Todas as substâncias na natureza são compostas por cerca de uma centena de ingredientes fundamentais, os elementos químicos. As moléculas de água, por exemplo, são formadas por dois átomos do elemento hidrogênio e um de oxigênio.

O “Tratado Elementar de Química”, publicado em 1789 pelo francês Antoine Lavoisier (1743–1794), fundador da química, listava 33 elementos (alguns errados). Muito foi feito no século seguinte para ampliar a lista, compreendê-la e organizá-la.

Em 1869, o químico russo Dmitry Mendeleev (1834–1907) propôs listar os elementos em ordem crescente do peso de seus átomos, numa tabela com sete colunas, notando que elementos na mesma coluna exibiam propriedades químicas e físicas semelhantes.

Mas não funcionava muito bem, Mendeleev precisou “acochambrar” um bocado. Em alguns casos, inverteu a ordem dos pesos atômicos: colocou o iodo depois do telúrio, apesar de ser mais leve, para que ficasse na coluna do bromo, cujas propriedades são parecidas. Outras vezes, deixou casas vazias na tabela, afirmando que corresponderiam a elementos ainda desconhecidos: abaixo do alumínio e do silício, haveria um “eka-alumínio” e um “eka-silício”.

Nada disso era novo, mas a tabela periódica de Mendeleev, especialmente a versão revisada que publicou em 1871, sintetizava os fatos de modo muito feliz e até suas imperfeições se revelaram extremamente férteis para o progresso da ciência.

A tabela periódica não só previa a existência de novos elementos como descrevia suas propriedades, o que era crucial para sua identificação. Assim foi que o eka-alumínio (gálio) e o eka-silício (germânio) foram isolados em laboratório, em 1875 e 1886, respectivamente.

Outro mistério dizia respeito à posição de cada elemento na tabela: o hidrogênio é o primeiro, o oxigênio o oitavo, o ferro o 26o. Se a ordem nem sempre corresponde ao peso do átomo, o que significa esse número? Esse mistério só seria esclarecido com a descoberta das partículas subatômicas, no início do século 20.

Nas décadas seguintes, a tabela periódica ainda passou por alguns ajustes e adições: gases neutros, terras raras, elementos sintéticos. Mas a grande pergunta era: por quê? Por que a tabela periódica é do jeito que é? É aí que entra a matemática, como veremos na semana que vem.