El llegat de Mendeleyev

Sabeu d’on surt la taula periòdica dels elements? Doncs de jugar a les
cartes. El protagonista principal de la nostra història d’avui és un
químic siberià que es va dedicar a jugar a cartes fent un solitari que
li va durar 13 anys!. Clar que aquestes cartes no eren de la clàssica i
les regles del joc no eren les de sempre: aquest solitari tenia la seva
certa gràcia.

[@more@]

Encara que els elements com l’or, plata, estany, coure, plom i mercuri es coneixien des de l’antiguitat, no es va descobrir el següent fins a 1669 quan Henning Brand va aïllar fòsfor d’una mostra d’orina. Des d’aquí i durant els segles XVIII i XIX va haver una allau de descobriments. A mitjans del segle XIX es coneixien 63 elements i fins i tot predeien l’existència d’altres.

Aquí es plantejava una qüestió: si les espècies animals es podien organitzar en categories basades en característiques distintives (com havia fet Linneo), podria existir un ordre similar per als elements químics fins i tot els que encara havien de descobrir-se?

El primer que va intentar dissenyar un sistema de classificació dels elements va ser John Dalton. Va proposar que la matèria estava formada d’àtoms de pesos diferents i que es combinaven en proporcions ponderals senzilles. En 1817 el químic alemany Johann Dobereiner es va adonar que el pes atòmic de l’estronci estava a mig camí entre el bari i el radi i a més tenia propietats químiques similars.

De Chancourtois va ser el primer a reconèixer que les propietats químiques es repetien cada 7 elements, i s’intriduí el terme "periodicitat". En 1865 John Newlands va escriure un article titulat "Law of Octaves" on va dir que existien molts parells d’elements que eren similars però que diferien el pes atòmic en algun múltiple de vuit, igual que les octaves en música. Això va ser rebut amb mofa, doncs comparar els elements químics amb un piano era ridícul. El detall, però, era real.

El camí estava preparat per a l’entrada en escena de Dimitri Mendeleyev (1834-1907 que, per cert que ho veureu escrit de diferents formes com Dmitry, Mendeleev, Mendeléeff, etc). Era un home estrany. Alguns deien que s’assemblava a Rasputin i que sobrevivia a base d’una dieta de llet agra.

Ja marcava d’adolescent. No va voler saber res de llatí o història. No es sometia a cap norma d’institució. En 1882 va voler deslliurar-se d’un matrimoni sense amor per casar-se amb la millor amiga de la seva neboda molt més jove que ell. Va pagar per a això a un sacerdot ortodox que li va concedir una dispensa. Posteriorment el sacerdot va ser expulsat i segons l’Església ortodoxa era bígam. Com a aquestes alçades era molt famós el propi zar va refusar escandalitzar-se i va dir: "Mendeleyev té dues dones. És cert, però jo només tinc un Mendeleyev". A mida que envellia va deixar d’interessar-li el seu aspecte personal. Un observador va dir d’ell que "cada cabell actuava diferent dels altres". Només es tallava el pèl i la barba un cop l’any.

Malgrat tot això, era un científic consumat fins i tot obsessiu, filòsof i somiador. Deia que estava "en la glòria de Déu amagar les coses" (com l’ordre dels elements) i afegia que "l’honor dels reis estava en descobrir-les".

Quan se li va nomenar per a una càtedra de química no va poder trobar un text acceptable per a les seves classes, i va escriure un. En ell va proposar la senzilla idea de posar els elements químics coneguts segons l’ordre dels seus pesos atòmics i per a això va jugar a les cartes. Va escriure en cadascuna d’elles el símbol d’un element, el seu pes atòmic i algunes característiques. Per exemple: sodi: metall actiu; argó: gas inert; etc. Portava aquestes cartes a tot arreu, inclosos els seus viatges en tren. Un pot imaginar què pensarien els viatgers que anaven amb ell.

