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10 strane storie dal primo studio degli elementi
La chimica come la apprendiamo a scuola può essere un argomento piuttosto arido che implica la memorizzazione di molti numeri e reazioni chimiche. Ma non deve essere così, e si scopre che ci sono molte storie affascinanti su come abbiamo appreso per la prima volta gli elementi sulla tavola periodica. La chimica ha molte cose belle nascoste nella sua storia.
10 Sette elementi da una miniera
Itterbio, ittrio, terbio ed erbio: sono un boccone da dire e c'è un motivo per cui sono elencati insieme. Tutti e quattro sono stati trovati in un modo piuttosto improbabile, prendendo il loro nome dalla cava di quarzo di Ytterby, in Svezia, dove sono stati dissotterrati. La cava è conosciuta come una sorta di miniera d'oro quando si tratta di documentare nuovi elementi. Qui sono stati trovati anche gadolinio, olmio, lutezio, scandio, tantalio e tulio. Se sembra che ciò possa causare confusione, lo ha fatto assolutamente.
Nel 1843, un chimico svedese di nome Carl Gustaf Mosander prese la gadolinite e la separò nei materiali delle terre rare: yttria, erbia e terbia. Una volta che ha condiviso le sue scoperte, però, qualcosa si è perso nella traduzione, e l'erbia è diventata nota come terbia, mentre terbia era chiamata erbia. Nel 1878, l'erbia recentemente battezzata fu ulteriormente scomposta in altre due componenti: l'itterbia e un'altra erbia. Si ipotizzò che l'itterbia fosse un composto che includeva un nuovo elemento, che veniva chiamato itterbio. Questo composto è stato separato in due elementi: neoytterbio e lutecio. Sei ancora confuso? Sarebbe stato d'aiuto che il neoytterbium avesse cambiato nome e diventasse di nuovo semplicemente un vecchio itterbio, e il lutecio divenne luteo?
Il risultato finale di ciò che è venuto fuori dalla cava di Ytterby è stata una manciata di elementi trovati per un paio di motivi. La miniera era matura per la raccolta, grazie all'attività del ghiacciaio durante l'ultima era glaciale. C'era anche una coincidenza piuttosto strana in corso nello stesso periodo: la miniera era stata originariamente aperta al mio feldspato, che era stato recentemente evidenziato come componente chiave nella creazione di porcellana. Fare porcellana era stato un segreto molto custodito dell'Estremo Oriente, fino a quando alcuni alchimisti non furono coinvolti. La miniera di Ytterby si era aperta per aiutare con la richiesta di porcellana, e il chimico Johan Gadolin (che ha dato il nome ad alcune delle rocce) stava lavorando alla miniera a causa della sua amicizia con un produttore di porcellana inglese.
9 Barium è stato scambiato per la stregoneria
Oggi, il bario è un elemento piuttosto comune utilizzato per rendere la carta più bianca, più luminosa e come colorante per bloccare i raggi X e rendere i problemi con il sistema digestivo più evidenti nelle scansioni. Nel Medioevo era una sostanza ben nota, ma non come la pensiamo oggi. Le pietre lisce, che si trovano soprattutto a Bologna, in Italia, erano popolari tra streghe e alchimisti per la loro tendenza a risplendere nell'oscurità dopo essere state esposte alla luce solo per un breve periodo di tempo.
Nel 1600, fu persino suggerito che le cosiddette pietre bolognesi fossero in realtà pietre filosofali. Avevano proprietà misteriose: il loro riscaldamento avrebbe provocato un bagliore di uno strano colore rosso. Esporle alla luce del sole anche per pochi minuti e si illuminerebbero per ore. Un calzolaio e un alchimista part-time di nome Vincentius Casciorolus hanno sperimentato sulla pietra, provando ogni cosa dall'usarlo per trasformare altri metalli in oro per creare un elisir che lo rendesse immortale. Fallì, purtroppo, e per quasi altri 200 anni, la roccia non era altro che una strana curiosità associata ai misteri della stregoneria.
Fu solo nel 1774, quando Carl Scheele (della fama verde di Scheele), stava sperimentando con i metalli della Terra, che il bario era riconosciuto come qualcosa di indipendente. Inizialmente chiamandolo terra ponderosao "terra pesante", non sarebbe passato ancora per qualche decennio finché un chimico inglese non avrebbe finalmente isolato e identificato l'elemento che faceva brillare le pietre delle streghe.
8 Elio Coincidente
La storia scientifica è piena di casi in cui le persone corrono per essere i primi a documentare o spiegare qualcosa, ma trovare l'elio è finito in un bizzarro legame.
