Scoperta degli elementi chimici

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Viene qui presentata la scoperta degli elementi chimici in ordine cronologico. Vengono elencati seguendo generalmente l'ordine con cui sono stati per la prima volta isolati piuttosto che tener conto del riconoscimento nei composti.

Carbonio dall'antichità
Oro dall'antichità
Argento dall'antichità
Rame dall'antichità
Zolfo dall'antichità
Stagno dall'antichità
Piombo dall'antichità
Mercurio dall'antichità
Ferro dall'antichità
Arsenico XV secolo
Antimonio XV secolo
Zinco XV secolo


Fosforo 1669 Hening Brand
Cobalto 1737 George Brandt
Platino 1748 Antonio de Ulloa, noto già dal XVI secolo
Nichel 1751 Alex Fredrik Cronstedt
Bismuto 1753 Claude Geoffroy, noto già dal XV secolo
Idrogeno 1766 Henry Cavendish
Azoto 1772 Daniel Rutherford
Cloro 1774 Carl Wilhelm Scheele
Manganese 1774 Johan Gottlieb Gahn
Ossigeno 1º agosto 1774 Joseph Priestley
Molibdeno 1782 Peter Jacob Hjelm, Carl Wilhelm Scheele
Tellurio 1783 Mueller von Reichenstein
Tungsteno 1783 Fausto Delhuyar, Juan José Delhuyar

Nel 1789 viene pubblicato il Traité élémentaire de chimie in cui Antoine Laurent Lavoisier riassume e razionalizza i risultati di vent'anni di ricerche. In quest'opera, che avrà notevoli ripercussioni su tutto lo sviluppo della chimica, tra le altre cose, viene proposta la prima definizione moderna di elemento chimico:
"Se noi attribuiamo al nome di elementi o di principi dei corpi l'idea dell'ultimo termine al quale giunge l'analisi, tutte le sostanze che non abbiamo potuto decomporre con alcun mezzo sono per noi elementi; non che noi possiamo essere sicuri che questi corpi semplici non siano essi stessi composti di due o anche di più gran numero di principi, ma poiché questi principi non si separano mai o, piuttosto, poiché noi non abbiamo alcun mezzo per separarli, essi agiscono nei nostri confronti come dei corpi semplici, e noi non dobbiamo supporli composti fino al momento in cui l'esperienza e l'osservazione non ce ne abbiano fornito la prova."

Nonostante lo stesso autore non fosse soddisfatto di questa definizione, ebbe il grande merito di concentrare ogni considerazione sull'evidenza sperimentale, sfrondando la disciplina di quei concetti di stampo metafisico che non erano ancora stati abbandonati del tutto.
Secondo questa definizione Lavoisier riconobbe 33 elementi, di cui solo alcuni si rivelarono poi tali. Di questi elementi in un certo senso si può ritenere Lavoisier il vero scopritore, tanto che ad alcuni di essi (ossigeno, azoto e idrogeno) fu lui a dare il nome.


Uranio 1789 Martin Heinrich Klaproth
Zirconio 1789 Martin Heinrich Klaproth
Titanio 1791 William Gregor
Ittrio 1794 Johann Gadolin
Berillio 1797 Louis Nicolas Vauquelin
Cromo 1798 Louis Nicolas Vauquelin
Vanadio 1801 Andrés Manuel del Río[1]
Niobio 1801 Charles Hatchett
Tantalio 1802 Anders Ekeberg
Palladio 1803 William Hyde Wollaston
Rodio 1803 William Hyde Wollaston
Cerio 1803 Wilhelm von Hisinger, Jöns Jacob Berzelius, Martin Klaproth
Osmio 1804 Smithson Tennant
Iridio 1804 Smithson Tennant

L'invenzione da parte di Alessandro Volta dell'omonima pila nel 1800, permette la nascita e lo sviluppo dell'elettrochimica. La nuova disciplina si rivelerà presto estremamente utile e in alcuni casi indispensabile per preparare elementi che già erano noti in composti ma non si era ancora riusciti a isolare. Sir Humphry Davy fu il protagonista di questi progressi riuscendo a sfruttare il fenomeno dell'elettrolisi per la preparazione di diversi metalli alcalini e alcalino terrosi.


Potassio 1807 Humphry Davy
Sodio 1807 Humphry Davy
Bario 1808 Humphry Davy
Stronzio 1808 Humphry Davy
Calcio 1808 Humphry Davy
Magnesio 1808 Humphry Davy
Boro 1808 Humphry Davy, Joseph-Louis Gay-Lussac, Louis Jacques Thenard
Iodio 1811 Bernard Courtois
Litio 1817 Johan August Arfwedson
Cadmio 1817 Friedrich Strohmeyer
Selenio 1818 Jöns Jacob Berzelius
Silicio 1824 Jöns Jacob Berzelius
Alluminio 1825 Hans Christian Ørsted
Bromo 1826 Antoine Jerome Balard
Torio 1828 Jöns Jacob Berzelius

Nella seconda metà del XIX secolo i chimici furono messi a dura prova da quegli elementi allora denominati terre rare e che ora chiamiamo lantanoidi. Si tratta di elementi dalle caratteristiche chimiche molto simili e quindi difficili da separare. Furono numerosi gli annunci di nuove scoperte che in seguito si rivelarono invece miscele di diversi elementi.


