L’anno 2019 è stato proclamato dall’UNESCO “Anno internazionale della classificazione periodica degli elementi” perché ricorre il 150° anniversario di pubblicazione, in lingua russa, della memoria di Dmitry I. Mendeleev (Tobolsk, 1834 – S. Pietroburgo, 1907) intitolata “Correlazione delle proprietà con il peso atomico degli elementi”, che pose le basi dell’odierna tavola periodica degli elementi. La chimica “è tutto ciò che siamo, mangiamo, quello che vediamo e non vediamo” e tutto l’Universo è formato da un gran numero di mattoncini elementari, che sono gli elementi. La tavola periodica degli elementi (o semplicemente tavola periodica) è 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 s, p, d, f.
Durante la storia della chimica, mentre si scoprivano sempre più elementi, si rese necessaria l’introduzione di una notazione simbolica che permettesse di scriverli in maniera universale, concisa e unica. Vennero dunque create dagli studiosi diverse liste in cui venivano indicati i simboli degli elementi chimici. Con l’aumentare del numero degli elementi conosciuti, fu chiara la necessità di raggrupparli seguendo un criterio logico inequivocabile. I primi tentativi di raggruppamento furono svolti da Johann Wolfgang Döbereiner che raggruppò a tre a tre gli elementi co caratteristiche chimiche simili. Il lavoro continuò in quella direzione fino alla prima vera e propria tavola periodica, ideata da Mendeleev, che ordinava gli elementi secondo il loro peso atomico e sfruttava la periodicità delle proprietà chimiche per riunire negli stessi gruppi gli elementi con proprietà chimiche simili. Fu solo nel 1913 che, per ovviare a incongruenze riscontrate in alcuni elementi dovute essenzialmente alla presenza in natura degli stessi come miscela di più isotopi in diverse percentuali, il chimico Moseley ne propose un raggruppamento in funzione del numero atomico, linearmente crescente e indipendente dalla quantità neutronica.
La tavola periodica di Mendeleev, salvo qualche leggera modifica, è la tavola periodica che usiamo ancora oggi.
Con il passare degli anni, nuovi elementi vengono sintetizzati e si vanno ad aggiungere agli altri elementi della tavola periodica, che comunque conserva le caratteristiche di periodicità osservate da Mendeleev. La storia di come dozzine di elementi sono stati racchiusi in una tavola periodica va oltre una persona e un punto nel tempo. Gli scienziati hanno classificato e previsto elementi prima e dopo il quadro di Dmitri Mendeleev del 1869. E molti altri hanno lavorato per trovare e spiegare queste nuove sostanze. Gas nobili, radioattività, isotopi, particelle subatomiche e meccanica quantistica erano tutti sconosciuti nella metà del diciannovesimo secolo.
Marie Curie è la più celebrata, per la sua doppia ricerca sui premi Nobel sulla radioattività e per scoprire il polonio e il radio. Dimostrare la scoperta di un nuovo elemento è difficile. Il primo passo è trovare attività insolite, comportamenti chimici o proprietà fisiche che non possono essere attribuite a elementi noti, come emissioni radioattive non spiegate o linee spettroscopiche. Quindi l’elemento, o il suo composto, deve essere isolato in quantità sufficiente affinché possa essere pesato, testato e confrontato.
“Ci sono soltanto due possibili conclusioni: se il risultato conferma le ipotesi, allora hai appena fatto una misura; se il risultato è contrario alle ipotesi, allora hai fatto una scoperta.”
Enrico Fermi