Quem foi o primeiro cientista a tentar organizar os elementos químicos?

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Foram diversos estudos e teorias até a compilação do modelo que hoje o mundo conhece

O grande feito de Dmitri Mendeleev, a Tabela Periódica como conhecemos hoje, nasceu há 150 anos. Mas e antes disso, como os elementos eram organizados? No início século XIX, os Químicos da época perceberam que era preciso ordenar de forma lógica os elementos conhecidos até então. Os 30 elementos de que se tinha ciência eram elencados em uma lista simples, mas de acordo com o número de massa atômica.

O Professor Doutor em Química, Luís Roberto Brudna Holzle, da Universidade Federal do Pampa, no Rio Grande do Sul, lembra que a construção do modelo atual teve a participação de grandes cientistas, que são pouco lembrados na história da Química. Segundo ele, nomes como Johann Wolfgang Döbereiner, Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois, John Newlands e Julius Lothar Meyer, ficaram à sombra de Mendeleev. Ele destaca, ainda, a importância da Tabela Periódica para o trabalho dos Químicos: “ela é uma espécie de um mapa no qual conseguimos organizar todos os elementos químicos que existem”, frisa.

O caminho até aqui

Em 1829, surgiu o modelo de Tríades de Dobereiner, do químico alemão Johann Wolfgang Dobereiner. Os elementos foram organizados em grupos de três e cada trio apresentava elementos que possuíam características químicas semelhantes. O problema é que as semelhanças foram vistas à época como mera coincidência e, assim, o modelo não ganhou força.

A história da Tabela Periódica passou também pelas pesquisas de profissionais de outras áreas. Em 1862, o  geólogo e mineralogista francês, Alexandre de Chancourtois, apresentou o modelo conhecido como Parafuso Telúrico. Ele distribuiu os elementos em ordem crescente de massa atômica ao longo de uma faixa espiral existente em um cilindro. Com essa organização, Chancourtois observou que os elementos posicionados na mesma linha vertical apresentavam propriedades químicas semelhantes.

Logo depois, em 1865, o químico inglês J.A.R. Newlands organizou os elementos químicos em ordem crescente de massa atômica e colocou-os em colunas verticais. Cada uma das colunas verticais possuía sete elementos. O modelo era chamado Lei das oitavas, uma referência à outra profissão do cientista: músico.

Em 1869, o número de elementos químicos conhecidos já passava de 60 e os modelos apresentados até então não solucionavam uma grande questão: muitos elementos com massas quase iguais colocados próximos sem uma semelhança que fizesse sentido, foi ai que surgiu a grande descoberta de Mendeleev. Como ele costumava anotar as propriedades de cada elemento em fichas, tinha um acervo de informações. Em um dado momento, ele resolveu colocar essas fichas em ordem crescente de massa atômica. Logo após organizar os elementos em ordem crescente de massa atômica, Mendeleev manteve o padrão, mas posicionou os elementos em colunas horizontais e verticais, respeitando as características e semelhanças dos elementos. Arranjando e rearranjando os cartões, ele percebeu que muitas propriedades se reproduziam periodicamente com o aumento do peso atômico dos elementos.  E ai nasceu a Tabela Periódica, de periodicidade de ocorrência/repetição de propriedades, de intervalos em intervalos, que elenca os elementos pela ordem em que foram encontrados e os agrupa de acordo com suas características semelhantes.

Algumas décadas depois, no ano de 1913, o químico inglês Henry Moseley, a partir da tabela proposta por Mendeleev, montou a Tabela Periódica nos padrões que conhecemos até os dias de hoje. Diferentemente de Mendeleev, Moseley organizou os elementos em ordem crescente de número atômico, manteve a organização em colunas horizontais e verticais, mas posicionou os elementos de mesmas características químicas nas mesmas colunas verticais.

A última atualização da Tabela Periódica aconteceu em 2016 quando os elementos 113, 115, 117 e 118 passaram a fazer parte oficialmente dela.

Mendeleiev nasceu em 1834, na Sibéria, trabalhou muito tempo em São Petersburgo e sua maior descoberta foi a Tabela Periódica dos Elementos.

Dmitri Ivanovich Mendeleiev* nasceu em 8 de fevereiro de 1834 (ou em 27 de janeiro, se considerarmos o calendário juliano que ainda estava em vigor na Rússia na época), em Tobolsk, no oeste da Sibéria. Ele era o caçula de muitos filhos (não se sabe ao certo se eram 14 ou 17 filhos).

