I 150 anni della Tavola periodica degli elementi. Dalle scienziate misconosciute a Primo Levi

A marzo saranno trascorsi 150 anni dalla pubblicazione del Sistema Periodico e della Tavola Periodica degli Elementi, ideata dal chimico russo Dmitrij Ivanovič Mendeleev (1834 – 1907).

La tavola è un sistema di classificazione di ogni elemento dell’universo disposto in sequela del proprio numero atomico, che corrisponde al numero di protoni del nucleo che converge con quello degli elettroni.  Ma ai tempi di Mendeleev questo ancora non si sapeva.  Lo scienziato russo aveva ordinato gli elementi in base alle loro caratteristiche fisiche e chimiche che riteneva fossero collegate al peso atomico dell’elemento e non al numero, come poi dimostrerà l’inglese Henry Moseley nel 1913.

Ma seguire la logica del peso atomico permise a Mendeleev d’intuire l’esistenza di elementi ancora non scoperti; ne descrisse le proprietà e gli lasciò il posto nella sua Tavola, con gli spazi vuoti, E così fu.  Dalla pubblicazione della Tavola al 1891 la ricerca degli elementi mancanti predetti dal chimico russo fu intensa, soprattutto quando la sua previsione si rivelò esatta con la scoperta dello scandio, del gallio e del germanio avvenute tra il 1875 e il 1886.

Fu questa intuizione geniale, oltre alla precisione della compilazione, che portò la Tavola di Mendeleev a imporsi sulle altre e a diventare universale.

Nel 1869 il chimico russo classificò 63 elementi; oggi la Tavola ne conta 118, dei quali 4 di recentissima scoperta (2016). E la  ricerca continua.

Le donne della Tavola

Felice e ironica coincidenza della vita, vede l’anniversario della Tavola cadere nel mese dedicato alle donne,  come anticipato dal sito della rivista Nature. Diventa, pertanto,  un doveroso omaggio ricordare  l’altra metà del cielo che ha contribuito alle scoperte degli elementi e il cui lavoro è stato, spesso,  misconosciuto.

Lise Meitner (1878- 1968), prima donna a conseguire il dottorato di fisica all’Università di Vienna, nel 1917 scoprì l’elemento atomico 91, il protoattinio.

Collaborò  per 30 anni con il chimico tedesco Otto Hahn e per molto tempo  come “ospite non pagato”, nelle cantine dell’istituto di chimica dell’Università di Berlino e, poiché fino al 1909 in Prussia le donne non erano ammesse agli studi, all’inizio della sua carriera Lisa passava per le porte di servizio dell’università e non aveva accesso alle aule e ai laboratori degli studenti.  Solo nel 1918 ottenne uno stipendio con la propria sezione di fisica nucleare.  Meitner fu la prima a fornire la spiegazione teorica della prima fissione nucleare. Ma fu  Hahn  ha dimostrarla  e vincere il Nobel nel 1945; la Meitner ebbe riconoscimenti solo a parole. Va ricordato, comunque,  che Lise Meitner era di origini ebraiche e  durante il periodo nazista perse il suo lavoro all’Università e dovette mettersi al riparo perché la sua vita era in pericolo. Successivamente, in quanto pacifista convinta,  si rifiutò di accettare gli incarichi di ricerca per la costruzione della bomba atomiche che gli provenivano dagli Usa. Sulla lapide della sua tomba il nipote Otto Frisch, fisico a sua volta, volle fosse inciso il seguente epitaffio: “Lisa Meitner, una fisica che non perse mai la sua umanità”.

‘Ospite’ fu anche la chimica tedesca Ida Tacke (1896-1978) ma del laboratorio del marito, il fisico Otto Noddack,  con il quale scoprì l’elemento 75, il renio,  e la fissione nucleare nella ricerca dell’elemento 93, scoperto a Enrico Fermi.

