Este ano, me dei de presente de aniversário o livro “A Matemática da Tabela Periódica”. A tabela periódica dos elementos é uma das descobertas mais icônicas da ciência. Saiu dos laboratórios e é representada regularmente em objetos de arte pop: camisetas, xícaras, toalhas e até cortinas de banheiro. Como poderia não ficar intrigado pela matemática por trás desse “golpe de gênio de publicidade” da química?

O problema remonta à antiguidade. O grego Empédocles (aproximadamente 494 a.C.–434 a.C.) acreditava que toda substância é combinação de quatro “elementos”: terra, água, ar e fogo. Mais de dois milênios depois, Antoine Lavoisier (1743–1794) listou 33 elementos em seu “Tratado Elementar da Química”, publicado em 1789. No século seguinte, os químicos buscaram entendê-los e classificá-los.

John Dalton (1766–1844) defendeu que os elementos químicos são formados por partículas indivisíveis, que chamou átomos. As demais substâncias seriam formadas por moléculas, compostas por átomos de diferentes elementos.

Johann Döbereiner (1780–1849) identificou “tríades” de elementos com propriedades semelhantes, por exemplo, lítio, sódio e potássio. Auguste Kekulé (1829–1896) observou que o carbono tem valência quatro, ou seja, seus átomos se combinam com quatro átomos de hidrogênio. Elementos numa mesma tríade têm a mesma valência.

Alexandre-Émile de Chancourtois (1820–1886) foi o primeiro a apontar que quando os elementos são listados na ordem crescente do peso dos seus átomos suas propriedades químicas repetem-se periodicamente. Lothar Meyer (1830–1895) notou discrepâncias nessa lei, uma das quais buscou explicar prevendo a existência de um elemento desconhecido, com peso atômico 73, entre o silício e o estanho. Esse elemento foi identificado em laboratório mais de vinte anos depois e chamado germânio.

John Newlands (1837–1898) foi além no entendimento da lei de periodicidade, apontando que as propriedades físicas e químicas se repetem em ciclos de oito elementos. Ele acreditava que isso estaria relacionado com as oitavas da música, mas sua “lei das oitavas” foi ridicularizada pelos contemporâneos.

A virada teve lugar nos anos 1869–71, com a publicação das tabelas de elementos de Lothar Meyer e, sobretudo, do químico russo Dmitry Mendeleev (1834–1907). Continuaremos na semana que vem.