Dmitri Mendeleev e a tabela periódica de 1869

Quem foi Dmitri Mendeleev?

Dmitri Ivanovich Mendeleev nasceu em 1834 em Tobolsk, na Sibéria, o caçula de uma família numerosa. Estudou em São Petersburgo, fez pesquisas em Heidelberg, na Alemanha, e em 1860 participou do Congresso de Karlsruhe, onde os químicos debateram como medir massas atômicas de maneira confiável. No final da década de 1860, ele era professor de química na Universidade de São Petersburgo.

Um problema de livro didático

No final da década de 1860, Mendeleev escrevia um novo livro didático, Princípios de Química. Ele precisava de uma ordem lógica para apresentar os elementos, dos quais pouco mais de 60 eram conhecidos. Reuniu suas massas atômicas e propriedades químicas, como as fórmulas de seus óxidos e o número de átomos de hidrogênio ou cloro com os quais se combinam, e procurou um padrão que ligasse todos eles.

Como ele construiu a tabela

No início de 1869, Mendeleev organizou os elementos em ordem crescente de massa atômica e percebeu que propriedades semelhantes voltavam a intervalos regulares. Dispôs os elementos em uma grade, de modo que famílias como os metais alcalinos e os halogênios ficassem alinhadas. Seu trabalho foi apresentado à Sociedade Russa de Química em março de 1869, lido em seu nome por seu colega Nikolai Menshutkin, e logo um resumo apareceu em alemão, o que levou a ideia por toda a Europa.

Mendeleev enunciou o que chamou de lei periódica: as propriedades dos elementos dependem periodicamente de suas massas atômicas. Em 1871, ele já havia publicado uma tabela aprimorada, na qual as famílias desciam por oito grupos verticais, uma disposição muito mais próxima da usada hoje.

A química antes da ordem de massa

Mendeleev confiava mais no comportamento químico do que nos números. Onde a ordem estrita de massa colocaria um elemento na família errada, ele o movia, pondo o telúrio antes do iodo, ligeiramente mais leve, para que o iodo pudesse se juntar aos outros halogênios. Ele também insistiu que várias massas atômicas aceitas estavam simplesmente erradas. Dobrou o valor do urânio de cerca de 120 para 240, elevou o do índio de cerca de 76 para 113 e reduziu o do berílio de cerca de 14 para 9. Medições posteriores mostraram que ele tinha razão nos três casos, embora o telúrio realmente seja mais pesado que o iodo, um enigma que só foi resolvido em 1913.

Lacunas e eka-elementos

A característica mais ousada da tabela eram seus espaços vazios. Mendeleev deixou lacunas onde nenhum elemento conhecido se encaixava e, em 1871, descreveu em detalhes três dos elementos ausentes. Ele os nomeou acrescentando o prefixo sânscrito eka-, que significa “um”, ao elemento acima de cada lacuna em sua tabela: o eka-alumínio ficava uma posição abaixo do alumínio, o eka-boro abaixo do boro e o eka-silício abaixo do silício. Para cada um, estimou a massa atômica, a densidade e as fórmulas e propriedades de seus compostos.

Previsões confirmadas

Em 1875, o químico francês Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran descobriu o gálio. Sua massa atômica, cerca de 69,7, estava próxima dos 68 que Mendeleev havia atribuído ao eka-alumínio. Lecoq mediu inicialmente a densidade do gálio como 4,7 gramas por centímetro cúbico, mas Mendeleev escreveu que deveria ser próxima de sua previsão de 5,9; com uma amostra mais pura, Lecoq obteve 5,9.

Em 1879, o químico sueco Lars Fredrik Nilson descobriu o escândio, e seu colega Per Teodor Cleve observou que ele correspondia ao eka-boro, para o qual Mendeleev esperava uma massa atômica de 44 (a do escândio é cerca de 45). Em 1886, Clemens Winkler encontrou o germânio, um ajuste muito próximo do eka-silício: Mendeleev havia previsto massa atômica 72 e densidade 5,5, e as do germânio são 72,6 e 5,3.

Nem todas as suas previsões se realizaram, e ele não previu uma família inteira, a dos gases nobres. Mas esses três sucessos convenceram a maioria dos químicos de que a lei periódica era real.

A tabela paralela de Lothar Meyer

Mendeleev não foi o único químico nesse caminho. O químico alemão Lothar Meyer esboçou uma tabela semelhante em 1868, embora só tenha sido publicada depois de sua morte, e em 1870 publicou uma tabela periódica junto com um gráfico do volume atômico contra a massa atômica que subia e descia em ondas regulares. Meyer, porém, era mais cauteloso e não publicou previsões detalhadas de elementos ausentes. As previsões confiantes de Mendeleev são grande parte da razão pela qual seu nome é o mais associado à tabela.

Reconhecimento e mendelévio

Em 1882, a Royal Society de Londres concedeu sua Medalha Davy a Mendeleev e Meyer e, em 1905, Mendeleev recebeu o prêmio mais antigo da sociedade, a Medalha Copley. Foi indicado ao Prêmio Nobel de Química, mas nunca o recebeu, e morreu em São Petersburgo em 1907.

Em 1955, uma equipe da Universidade da Califórnia, em Berkeley, incluindo Albert Ghiorso e Glenn Seaborg, produziu o elemento 101 bombardeando einstênio com partículas alfa e o chamou de mendelévio em sua homenagem. Foi uma homenagem notável: um elemento descoberto nos Estados Unidos, com o nome de um cientista russo, em plena Guerra Fria.