Ida,  famosa con il cognome del marito, incentrò il suo studio sul sistema periodico e la Tavola degli elementi e   fu la prima mente ad elaborare l’idea della fissione nucleare  partendo dall’analisi critica degli esperimenti di Enrico Fermi del 1933. Il fisico italiano sosteneva che l’elemento 93 fosse un trans-uranio e lo incasellò  nella Tavola periodica  come elemento sotto il renio. Ida Noddak   pubblicò la sua teoria in contrapposizione a quella di Fermi sulla rivista  Angewandte Chemie.

L’articolo intitolato Element 93  del 1934, discuteva la possibilità di scoprire gli elementi transuranici, cioè gli elementi dopo l’uranio nella tavola periodica. Ma la sua idea fu respinta da eminenti scienziati dell’epoca e Ida non la dimostrò.

Un discorso a parte merita Julia Lermontova (1847-1919), prima donna russa a ottenere un dottorato in chimica (presso l’Università  di Gottinga), membro della Russian Chemical Society, eletta su proposta di Mendeleev,  con il quale collaborò  nella classificazione della Tavola.  Lavorò all’Università di Mosca dedicandosi alla ricerca degli idrocarburi alifatici, conquistando l’altro suo primato: prima donna a occuparsi di petrolchimica.  Dal 1881 fu membro della Società Tecnica russa. Una biografia tutta da scoprire quella della Lermontova, ad iniziare con il chiarire la posizione del chimico russo nei suoi confronti: la supportò o ne sottovalutò il contributo?  Comunque, a un certo punto della sua vita  Julia Lermontova si ritirò nella sua grande tenuta di  Semenkovo,  dedicandosi alla produzione agro-alimentare.

Ci sono poi le eccezioni che ebbero gloria in vita: la famosissima Madame Curie (1867 – 1934),  la cui scoperta degli elementi chimici 84 e 88  (polonio e radio)   le valsero i 2 premi Nobel e la cattedra all’Università Sorbona di Parigi,  e la francese Marguerite Perey (1909-1975) che nel 1939 ha scoperto l’elemento chimico 87, il francio,  e nel 1962 e stata nominata membro dell’Accademia francese delle scienze.

Perché l’Unesco gli ha dedicato il 2019…

Per l’Unesco l’invenzione del  sistema periodico e la Tavola di Mendeleev sono un “capolavoro scientifico” e per questo ha voluto celebrare il 150° anniversario, dedicandogli il 2019 anno in cui ricorrono anche i 100 della fondazione dell’International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), l’Unione internazionale di chimica pura e applicata formata dalle Società nazionali, dalle Accademie scientifiche e da altre organizzazioni chimiche.

Rilevare l’importanza della chimica per le Nazioni Unite, significa rilevare l’importanza che tale disciplina ricopre nella ricerca negli svariati settori cruciali per lo sviluppo di un sistema di vita sostenibile. E al tempo stesso per dimostrare la centralità degli elementi chimici nel creare un linguaggio comune che sappia collegare  la  cultura, l’economia e politica.

… che riporta a Primo Levi

Come dimostrerà il convegno I primi 150 anni della Tavola Periodica degli Elementi tra Chimica, Storia e Letteratura, organizzato dal Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche dell’Università Tor Vergata con la Sezione Lazio della Società Chimica Italiana e che si terrà a Roma l’8 marzo 2019, presso l’Aula Magna dell’ateneo.

Il convegno si snoderà nell’intreccio fra l’anniversario della Tavola di Mendeleev e il centenario della nascita dello scrittore – chimico Primo Levi,  i cui libri, noti a livello internazionale, sono “Se questo è un uomo” nel quale Levi, testimone del lager di Auschwitz ne traccia un resoconto scientifico  e “Il Sistema Periodico” dove attraverso 21 racconti, ognuno dei quali intitolato con il nome di un elemento chimico,  scrive un’autobiografia che farà dire a Saul Bellow: “Non vi è nulla di superfluo, tutto in questo libro è essenziale, meravigliosamente puro...”.

Fotografie dall’alto verso il basso: Dmitrij  Mendeleev,  Lise Meitner, Ida Noddack, Julia Lermontova e Primo Levi

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