Lantanio 1839 Carl Gustav Mosander
Terbio 1843 Carl Gustav Mosander
Erbio 1843 Carl Gustav Mosander
Rutenio 1844 Karl Ernst Claus


Nel 1859 Robert Wilhelm Bunsen e Gustav Robert Kirchhoff misero a punto il primo spettroscopio. Questo nuovo strumento si rivelò subito estremamente utile nella ricerca e nel riconoscimento di nuovi elementi. Già l'anno seguente gli stessi Bunsen e Kirchhoff identificaticarono il cesio e il rubidio dalle linee di emissione dei loro spettri atomici. Entrambi gli elementi presero il nome dal colore delle linee, rispettivamente celesti e rosse. Il tallio e l'indio subirono la stessa sorte, riconosciuti grazie alle linee di emissione e battezzati con i colori (verde e indaco) delle loro linee. Le tecniche spettroscopiche furono decisive per la scoperta anche del gallio, dei lantanoidi e dei gas nobili. Per esempio l'elio fu rilevato nella corona solare nel 1868 prima ancora che sulla Terra.


Cesio 1860 Robert Wilhelm Bunsen e Gustav Robert Kirchhoff
Rubidio 1860 Robert Wilhelm Bunsen e Gustav Robert Kirchhoff
Tallio 1861 Sir William Crookes
Indio 1863 Ferdinand Reich e Hieronymous Theodor Richter


La tavola periodica e la predizione di nuovi elementi[modifica | modifica sorgente]

Nel 1871, Dmitrij Ivanovič Mendeleev predisse, dalle lacune nella sua tavola periodica, l'esistenza di tre elementi non ancora scoperti, che nominò provvisoriamente eka-boro, eka-alluminio e eka-silicio. Grazie anche al fatto che ne abbozzò le proprietà, nel giro di pochi anni furono scoperti e chiamati rispettivamente scandio, gallio e germanio.


Gallio 1875 Paul Emile Lecoq de Boisbaudran
Itterbio 1878 Jean Charles Galissard de Marignac
Olmio 1879 Per Theodor Cleve
Tulio 1879 Per Theodor Cleve
Scandio 1879 Lars Fredrik Nilson
Samario 1880 Paul Emile Lecoq de Boisbaudran
Gadolinio 1880 Jean Charles Galissard de Marignac

Nel 1839 Mosander ritenne di aver scoperto un nuovo elemento che chiamò didimio. Si riconobbe poi che si trattava in realtà della miscela di due lantanoidi battezzati praseodimio e neodimio:


Praseodimio 1885 Carl Auer von Welsbach
Neodimio 1885 Carl Auer von Welsbach
Germanio 1886 Clemens Winkler

Nonostante si sapesse da molto tempo dell'esistenza del fluoro, tutti i tentativi atti al suo isolamento fallirono, in alcuni casi in maniera tragica. Il metodo con cui Henri Moissan riuscì finalmente a isolarlo è quello che, almeno nelle linee generali, ancora oggi viene impiegato per la sua produzione industriale.

Fluoro 1886 Henri Moissan
Disprosio 1886 Paul Emile Lecoq de Boisbaudran

Nel 1892 il grande fisico Lord Rayleigh pubblicò un articolo su Nature in cui riportava i risultati di alcune sue misure sulle densità relative dei gas. In particolare sottolineava il fatto che l'azoto prodotto per decomposizione dell'ammoniaca si dimostrava meno denso di quello atmosferico. Per spiegare quest'anomalia propose diverse ipotesi tra le quali la presenza dell'allotropo N3 dell'azoto nell'aria. Ma non ritenne né questa né le altre giustificazioni fondate e così si rivolse a Ramsey. Tra i due nacque una fruttuosa collaborazione che portò alla scoperta di un intero gruppo della tavola periodica, i gas nobili.


Argon 1894 John William Strutt Rayleigh e Sir William Ramsay
Elio 1895 Sir William Ramsay
Kripton 1898 Sir William Ramsay e Morris William Travers
Neon 1898 Sir William Ramsay e Morris William Travers
Xeno 1898 Sir William Ramsay e Morris William Travers

Alla fine dell'Ottocento si verificarono numerose scoperte decisive per la comprensione della struttura della materia grazie allo studio dei raggi catodici: Wilhelm Conrad Röntgen scoprì i raggi X, Antoine Henri Becquerel la radioattività naturale dell'uranio, Joseph John Thompson infine svelò la natura corpuscolare dei raggi catodici e può essere considerato lo scopritore dell'elettrone.
Marie Curie, affascinata dalla scoperta di Bacquerel, scelse come argomento per il suo dottorato di ricerca lo studio dei "raggi uranici". Insieme al marito, andò alla ricerca di altre sorgenti naturali e si imbatté nella scoperta di due nuovi elementi.


