La tavola di Mendeleev

Gli elementi conosciuti producevano un modello ripetitivo, ossia un aloge, no seguito da un metallo alcalino e poi da un metallo alcalino-terroso, Mendeleev percepì che doveva trattarsi del frammento di un mosaico più ampio e passò all’idea di una periodicità che governasse tutti gli elementi: una Legge Periodica.
La prima piccola tavola di Mendeleev dovette essere completata, e poi estesa in tutte le direzioni, come uno schema di parole crociate; di per se stessa, quest’operazione richiese alcune speculazioni audaci.
Spigolando fra calcoli consapevoli e sensazioni, fra intuizione e analisi, nell’arco di qualche settimana Mendeleev arrivò alla tabulazione di una trentina di elementi disposti in ordine di peso atomico crescente: una tabulazione che ora indicava il ricorrere delle proprietà ogni otto elementi. Si dice che la notte del 16 febbraio 1869 egli abbia fatto un sogno nel quale vide quasi tutti gli elementi conosciuti disposti in una grande tavola. Il mattino seguente affidò la sua visione alla carta.’
La logica e il modello contenuti nella tavola di Mendeleev erano talmente chiari che immediatamente balzarono all’occhio certe anomalie. Alcuni elementi sembravano trovarsi nel posto sbagliato, mentre in altri posti non c’erano elementi. Avvalendosi della sua enorme conoscenza chimica, Mendeleev riposizionò circa sei elementi, senza tener conto della valenza e del peso atomico che erano loro attribuiti. Nel farlo, diede prova di un’audacia che scandalizzò alcuni suoi contemporanei (Lothar Meyer, per esempio, pensava che fosse mostruoso modificare i pesi atomici semplicemente perché non « si conformavano» alla tavola).
In un atto di suprema fiducia in se stesso, Mendeleev riservò diversi spazi vuoti della sua tavola a elementi «attualmente sconosciuti». Sosteneva che estrapolando le proprietà degli elementi che si trovavano sopra e sotto (e anche, in una certa misura, di quelli a destra e a sinistra) era possibile prevedere con sicurezza come sarebbero stati quelli ancora sconosciuti. E nella sua tavola del 1871, Mendeleev fece esattamente questo, prevedendo nei minimi dettagli le caratteristiche di un nuovo elemento (eka-aluminium) che avrebbe occupato il posto sotto l’alluminio, nel Gruppo III. Quattro anni dopo, il chimico francese Lecoq de Boisbaudran scoprì un elemento esattamente con quelle caratteristiche, e lo chiamò gallio (patriotticamente, oppure con una maliziosa allusione a se stesso, Lecoq, il gallo, gallus).
La previsione di Mendeleev si era rivelata straordinariamente esatta: egli aveva previsto un peso atomico di 68 (Lecoq ottenne 69,9) e un peso specifico di 5,9 (Lecoq ricavò 5,94) e aveva ipotizzato correttamente moltissime altre proprietà fisiche e chimiche del gallio - la sua fusibilità, i suoi ossidi, i suoi sali, la sua valenza. Ci furono alcune discrepanze iniziali fra le osservazioni di Lecoq e le previsioni di Mendeleev, ma si risolsero tutte rapidamente a favore di quest’ultimo. Si disse anzi che Mendeleev aveva saputo cogliere le proprietà del gallio - un elemento che non aveva mai nemmeno visto - meglio dell’uomo che lo aveva effettivamente scoperto.
Sacks O., “Zio Tungsteno“, Adelphi, pag. 225

La tavola di Mendeleev: una guida per coordinare un’enorme quantità di informazioni

Improvvisamente Mendeleev non fu più considerato un semplice teorico o un sognatore, ma l’uomo che aveva scoperto una legge fondamentale della natura; la tavola periodica cessò di essere uno schema elegante ma non dimostrato, per trasformarsi in una guida preziosa che consentiva di coordinare un’enorme quantità di informazioni chimiche in precedenza slegate. Poteva anche servire come suggerimento per ogni sorta di future indagini, compresa una ricerca sistematica degli « elementi mancanti ». « Prima della formulazione di questa legge » dirà lo stesso Mendeleev circa vent’anni dopo «gli elementi chimici erano semplici dati della Natura, frammentari e incidentali; non c’era alcun particolare motivo per aspettarsi di scoprirne di nuovi ».
La tavola periodica era incredibilmente bella, la cosa più bella che io avessi mai visto. Non potrei mai analizzare adeguatamente che cosa intendessi, qui, per bellezza: semplicità? coerenza? ritmo? inevitabilità? O era forse la simmetria, la completezza di ogni elemento, ben ancorato al suo posto, senza lacune, senza eccezioni, in un sistema in cui ciascun componente implicava tutti gli altri.
Sacks O., “Zio Tungsteno“, Adelphi, pag. 227

In quella sua prima nota a piè di pagina, già nella prefazione, Mendeleev parlava di quanto fosse « appagante, libera e gioiosa la vita nel regno della scienza» - e si capiva, da ogni frase, quanto ciò fosse vero per lui. Nell’arco della vita di Mendeleev, i Principles si svilupparono come una cosa viva - ogni edizione più ampia, più completa, più matura delle precedenti, riempita di note che crescevano e si espandevano (note che divennero così lunghe da riempire, nelle ultime edizioni, più pagine del testo; in effetti, alcune prendevano nove decimi della pagina; credo che il mio stesso amore per le note, per le digressioni che esse consentono, sia stato in parte determinato dalla lettura dei Principles).

Questa, almeno, è la leggenda che si racconta, in seguito diffusa dallo stesso Mendeleev - un po’ come accadde con Kekulé, che anni dopo avrebbe descritto la scoperta dell’anello del benzene come il risultato di un sogno in cui aveva visto dei serpenti mordersi la coda. Tuttavia, se si osserva la tavola disegnata proprio da Mendeleev, si vede che è piena di spostamenti, di cancellature e di calcoli in margine. Essa dimostra, nel modo più chiaro possibile, la lotta creativa ingaggiata dalla sua mente per arrivare a comprendere i fatti. Mendeleev non si svegliò da quel sogno con tutte le risposte pronte, ma - e questo forse è più interessante - con il senso di una rivelazione, così che nell’arco di qualche ora riuscì a risolvere molti dei problemi ai quali si era dedicato per anni.