A história do design da tabela periódica

A tabela periódica está sempre na parede de todos os laboratórios de química do mundo. O crédito para a criação geralmente vai para o químico russo, Dimitri Mendeleiev que, em 1869, escreveu os 63 elementos conhecidos na época em cartões, os organizando em colunas e linhas de acordo com suas propriedades físicas e químicas. Para celebrar o 150º aniversário deste momento crucial na ciência, a ONU proclamou 2019 como o ano internacional da tabela periódica.

Mas a tabela periódica não começou de fato com Mendeleiev. Muitos tinham mexido na organização dos elementos. Décadas antes, o químico John Dalton tentou criar uma tabela, com alguns símbolos bastante interessantes para os elementos. E apenas alguns anos antes de Mendeleiev se sentar com seu baralho de cartas caseiras, John Newlands também criou uma forma de classificar os elementos.

Ao lado de Al (alumínio) há espaço para um metal desconhecido. Mendeleiev previu que teria uma massa atômica de 68, uma densidade de seis gramas por centímetro cúbico e um ponto de fusão muito baixo. Seis anos mais tarde, Paul Émile Lecoq de Boisbaudran isolou o gálio e, com certeza, penetrou na abertura com uma massa atômica de 69,7, uma densidade de 5,9g / cm³ e um ponto de fusão tão baixo que se torna líquido na mão. Mendeleiev fez o mesmo com o escândio, germânio e tecnécio (que só foi descoberto em 1937, 30 anos após sua morte).

À primeira vista, a tabela de Mendeleiev não se parece muito com a que conhecemos. Por um lado, a tabela moderna tem um monte de elementos que Mendeleiev ignorou (e não deixou espaço para), principalmente os gases nobres (como hélio, néon, argônio). E a tabela é orientada de maneira diferente para a nossa versão moderna, com elementos que agora colocamos juntos em colunas dispostas em linhas.

Mas quando você dá uma volta de 90 graus à tabela de Mendeleiev, a semelhança com a versão moderna se torna aparente. Por exemplo, os halogênios – flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br) e iodo (I) (símbolo J na tabela de Mendeleiev) – aparecem ao lado um do outro. Hoje eles estão dispostos na 17ª coluna da tabela (ou no grupo 17, como os químicos preferem chamar).

Período de experimentação

Pode parecer um pequeno salto disso para o diagrama como hoje conhecemos, mas, anos depois das publicações de Mendeleiev, houve muita experimentação com layouts alternativos para os elementos. Mesmo antes de a tabela ter seu ângulo permanente, as pessoas sugeriram algumas reviravoltas estranhas e maravilhosas.

Um exemplo particularmente notável é a espiral de Heinrich Baumhauer, publicada em 1870, com o hidrogênio no centro e elementos com massa atômica crescente espiralando para fora. Os elementos que caem em cada um dos raios da roda compartilham propriedades comuns, assim como aqueles em uma coluna (grupo) o fazem na tabela de hoje. Havia também uma formulação bastante estranha de “dumb-bell” de Henry Basset em 1892.

No entanto, no início do século 20, a tabela se estabeleceu em um formato horizontal com a versão impressionante de Heinrich Werner em 1905. Pela primeira vez, os gases nobres apareceram em sua posição agora familiar na extremidade direita da tabela. Werner também seguiu Mendeleiev, deixando lacunas, embora exagere no trabalho de adivinhação com sugestões de elementos mais leves que o hidrogênio e outro sentado entre hidrogênio e hélio (nenhum deles existe).

Apesar dessa tabela bastante moderna, ainda havia um pouco de rearranjo a ser feito. Particularmente influente foi a versão de Charles Janet. Ele tomou a abordagem de um físico à tabela e usou uma teoria quântica recém-descoberta para criar um layout baseado em configurações eletrônicas. A tabela resultante da “etapa esquerda” ainda é preferida por muitos físicos. Curiosamente, Janet também forneceu espaço para os elementos até o número 120, apesar de apenas 92 serem conhecidos na época (estamos agora com 118 agora).

Estabelecendo um design

A tabela moderna é, na verdade, uma evolução direta da versão de Janet. Os metais alcalinos (o grupo encimado pelo lítio) e os metais alcalino-terrosos (encimados por berílio) foram deslocados da extrema direita para a extrema esquerda para criar uma tabela periódica muito ampla (forma longa). O problema com este formato é que ele não se encaixa muito bem em uma página ou cartaz, portanto, em grande parte por razões estéticas, os elementos do bloco f são geralmente cortados e depositados abaixo da tabela principal. Foi assim que chegamos à tabela que hoje conhecemos.

Isso não quer dizer que as pessoas não consertem os layouts, muitas vezes como uma tentativa de destacar correlações entre elementos que não são facilmente aparentes na tabela convencional. Há literalmente centenas de variações, com espirais e versões em 3D sendo particularmente populares, para não mencionar as variantes mais explícitas.

Fontes:
QZ-The periodic tables we almost had