La comunità scientifica era nuova nello studio delle emissioni dal Sole alla fine del XIX secolo e pensavano che il modo migliore (e forse il solo) per farlo fosse di guardarlo durante un'eclissi. Nel 1868, Pierre Jules Cesar Janssen aprì un negozio in India, dove osservò l'eclissi solare e vide qualcosa di nuovo, una luce gialla che prima era sconosciuta. Sapeva che aveva bisogno di studiarlo di più per determinare cosa fosse questa luce gialla, così finì per costruire lo spettro- scoposcopio per osservare le emissioni del Sole durante il giorno.
In una bizzarra coincidenza, un astronomo inglese stava facendo la stessa identica cosa nello stesso momento esatto, a mezzo mondo di distanza. Joseph Norman Lockyer stava anche lavorando per esaminare le emissioni del Sole, anche durante il giorno, e anche lui ha visto la luce gialla.
Entrambi gli uomini hanno scritto articoli sulle loro scoperte, mandandoli all'Accademia delle Scienze francese. I giornali arrivarono esattamente lo stesso giorno e, anche se per la prima volta furono messi in ridicolo per il loro lavoro, in seguito fu confermato, e i due astronomi si misero a credito per la scoperta.
7 Il dibattito sul grande nome
Molti nomi e simboli degli elementi non sembrano corrispondere, ma di solito è perché il simbolo deriva da una traduzione latina, come "Au" dell'oro. L'eccezione è il tungsteno, il cui simbolo è "W."
La differenza deriva dal fatto che l'elemento ha avuto due nomi per lungo tempo.Il mondo di lingua inglese lo chiamava "tungsteno", mentre altri lo chiamavano "wolfram" per una ragione molto interessante: il tungsteno fu prima isolato dal minerale wolframite, e in alcuni circoli conservò il suo antico nome fino al 2005. Anche allora, non si arrese senza combattere, con i chimici spagnoli in particolare sostenendo che "wolfram" non avrebbe dovuto essere cancellato dalle informazioni ufficiali per il tungsteno.
Infatti, nella maggior parte delle lingue diverse dall'inglese, "wolfram" era ancora usato, ed è il nome che gli uomini che lo hanno trovato, i fratelli Delhuyar, hanno chiesto di essere usati. La parola deriva dalla parola tedesca "schiuma di lupo", e il suo uso risale ai primi giorni della fusione di stagno. Prima di sapere qualcosa sugli elementi, le persone che lavoravano nelle fonderie riconoscevano un certo minerale dal modo in cui si espandeva quando lo scioglievano. Chiamarono il minerale "schiuma di lupo" perché credevano che la sua presenza consumasse la latta che stavano cercando di estrarre dal minerale nello stesso modo in cui un lupo avrebbe consumato la sua preda. Oggi sappiamo che è l'alto contenuto di tungsteno nel minerale, ma i chimici hanno combattuto a lungo e duramente per mantenere il loro nome. Hanno perso, ma il simbolo per il tungsteno rimane ancora un "W."
6 Neon Lights Predate Neon
Broadway e Las Vegas certamente non sarebbero gli stessi senza le luci al neon che li hanno resi famosi, ma stranamente la creazione di luci al neon è un vecchio one-one che precede la conoscenza dell'elemento.
Il neon è uno dei gas nobili e uno dei sei elementi inerte. Il neon, inodore, incolore e quasi completamente non reattivo, è stato trovato insieme ad altri gas nobili: argon e kripton. Nel 1898, i chimici Morris Travers e William Ramsay stavano sperimentando l'evaporazione di aria liquefatta quando documentarono i nuovi gas. Neon è stato usato per la prima volta nel 1902 per riempire i tubi di vetro sigillati e creare gli sgargianti, inconfondibili cartelli pubblicitari che ora vediamo ovunque.
Non erano i primi, però; quelle che oggi conosciamo come insegne al neon risalgono al 1850, quando Johann Heinrich Wilhelm Geissler fece le prime luci al neon. Figlio di un vetraio, Geissler ha aperto la strada al tubo a vuoto, insieme alla pompa del vuoto e al metodo di montaggio degli elettrodi all'interno dei tubi di vetro. Ha sperimentato diversi gas e prodotto diversi tipi di colori, mentre il neon è solo rosso-arancio. La popolarità di Neon è dovuta in parte al colore che emana, e anche perché è incredibilmente duratura, rimanendo colorata per decenni.
5 L'alluminio era più prezioso dell'oro
I chimici sapevano che l'alluminio era in circolazione per circa 40 anni prima che avessero la tecnologia per isolarlo. Quando finalmente lo fecero nel 1825, divenne insanamente prezioso. In origine, un chimico danese sviluppò il metodo per estrarre solo la punta più piccola, e fu solo nel 1845 che i tedeschi capirono come crearne abbastanza da poter studiare anche le sue proprietà più elementari. Nel 1852, il prezzo medio dell'alluminio era di circa $ 1.200 al chilogrammo. Oggi, questo è l'equivalente di circa $ 33,650.
