Mendeleev, Dmitrij Ivanovič

Mendeleev, Dmitrij Ivanovič

L’ideatore della ‘tavola pitagorica’ dei chimici

Scienziato russo dai molteplici interessi culturali, vissuto nella seconda metà dell’Ottocento, Mendeleev si pose il problema di trovare le relazioni sistematiche presenti nel mondo degli elementi chimici. In seguito alla scoperta della legge della periodicità, ideò la grande tavola degli elementi chimici che porta ancora il suo nome

La chimica in Russia

Se, a metà del 19° secolo, in Russia la chimica fece notevoli progressi lo si deve anche a Dmitrij Ivanoviˇc Mendeleev. Nato a Tobolsk nel 1834, fu studioso di valore e di vasta cultura, non solo scientifica: nella sua casa si riunivano gli intellettuali più in vista della San Pietroburgo dell’epoca, grazie anche alla vivacità intellettuale della seconda moglie, Anna I. Popova, che Mendeleev sposò giovanissima.

La famiglia di Mendeleev si era trasferita nella città imperiale nel 1847, dove nel 1855 il giovane Dmitrij si laureò in chimica presso la facoltà di fisica-matematica. Dopo aver insegnato nei ginnasi di Simferopoli e di Odessa, alla fine dello stesso anno discusse una dissertazione di dottorato sui volumi specifici. Nel 1857 iniziò a insegnare chimica generale all’Università di San Pietroburgo, dalla quale però si dimise nel 1890 per dissensi col governo zarista. Mendeleev, infatti, per il suo spirito riformatore era inviso alle autorità politiche del suo tempo.

A lui si devono molti progetti per lo sviluppo tecnologico e scientifico del suo paese e molti studi per lo sfruttamento delle risorse naturali, fra cui il petrolio. Lo scienziato morì a San Pietroburgo nel 1907.

Un principio per ordinare tutti gli elementi

All’epoca di Mendeleev, si conoscevano solo 65 degli attuali 112 elementi chimici (tra naturali e artificiali), e la possibilità di scoperte ulteriori in questo campo sembrava essere illimitata. Molti scienziati, allora, si ponevano alcuni interrogativi: esiste un qualche criterio che connetta fra loro gli elementi che si trovano in natura? Da che cosa dipende il fatto che alcuni elementi sembrano possedere una stessa ‘aria di famiglia’? Sembrava strano, infatti, che tanti e diversi corpi semplici esistessero in maniera indipendente l’uno dall’altro, così come erano stati in effetti scoperti.

Si sapeva che alcuni di essi avevano proprietà analoghe, mediante le quali erano stati variamente raggruppati. Ma era importante scoprire se esisteva un unico principio generale in grado di coordinarli tutti e di definire con esattezza quale grandezza stava alla base di tale coordinamento. Nel 1869 Mendeleev dette una risposta a questi interrogativi scoprendo la legge della periodicità: disponendo gli elementi secondo la serie crescente dei loro pesi atomici (stabiliti con precisione da Stanislao Cannizzaro), essi presentavano in maniera periodica proprietà chimiche simili. Queste, inoltre, variavano gradualmente al crescere del peso atomico stesso.

Il sistema periodico degli elementi

Si apriva così la possibilità di disporre gli elementi in una tavola secondo un preciso criterio generale di classificazione: nasceva la tavola degli elementi di Mendeleev, chiamata oggi più comunemente sistema periodico degli elementi. Ogni elemento possedeva una precisa collocazione nella intersezione fra periodi (disposizione orizzontale) e gruppi (disposizione verticale). Inoltre, così come nei comuni cruciverba nelle caselle vuote vi è posto per una sola lettera che è coerente con le altre, così nella tavola di Mendeleev le caselle che allora risultavano vuote potevano essere riempite da un solo e determinato elemento ancora sconosciuto. La tavola consentiva, cioè, di fare previsioni su elementi ancora da scoprire e ciò costituì uno dei grandi meriti della scoperta di Mendeleev.

La classificazione di Mendeleev, tuttavia, conteneva alcune anomalie che vennero risolte ai primi del 20° secolo quando, come grandezza su cui fondare la tavola, si sostituì al peso atomico degli elementi il numero atomico degli atomi degli elementi stessi. Con molte modifiche – dovuti agli sviluppi successivi – la tavola di Mendeleev rimane ancora oggi un caposaldo della concezione scientifica del mondo naturale.