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Renio: il tassello mancante

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Il renio era il tassello mancante di quel complicato puzzle  progettato dal genio della Chimica Dmitrij Ivanovič Mendeleev che prende il nome di Tavola Periodica

Il renio è l’ultimo elemento stabile scoperto nel 1925 ma predetto già nel 1869 da Mendeleev. A quel tempo, gli elementi noti erano 63 ed erano normalmente raggruppati in due modi: o per il loro peso atomico o per le loro proprietà comuni, come se fossero metalli o gas.

Nel 1867, quando Mendeleev iniziò a scrivere i Principi di Chimica, decise di disporre gli elementi usando i pesi atomici come principio di organizzazione.

Dal sogno…

Si dice che Mendeleev sia stato ispirato da un solitario in cui le carte sono disposte sia per seme, orizzontalmente, che per numero, verticalmente. Per mettere un po’ d’ordine nel suo studio degli elementi chimici, preparò un mazzo di carte, una per ciascuno dei 63 elementi conosciuti. Mendeleev annotò su di esse il peso atomico e le proprietà di ogni elemento.

Il 17 febbraio 1869 iniziò un lungo ed estenuante lavoro sulle 63 carte che durò tre giorni e tre notti finché non notò alcune lacune nell’ordine della massa atomica.

Si narra che Mendeleev, esausto per i suoi tre giorni di lavoro, si addormentò. Poi annotò “Ho visto in sogno un tavolo, dove tutti gli elementi andavano a posto come richiesto. Al risveglio, l’ho subito annotato su un pezzo di carta.”

A seguito della disposizione degli elementi in ordine di massa atomica crescente notò una periodicità delle loro proprietà. Da allora questo puzzle che compare in bella mostra in tutti i laboratori di chimica prese il nome di Tavola Periodica.

Uno degli aspetti unici della Tavola Periodica appena fatta erano gli spazi vuoti lasciati. In questi spazi sarebbero stati collocati elementi all’epoca sconosciuti dei quali Mendeleev  predisse i loro pesi atomici e le loro caratteristiche.

… alla realtà

La scoperta di nuovi elementi negli anni ’70 dell’Ottocento che soddisfacevano molte delle sue previsioni portò un maggiore interesse per il sistema periodico che divenne non solo un oggetto di studio ma uno strumento di ricerca e i chimici del mondo intravidero lo splendore della Tavola Periodica.

Tra gli elementi non ancora scoperti a cui si lasciò uno spazio vuoto vi erano lo scandio detto ekaboro, il gallio detto di ekaalluminio e il germanio detto ekasilicio.

Inoltre Mendeleev presunse l’esistenza di due elementi con proprietà simili al manganese che chiamò ekamanganese, ora tecnezio, e dvimanganese, ora renio. Esso avrebbe avuto la temperatura di fusione più alta tra tutti gli elementi, preceduto solo da tungsteno e carbonio.

La  scoperta di gas rari fra il 1885 e il 1890, fece aggiungere un ottavo gruppo, ovvero una colonna a destra delle sette indicate da Mendeleev.

La radioattività

La scoperta della radioattività nel 1896 sembrava potesse distruggere il sogno di collocare gli elementi secondo precisi criteri. I chimici, infatti, avevano sempre considerato gli elementi come sostanze che non potessero scomporsi in parti più piccole. Gli elementi radioattivi, invece, decadevano in altri elementi.

Chimici e fisici, lavorando insieme, iniziarono a comprendere la struttura dell’atomo e furono presto in grado di spiegare come funzionava il sistema periodico a livello atomico.

Piuttosto che il peso atomico era il numero atomico che determinava le caratteristiche di un elemento. Miracolosamente, organizzare gli elementi in base al loro numero atomico piuttosto che in base al loro peso atomico, non cambiò la disposizione della Tavola Periodica.

Il renio

A seguito della scoperta di nuovi elementi il puzzle si andava completando ma nonostante la previsione di Mendeleev, due elementi rimasero sconosciuti.

Solo nel 1925, a Berlino Walter Noddack, Ida Tacke e Otto Berg trovarono il nuovo elemento nei minerali di platino e nella columbite ovvero il dvimanganese denominato renio dal nome del fiume Reno. Lo stesso team annunciò allo stesso tempo la scoperta dell’elemento 43, ora noto come tecnezio.

Il renio fu  quindi l’ultimo elemento stabile ad essere scoperto e l’ultimo tassello completò il puzzle