Va descobrir una certa periodicitat: cada 8 cartes reapareixien propietats químiques semblants. Per exemple, el liti, el sodi i el potassi eren metalls actius corresponents a les posicions 3, 11 i 19. Anàlogament l’hidrogen, fluor i clor corresponien a posicions 1, 9 i 17 i eren gasos actius, encara que això ja se sabia.

Però va anar més enllà: els va reorganitzar deixant buits allà on no existia un element que ell esperés. Va raonar que no tots els elements havien d’estar descoberts i era millor deixar buits perquè futurs científics els omplissin. Però no només això: va preferir donar preferència a les característiques de l’element i no al seu pes atòmic. Així va corregir molts pesos atòmics malament obtinguts en l’època.

D’aquesta manera, sota l’alumini i el silici van quedar buits als quals va dir "eka-alumini" i "eka-silici". I és que "eka" en sànscrit vol dir "un", així com "dvi" significa dos. Sota el manganès estaven el eka-manganès i el dvi-manganès. A partir de les característiques dels elements que es trobaven a la mateixa columna va poder predir amb cert detall quines serien les propietats d’aquells elements desconeguts. Va ser aclamat per aquestes idees? Doncs no. De fet, va rebre moltíssimes burles per aquests llocs buits.

Lecoq de Boisbaudran va mostrar en 1875 a l’Acadèmia de Ciències de París un nou metall amb una sèrie de característiques físiques i químiques. Es tractava del qual coneixem actualment com gali. A la que Mendeleyev va tenir notícia va indicar immediatament que es tractava del eka-alumini. I ho va fer més difícil encara: Boisbaudran havia anunciat 4,7 per a la densitat i Mendeleyev va dir que no podia ser. I tenia raó. El que succeïa és que les mostres de gali no eren prou pures. Quan el material es va purificar més, van donar un valor més alt que era l’esperat per Mendeleyev. Boisbaudran va quedar estupefacte. En 1886 Clemens Winkler va trobar una altra substància que corresponia al eka-silici i aquest element va quedar com germani. També en 1879 es va descobrir un altre forat a omplir per l’escandi.

Va resultar que la bogeria dels espais buits no era tal. Així com abans s’havien rigut de Mendeleyev ara la mofa s’havia transformat en admiració.

A banda de ser el pare de la taula periòdica (que li va anar d’un any ja que Julius Lothar Meyer en aquest temps va crear una taula idèntica de manera independent) va ser també agitador polític i un gran defensor dels seus alumnes de la Universitat de San Petersburg. Quan va estar amb ells en una protesta cap al final de la seva vida l’administració ho va fer fora. La policia va arribar fins i tot a interrompre’l en la seva lliçó final per por que pogués conduir als estudiants a una sublevació.

Tres anys més tard va ser nomenat director del Gabinet de Pesos i Mesures. Per descomptat un home com Mendeleyev va posar un estricte ordre en tot això igual que en l’organització en els elements.

Els seus col·legues, en vida, no van arribar a apreciarlo del tot. Segurament per això no va guanyar el Nobel malgrat que va viure alguns anys després de la institució del premi. Però a cada aula de batxillerat, a cada laboratori, a cada llibre on s’ensenyi química i en altres molts llocs tenim el llegat de Mendeleyev.

Lo més bonic en aquesta història és que, a la seva mort, va rebre el més gran honor que pot rebre un mestre: grups d’estudiants el van acompanyar portant en alt reproduccions de la seva taula periòdica.

I si hi ha alguna cosa per la qual un científic pot sentir-se especialment orgullós és perquè els seus successors i alumnes ho apreciïn, valorin i recordin per la seva obra no us sembla?

Font:
http://historias-de-la-ciencia.bloc.cat/post/1052/65912

Quant a omalaled

Me llamo Fernando y soy un apasionado de la ciencia y admirador de los científicos y ténicos de todas las épocas. Espero disfrutéis sabiendo un poquito más de ellos.
Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.