Non è stato fino al 1880 che è stato sviluppato un altro processo che consentiva l'uso più diffuso dell'alluminio, e fino ad allora, è rimasto incredibilmente prezioso. Il primo presidente della Repubblica francese, Napoleone III, usò le cene in alluminio solo per i suoi ospiti più stimati. Gli ospiti regolari e ordinari erano seduti con posate d'oro o d'argento. Il re di Danimarca indossava una corona di alluminio, e quando fu scelto come la pietra del monumento di Washington, equivaleva a scegliere argento puro oggi. Le signore parigine di lusso indossavano gioielli in alluminio e occhiali da teatro in alluminio usati per dimostrare quanto fossero ricchi.
L'alluminio costituì anche la spina dorsale delle visioni per il futuro. Fu la più grande attrazione per l'Esposizione Parigina del 1878, e divenne il materiale di elezione per scrittori come Jules Verne quando stavano costruendo le loro grandiose visioni del futuro. L'alluminio sarebbe stato utilizzato per tutto, dalle intere strutture cittadine alle navi missilistiche.
Naturalmente, il valore dell'alluminio ha fatto un tuffo in picchiata quando sono stati sviluppati nuovi modi per crearlo, ed è stato improvvisamente ovunque.
4 Sfida mortale del Fluoro
Le prime osservazioni del fluoro risalgono al 1500, con un mineralogista tedesco che lo descrisse come un materiale che serviva ad abbassare il punto di fusione del minerale. Nel 1670, un falegname accidentalmente scoprì che la fluorite e gli acidi avrebbero reagito e usato la reazione per incidere il vetro. L'isolamento del fluoro si è dimostrato molto più difficile e mortale.
Fu il nostro vecchio amico Carl Scheele a determinare che si trattava di qualcosa nella fluorite che causava la reazione, e nel 1771 la caccia al fluoro iniziò sul serio. Prima di essere definitivamente isolato da Ferdinand Frederic Henri Moissan nel 1886 (guadagnandosi un premio Nobel), il processo ha lasciato una serie di malattie e ferite. Lo stesso Moissan fu costretto a interrompere il suo lavoro quattro volte mentre soffriva, e lentamente si riprese dall'avvelenamento da fluoro. Il danno arrecato al suo corpo era così grande che generalmente si pensava che la sua vita sarebbe stata incredibilmente accorciata se non fosse morto di appendicite solo pochi mesi dopo aver accettato il premio Nobel.
I tentativi di Humphry Davy lo avrebbero lasciato con danni permanenti agli occhi e alle dita. Una coppia di chimici irlandesi, Thomas e George Knox, ha anche lavorato a lungo sul tentativo di isolare il fluoro, con uno morente e l'altro lasciato a letto per anni. Un chimico belga morì anche nei suoi tentativi, e un destino simile accadde al chimico francese Jerome Nickels.Nel 1860, il lavoro di George Gore provocò alcune esplosioni, e fu solo quando Moissan inciampò nell'idea di abbassare la temperatura del suo campione a -23 gradi Celsius (-9 ° F) e poi tentò di isolare il liquido altamente volatile che il fluoro è stato documentato con successo per la prima volta.
3 L'elemento chiamato per il diavolo
Il nichel è incredibilmente comune oggi, usato come una lega e che dà il nome a una moneta statunitense (che in realtà è solo il 25% circa di nichel effettivo). Il nome è qualcosa di strano, però. Mentre molti elementi prendono il nome da dei e dee, o la loro caratteristica più desiderabile, il nickel è chiamato per il Diavolo.
La parola "nickel" è l'abbreviazione della parola tedesca kupfernickel. Il suo uso risale a un'era in cui il rame era incredibilmente utile, ma il nichel non era il meno desiderabile. I minatori, sempre un destino superstizioso, trovavano spesso vene di minerali che sembravano rame, ma non lo erano. Venivano per essere chiamate le inutili venature del minerale kupfernickel, che si traduce in "Old Nick's copper". Old Nick era un nome per il Diavolo, ed era molto più di quello per i minatori che stavano lavorando sottoterra. La convinzione era che Old Nick avesse messo apposta le false vene di rame lì, in parte per far perdere tempo ai minatori e per guidarli in una direzione che poteva essere mortale. Ogni giorno era potenzialmente mortale, dopotutto, ei minatori hanno creduto a lungo nella presenza degli spiriti della Terra che possono aiutare o uccidere gli intrusi inviati nel loro sottosuolo.