Seu pai era diretor de um ginásio, mas no ano do nascimento de Mendeleiev ele ficou cego e o cargo principal de cuidar dos filhos ficou nas mãos da mãe, Maria Dmitrievna. Ela reabriu a fábrica de vidro de seu pai e construiu ali uma escola para instruir seus filhos.

Nas escolas em Tobolsk, Mendeleiev não era visto como um bom aluno. Isso porque naquela época o ensino consistia basicamente em ensinar línguas mortas, como o grego e o latim, coisas que não eram tão relevantes para a vida dos alunos, e Mendeleiev tomou real aversão por tal cultura.

Mas o marido de sua irmã mais velha, um decembrista banido para a Sibéria chamado Bessagrin, ensinou muitas coisas para Mendeleiev, o que instigou nele um profundo interesse pela ciência e por ideais liberais.

Em 1847, o seu pai faleceu e, em 1848, a fábrica de vidros de sua mãe foi destruída por um incêndio. Em 1849, sua mãe, Maria, mudou-se para Moscou com Dmitri – que agora tinha 15 anos – e com outra de suas filhas menores, Liza. Essa mudança não foi nada fácil, mas o principal objetivo de Maria era dar uma ótima educação ao seu filho.

Em várias instituições de ensino superior Mendeleiev não foi aceito porque as suas qualificações siberianas não eram reconhecidas em Moscou. Mas finalmente ele conseguiu uma vaga para estudar matemática e ciência natural, além de uma bolsa do governo, porque o diretor do Instituto Pedagógico Central era um velho conhecido de seu pai.

Dez semanas depois, sua mãe faleceu. Antes de morrer, porém, ela deixou a seguinte mensagem para Dmitri:

“Abstenha-se de ilusões, insista no trabalho e não em palavras. Busque pacientemente a verdade divina e científica.”

Essas palavras foram levadas muito a sério por Mendeleiev. Infelizmente, um ano depois, sua irmã, Liza, também morreu e ele foi diagnosticado com tuberculose. Anos mais tarde, porém, ele saberia que sua doença não era algo fatal.

Mas seus trabalhos começaram a se destacar pela originalidade, muitos sendo aceitos por revistas científicas de São Petersburgo quando ele ainda tinha menos de 20 anos. Em 1855, formou-se como professor secundário, ganhando medalha de ouro de melhor aluno.

Em 1859, conseguiu uma verba do governo para estudar no exterior por dois anos, indo para Paris. Ele trabalhou com Bunsen, em Heidelberg, onde esteve em contato com muitas descobertas importantes da época. Porém, ele teve uma discussão com este último, o que o levou a se amofinar em um laboratório caseiro em seu quarto, realizando experimentos de solubilidade do álcool na água. Uma das características de sua personalidade era que se fosse contrariado, tinha o pavio curto, chegando a ter acessos de ira, exaltando-se ao ponto de dançar de raiva.

Em São Petersburgo, novamente, ele se casou no ano de 1862 e tornou-se professor contratado da Universidade de São Petersburgo, onde continuou seus estudos e formou-se professor-pesquisador em Química, em 1863.

Sua tese de doutorado foi sobre a combinação entre a água e o álcool, e, entre 1868 a 1870, ele escreveu dois volumes de um livro-texto que fez com que São Petersburgo fosse encarado como um importante centro de pesquisas científicas.

Outro aspecto conturbado de sua vida ocorreu em 1876, quando se apaixonou por outra mulher, Anna Popova. Contrariando os preceitos da Igreja Ortodoxa Russa, Mendeleiev pediu-a em casamento e eles se casaram em 1882, um mês antes de sair o seu divórcio. Ele foi considerado bígamo durante sete anos.

Em 1890, demitiu-se da Universidade de São Petersburgo e, em 1893, passou a ser diretor do Instituto de Pesos e Medidas.

Nesse Instituto ele fez experimentos e pesquisas que o levaram a encontrar a combinação perfeita entre água e álcool para a fabricação da vodca: uma molécula de álcool para duas de água, o que corresponde a 38% de álcool e 62% de água.

Ele também se dedicou ao estudo da natureza e origem do petróleo, além de ter sido considerado o fundador da agroquímica em seu país. No entanto, o trabalho pelo qual ele foi amplamente reconhecido no mundo inteiro foi como o criador da Tabela Periódica.

