere un testo per i suoi studenti che rispecchiasse le sue convinzioni. A quanto lo stesso M. ebbe a dichiarare, fu durante la stesura di questo suo Osnovy chimii ("Principî di chimica") che ebbe origine la legge di periodicità degli elementi. Quando si accinse alla stesura della seconda parte del testo, nella quale doveva esporre le proprietà degli elementi, M. si pose il problema dell'ordine secondo il quale questi dovessero essere presentati e si domandò se ci fosse qualche loro proprietà che potesse servire quale criterio organizzativo. La sua idea che le forze dell'affinità chimica, responsabili del modo di reagire delle sostanze, fossero in qualche modo collegate alla massa delle particelle, lo condusse quasi inevitabilmente a mettere in relazione la capacità di combinazione degli elementi con il loro peso atomico. Il risultato fu un testo caratterizzato da una brillante esposizione, che ebbe otto edizioni (dal 1871 al 1906) e che presentava un'impostazione del tutto originale, centrata attorno all'idea di periodicità. Per quanto riguarda la genesi del Sistema periodico, almeno tre fattori ebbero un ruolo determinante. Il primo riguarda i numerosi elementi scoperti nel decennio precedente in seguito all'entrata in scena della spettroscopia di fiamma, introdotta da G. S. Kirchoff e R. W. Bunsen, come tecnica molto sensibile di indagine analitica. Un altro fattore decisivo fu la proposta di S. Cannizzaro (1858) sul criterio per la determinazione dei pesi atomici. Il metodo del chimico palermitano permise a M. di cogliere regolarità che non sarebbero risultate se gli elementi fossero stati caratterizzati sulla base dei pesi equivalenti. Una terza caratteristica che distanzia l'opera di M. da quelle dei veri o presunti precursori (J. A. R. Newlands, con la sua legge delle ottave, J. W. Döberainer con le triadi, ecc.) è l'aver considerato tutto l'insieme degli elementi anziché ricercare regolarità all'interno dei gruppi nei quali gli elementi erano stati più o meno suddivisi sulla base delle analogie nel comportamento chimico. M. sottopose più volte a decisive prove di validità la sua legge periodica proponendo la correzione di diversi valori dei pesi atomici e prevedendo l'esistenza di nuovi elementi destinati a riempire le caselle vuote del suo sistema. Il caso più emblematico di controversia sul valore di un peso atomico, risolto nel quadro più ampio della validità della legge periodica, è quello del berillio. M. propose nel 1871 di correggerne il valore da 14 a 9,4 sulla base della posizione che avrebbe dovuto occupare nel suo Sistema periodico e in opposizione a valori sperimentali ottenuti tramite i calori specifici da L. F. Nilson e da O. Petterson. Successive accurate misure condotte sui vapori del cloruro dell'elemento confermarono pienamente la previsione di Mendeleev. La scoperta della legge periodica determinò un rinnovarsi di interesse verso la chimica inorganica dopo un periodo di quasi cinquanta anni di ricerca prevalentemente indirizzata allo studio dei composti del carbonio: l'organizzazione sistematica di tutti gli elementi offriva un quadro di riferimento entro il quale inserire le proprietà chimiche e fisiche delle sostanze e ricollocava il carbonio in una posizione particolare, ma non necessariamente preminente. Nel 1887, dopo un periodo nel quale la sua attività di scienziato fu intrecciata con l'interesse verso lo sviluppo delle risorse naturali delle quali il suo paese era ricchissimo, pubblicò il libro Issledovanie vodnykh rastvorov po udelnomu vesu ("Studio delle soluzioni acquose mediante la loro densità") in cui riprendeva ed ampliava la sua teoria del 1865 sulla natura delle soluzioni.