Il nichel puro fu isolato per la prima volta nel 1751 dal chimico e mineralista svedese Axel Fredrik Cronstedt, e il nome che i minatori chiamavano il minerale senza valore da secoli bloccato.
2 The Bizarre Unveiling Of Palladium
Il palladio è stato documentato da un genio incredibilmente poco studiato di nome William Hyde Wollaston. Wollaston, laureato in medicina a Cambridge, si è dedicato alla chimica solo dopo una lunga carriera come medico e inventore di strumenti ottici, palladio e rodio isolati e ha creato il primo tipo di platino malleabile. I suoi metodi per rivelare la sua scoperta del palladio al mondo rappresentano la migliore storia, però.
Dopo aver stabilito una partnership con Smithson Tennant, finanziariamente benestante, Wollaston ha avuto accesso a un materiale che doveva essere contrabbandato in Inghilterra attraverso la Giamaica da quello che ora è il minerale di platino della Colombia. Nel 1801, installò un laboratorio completo nel suo giardino sul retro e si mise al lavoro.
I suoi diari del 1802 parlano del suo nuovo elemento, originariamente chiamato "ceresio", ribattezzato "palladio" poco dopo. Sapendo che c'erano altri ricercatori proprio dietro di lui nel loro lavoro, ha dovuto rendere pubbliche le sue scoperte. Tuttavia, non era ancora pronto a presentarlo formalmente, così ha preso una manciata del suo nuovo elemento in un negozio di Gerrard Street a Soho a Londra. Ha poi distribuito un gruppo di volantini che pubblicizzavano un nuovo meraviglioso tipo di argento che era in vendita. I chimici sono diventati piuttosto pazzi per l'intera idea, con un numero che cercava di replicare il materiale e non riuscendo a farlo. Con tutti che denunciavano l'idea che si trattasse di qualcosa di diverso da una sorta di lega, offrì anonimo una ricompensa a chiunque potesse provarlo. Certo, nessuno poteva.
Nel frattempo, Wollaston continuò a lavorare, trovò il rodio e pubblicò un articolo su di esso. Era il 1804; nel 1805, era pronto a farsi avanti con il palladio e scrisse un saggio sulla sua scoperta precedente. Apparso davanti alla Royal Society of London, ha tenuto un discorso sulle proprietà di questo strano nuovo materiale, prima di riassumerlo con l'ammissione che l'aveva trovato prima e aveva bisogno di tempo per esplorare tutte le sue proprietà con sua soddisfazione prima di renderlo ufficiale .
1 cloro e flogisto
La credenza in una sostanza chiamata flogisto ha ritardato la documentazione del cloro per decenni.
Introdotto da Georg Ernst Stahl, la teoria del flogisto afferma che i metalli erano costituiti dal nucleo di quel metallo, insieme alla sostanza flogisto. A partire dal XVIII secolo, i chimici l'hanno usato per spiegare perché alcuni metalli cambiano sostanza. Quando il ferro arrugginisce, per esempio, perde la sua ironia e ha solo il suo flogisto rimasto. La teoria era in continua evoluzione e, intorno al 1760, si riteneva che la sostanza fosse "aria infiammabile", nota anche come idrogeno. Altri elementi sono stati citati anche in termini di teoria. L'ossigeno era aria deflogistica e l'azoto era aria satura di flogisto.
Nel 1774, Carl Scheele produsse per prima cosa il cloro usando quello che ora chiamiamo acido cloridrico, e lo descrisse in termini che riconosciamo abbastanza facilmente. Era acido, soffocante e "più opprimente per i polmoni". Ha registrato la sua tendenza a candeggiare le cose e la morte immediata che ha portato agli insetti. Piuttosto che riconoscendolo come un elemento completamente nuovo, tuttavia, Scheele riteneva di aver trovato una versione defogisticizzata di acido muriatico (cloridrico). Un chimico francese sosteneva che si trattasse effettivamente di un ossido di un elemento sconosciuto, e che non era la fine della discussione. Humphry Davy (che abbiamo menzionato nella sua sfortunata ricerca del fluoro), pensava che fosse un composto privo di ossigeno. Ciò era in completa opposizione al resto della comunità scientifica, che era convinta che si trattasse di un composto che comportava ossigeno. Fu solo nel 1811, ben dopo il suo primo isolamento e il ridimensionamento della teoria del flogisto, che Davy confermò che si trattava di un elemento e lo intitolò in base al suo colore.
Dopo aver avuto un numero di lavori saltuari, dal pittore del canapè allo scavatore della tomba, Debra ama scrivere cose che nessuna lezione di storia insegnerà. Passa molto del suo tempo distratta dai suoi due cani da bestiame.