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Na época havia 63 elementos conhecidos, e vários cientistas, tais como o alemão Joseph Döbereiner e o ingles John Newland, já haviam feito várias tentativas de organizar os elementos de uma forma em que se relacionassem as suas massas atômicas e suas propriedades químicas.

Mas o primeiro a conseguir isso foi Mendeleiev, no ano de 1869, de uma forma um tanto interessante. Uma colega de Mendeleiev, A. A. Inostrantzev, foi lhe fazer uma visita e descreveu como ocorreu esse encontro. Conta a história que Mendeleiev já estava trabalhando 3 dias e 3 noites afinco, debruçado sobre os elementos químicos. Naquele dia, ele tinha que pegar um trem rumo a uma propriedade rural na província de Tver para se encontrar com a Cooperativa Econômica Voluntária de Tver, a fim de aconselhar os queijeiros daquela região sobre métodos de produção, ele ficaria três dias fazendo inspeções locais. Portanto, o seu tempo estava acabando e ele ficava cada vez mais concentrado em encontrar algum método de classificação dos elementos.

Quando viajava, Mendeleiev costumava jogar paciência com as cartas de baralho, ele então fez algo parecido com os elementos químicos, pegou fichas brancas e escreveu o símbolo de cada elemento químico nas fichas e uma curta lista de suas propriedades químicas. Passou então a se concentrar sobre aqueles cartões com os elementos.

Num dado momento, Mendeleiv foi vencido pela exaustão e dormiu sobre os cartões, tendo um sonho em que via uma tabela na qual os elementos se encaixavam exatamente como requerido. Ao despertar do sono, escreveu imediatamente essa tabela. Ele compreendeu que quando os elementos eram escritos numa ordem crescente de massa atômica, várias propriedades químicas se repetiam em intervalos regulares (periódicos). Por isso, a sua descoberta recebeu o nome de Tabela Periódica dos Elementos.

O mais impressionante dessa descoberta de Mendeleiev e o que fez com que ele fosse levado a sério pela comunidade científica foi que ele deixou alguns espaços vagos, dizendo que nenhum elemento se encaixava ali porque eles ainda não haviam sido descobertos, mas que ainda seriam. Além disso, ele especificou até mesmo quais seriam as propriedades desses elementos químicos ainda não descobertos. E, impresionantemente, foi o que realmente aconteceu! Pouco após a publicação de sua tabela, os elementos germânio, gálio e escândio, que preenchiam os espaços vazios na Tabela de Mendeleiev, foram descobertos. Eles realmente possuíam as propriedades descritas por ele!

Atualmente, sabemos que a Tabela de Mendeleiev não estava totalmente correta, porque na realidade não são as massas atômicas que definem as propriedades de cada elemento, mas sim o número atômico (Z), que é a quantidade de prótons que existem no núcleo atômico, conforme foi mostrado por Moseley. A Tabela Periódica Atual dos Elementos Químicos é organizada em ordem crescente de número atômico.

Apesar de ter sofrido vários ajustes ao longo dos anos, as Tabelas Periódicas modernas continuam baseadas sobre a estrutura essencial criada por Mendeleiev.

Mendeleiev morreu em São Petersburg no ano de 1907. No ano de 1955, um novo elemento químico foi descoberto, tendo número atômico 101, sendo instável e sujeito a sofrer fissão nuclear espontânea. Ele recebeu o nome de mendelévio, em homenagem a esse grande cientista.

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*Ocidentalizou-se o nome de Mendeleiev a partir da grafia russa, por isso aparecem na literatura inúmeras formas de se escrever o seu nome. A que tem reconhecimento geral e que parece ter mais lógica, sendo a tradução mais correta para o inglês, é Mendeleyev. A forma Mendeleev é a que ele assinava em inglês; mas existem ainda Mendeléev, Mendeleiév, Mendeleieff, entre outras.

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Créditos das imagens ¹ e ² : Olga Popova  e Shutterstock.com

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

Qual o primeiro cientista a tentar organizar os elementos químicos?

Quem foram os cientistas que organizaram a tabela periódica?

Qual o nome dos dois cientistas que resolveram organizar a tabela periódica de acordo com as características dos elementos químicos?

Quem foi Moseley e quem foi Mendeleev?