Scoperta degli elementi chimici

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

Fosforo	1669	Brand
Cobalto	1737	Brandt
Platino	1748	de Ulloa, noto già dal XVI secolo
Nichel	1751	Cronstedt
Bismuto	1753	Geoffroy, noto già dal XV secolo
Idrogeno	1766	Cavendish
Azoto	1772	Rutherford
Cloro	1774	Scheele
Manganese	1774	Gahn
Ossigeno	1 Agosto 1774	Priestley
Molibdeno	1782	Hjelm, Scheele
Tellurio	1783	von Reichenstein
Tungsteno	1783	Fausto de Elhuyar, Juan Jose de Elhuyar

Nel 1789 viene pubblicato il Traité élémentaire de chimie in cui 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 poichè questi principi non si separano mai o, piuttosto, poichè 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	Klaproth
Zirconio	1789	Klaproth
Titanio	1791	Gregor
Ittrio	1794	Gadolin
Berillio	1797	Vauquelin
Cromo	1798	Vauquelin
Niobio	1801	Hatchett
Tantalio	1802	Ekeberg
Palladio	1803	Wollaston
Rodio	1803	Wollaston
Cerio	1803	von Hisinger, Berzelius, Klaproth
Osmio	1804	Tennant
Iridio	1804	Tennant

L'invenzione da parte di 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	Davy
Sodio	1807	Davy
Bario	1808	Davy
Stronzio	1808	Davy
Calcio	1808	Davy
Magnesio	1808	Davy
Boro	1808	Davy, Guy-Lussac, Thenard
Iodio	1811	Courtois
Litio	1817	Arfvedson

Cadmio	1817	Strohmeyer
Selenio	1818	Berzelius
Silicio	1824	Berzelius
Alluminio	1825	Ørsted;
Bromo	1826	Balard
Torio	1828	Berzelius
Vanadio	1830	Sefström

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	Mosander
Terbio	1843	Mosander
Erbio	1843	Mosander
Rutenio	1844	Klaus

Nel 1859 Bunsen e 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	Bunsen e Kirchhoff
Rubidio	1860	Bunsen e Kirchhoff
Tallio	1861	Crookes
Indio	1863	Reich e Richter

La tavola periodica e la predizione di nuovi elementi

Nel 1871, 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	de Boisbaudran
Olmio	1879	Cleve
Tulio	1879	Cleve
Scandio	1879	Nilson
Itterbio	1879	Nilson
Samario	1880	de Boisbaudran
Gadolinio	1880	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	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 Moissan riuscì finalmente a isolarlo è quello che, almeno nelle linee generali, ancora oggi viene impiegato per la sua produzione industriale.

Fluoro	1886	Moissan
Disprosio	1886	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 nè questa nè 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.

Argon	1894	Rayleigh e Ramsay
Elio	1895	Ramsay
Kripton	1898	Ramsay e Travers
Neon	1898	Ramsay e Travers
Xeno	1898	Ramsay e Travers

Alla fine dell'ottocento si verificarono numerose scoperte decisive per la comprensione della struttura della materia grazie allo studio dei raggi catodici: Röntgen scoprì i raggi X, Becquerel la radioattività naturale dell'uranio, Thomson infine svelò la natura cosrpuscolare 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 imbattè nella scoperta di due nuovi elementi.

Polonio	1898	Pierre Curie e Marie Curie
Radio	1898	Pierre Curie, Marie Curie e Bemont
Attinio	1899	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	Dorn; Rutherford e Owens come Thoron
Europio	1901	Damarcay
Lutezio	1907	Urbain
Protattinio	1917	Meitner e Hahn; Soddy e Cranston,
Afnio	1923	Coster e von Hevesy
Renio	1925	Noddack, Tacke, 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

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	Perey
Tecnezio	1939	Perrier, Segrè
Nettunio	1940	McMillan e Abelson
Astato	1940	Corson, Mackenzie, Segrè
Plutonio	1940	Seaborg, McMillan, Wahl, Kennedy
Americio	1944	Seaborg, James, Morgan, Ghiorso
Curio	1944	Seaborg, James, Ghiorso
Promezio	1945	Marinsky, Glendenin, 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	Thompson, Ghiorso, Seaborg
Californio	1949	Thompson, Street, Ghiorso, Seaborg
Einsteinio	1954	Choppin, Thompson, Harvey, Ghiorso
Fermio	1954	Choppin, Thompson, Harvey, Ghiorso
Mendelevio	1955	Choppin, Thompson, Harvey, Ghiorso, Seaborg
Nobelio	1958	Sikkeland, Walton, Ghiorso, Seaborg
Laurenzio	1961	Ghiorso, Sikkeland, Larsh, Latimer
Rutherfordio	1968	Ghiorso e altri del gruppo di Berkeley
Dubnio	1970	Flerov e altri del gruppo di Dubna
Seaborgio	1974	Ghiorso e altri del gruppo di Berkeley
Bohrio	1981	Münzenberg, Armbruster
Meitnerio	1982	Münzenberg, Armbruster
Hassio	1984	Münzenberg, Armbruster
Darmstadtio	1994	Armbruster, Hofmann

Per gli elementi di numero atomico superiore a 110 si mantengono i nomi provvisori fino a quando la IUPAC non certificherà in manierà 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.

Unununio	1994	Armbruster, Hofmann e altri del gruppo del GSI
Ununbio	1996	Armbruster, Hofmann e altri del gruppo del GSI
Ununquadio	1999	Gruppo di Dubna

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