Polonio 1898 Pierre Curie e Marie Curie
Radio 1898 Pierre Curie, Marie Curie e Gustave Bemont
Attinio 1899 André Luis Debierne

Una volta che il radio fu disponibile in quantità macroscopiche fu possibile il riconoscimento di un altro gas nobile che fino ad ora era sfuggito al riconoscimento per via della sua emivita brevissima.


Radon 1900 Fredrich Ernst Dorn; Ernest Rutherford e Robert Owens come Thoron
Europio 1901 Eugene Demarcay
Lutezio 1907 Georges Urbain
Protoattinio 1917 Lise Meitner e Otto Hahn; Fredrich Soddy e John Cranston,
Afnio 1923 Dirk Coster e George Charles von Hevesy
Renio 1925 Walter Noddack, Ida Eva Tacke, Otto Berg

A questo punto, tutti gli elementi con almeno un isotopo stabile esistenti sulla Terra sono stati scoperti. Per i rimanenti buchi nella tavola periodica sarà necessario ricorrere alla fisica nucleare.

Gli elementi sintetici[modifica | modifica sorgente]

I prossimi elementi sono tutti instabili e hanno un'emivita così breve paragonata all'età della Terra che gli atomi di questi elementi potrebbero esser stati presenti durante la formazione del pianeta, ma ormai sono completamente decaduti. Quindi ci sono noti solo grazie alla produzione nei reattori nucleari o negli acceleratori di particelle.


Francio 1939 Marguerite Catherine Perey
Tecnezio 1939 Carlo Perrier, Emilio Gino Segrè
Nettunio 1940 Edwin Mattison McMillan e Philip Hauge Abelson
Astato 1940 Dale Raymond Corson, Kenneth Ross Mackenzie, Emilio Gino Segrè
Plutonio 1940 Glenn Theodore Seaborg, Edwin Mattison McMillan, Arthur Charles Wahl, Joseph William Kennedy
Americio 1944 Glenn Theodore Seaborg, Ralph Arthur James, Leon Owen Morgan, Albert Ghiorso
Curio 1944 Glenn Theodore Seaborg, Ralph Arthur James, Albert Ghiorso
Promezio 1945 Jacob A. Marinsky, Lawrence Elgin Glendenin, Charles Coryell

Con la preparazione sintetica del promezio si riempie l'ultimo buco della tavola periodica. I prossimi elementi sono tutti transuranici. I loro nomi sono stati attribuiti o in onore di uno scienziato o del luogo in cui è stato scoperto.


Berkelio 1949 Stanley Gerald Thompson, Albert Ghiorso, Glenn Theodore Seaborg
Californio 1949 Stanley Gerald Thompson, Kennerth Street Jr., Albert Ghiorso, Glenn Theodore Seaborg
Einsteinio 1954 Gregory Robert Choppin, Stanley Gerald Thompson, Bernard George Harvey, Albert Ghiorso
Fermio 1954 Gregory Robert Choppin, Stanley Gerald Thompson, Bernard George Harvey, Albert Ghiorso
Mendelevio 1955 Gregory Robert Choppin, Stanley Gerald Thompson, Bernard George Harvey, Albert Ghiorso, Glenn Theodore Seaborg
Nobelio 1958 Torbjørn Sikkeland, John Richard Walton, Albert Ghiorso, Glenn Theodore Seaborg
Laurenzio 1961 Albert Ghiorso, Torbjørn Sikkeland, Almon E. Larsh, Robert M. Latimer
Rutherfordio 1968 Albert Ghiorso e altri del gruppo dell'Università di Berkeley
Dubnio 1970 Georgy Nikolaevich Flerov e altri del gruppo di Dubna
Seaborgio 1974 Albert Ghiorso e altri del gruppo dell'Università di Berkeley
Bohrio 1981 Gottfried Münzenberg, Peter Armbruster, Yuri Oganessian
Meitnerio 1982 Gottfried Münzenberg, Peter Armbruster
Hassio 1984 Gottfried Münzenberg, Peter Armbruster
Darmstadtio 1994 Peter Armbruster, Sigurd Hofmann
Roentgenio 1994 Peter Armbruster, Sigurd Hofmann e altri del gruppo della Gesellschaft für Schwerionenforschung

Per gli elementi più recenti si mantengono i nomi provvisori fino a quando la IUPAC non certificherà in maniera definitiva la scoperta; a quel punto spetterà agli scopritori scegliere il nome. Per il momento viene composto in base al numero atomico impiegando i termini latini per ogni cifra e aggiungendo la desinenza -io.


Copernicio 1996 Peter Armbruster, Sigurd Hofmann e altri del gruppo della Gesellschaft für Schwerionenforschung
Flerovio 1999 Gruppo di Dubna

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Fu riscoperto da Nils Gabriel Sefström nel 1830.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

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