Lothar Meyer: L'altro uomo che scoprì la legge periodica

Nel 1869 Dmitri Mendeleev pubblicò la sua tavola periodica. Mesi dopo, Lothar Meyer pubblicò la sua — arrivatovi in modo indipendente, basato su misurazioni fisiche e, purtroppo, troppo tardi. Meyer riconobbe la priorità del russo senza lamentele e, nel 1882, la Royal Society divise la Medaglia Davy tra loro. La storia è stata meno imparziale della Royal Society, ma la legge periodica ebbe due scopritori, e uno di loro era un medico tedesco che arrivò alla chimica attraverso il sangue.

Figlio di un medico

Meyer nacque il 19 agosto 1830 a Varel, nel Ducato di Oldenburg, figlio del medico Friedrich August Meyer e di Anna Biermann. Fu istruito all'Altes Gymnasium di Oldenburg e poi, come ci si aspettava dal figlio di un medico, si dedicò alla medicina.

La sua formazione sembra un tour della scienza tedesca del XIX secolo al suo apice. All'Università di Zurigo dal 1851 studiò medicina sotto Carl Ludwig, il grande fisiologo. A Würzburg dal 1853 studiò patologia sotto Rudolf Virchow, il fondatore della patologia cellulare. A Heidelberg lavorò sotto Robert Bunsen, che deteneva la cattedra di chimica — e fu Bunsen a reindirizzarlo. Nel 1858 Meyer conseguì un dottorato in chimica all'Università di Breslavia con una tesi sugli effetti del monossido di carbonio sul sangue. Non soddisfatto, andò poi a Königsberg per studiare fisica matematica sotto Franz Ernst Neumann, con Gustav Kirchhoff tra le sue influenze.

La combinazione è la chiave di tutto ciò che fece in seguito. Meyer era un medico che era stato formato in fisiologia, patologia, chimica e fisica matematica, e si avvicinò agli elementi come farebbe un fisico: cercando quantità che potessero essere misurate e tracciate.

Ossigeno ed emoglobina

La formazione medica diede subito i suoi frutti. Meyer riconobbe che l'ossigeno si combina con l'emoglobina nel sangue — un'intuizione che trasformò la respirazione da un vago processo vitale in una specifica unione chimica tra un gas e una sostanza nel sangue. Rimane una delle pietre miliari della chimica fisiologica, ed era il lavoro di un uomo che non aveva ancora trent'anni.

Il libro del 1864

Nel 1859, dopo l'abilitazione, Meyer divenne Privatdozent di fisica e chimica a Breslavia. Cinque anni dopo pubblicò Die modernen Theorien der Chemie, il libro che gli diede fama e che conteneva una prima versione della tavola periodica: ventotto elementi organizzati in sei famiglie secondo la valenza.

Il significato è facile da perdere di vista da lontano. La chimica nel 1864 possedeva una lunga lista di elementi e nessun principio accettato per organizzarli. La tavola di Meyer fu un primo tentativo genuino di ordinare gli elementi sistematicamente per una proprietà importante, e di sostenere che l'ordinamento rivelava qualcosa di reale sulla materia.

Volumi atomici

Il suo contributo più originale fu grafico. Meyer tracciò un grafico lineare del volume atomico in funzione del peso atomico, e la curva risultante saliva e scendeva in una serie di picchi e valli. Qui, disegnata su un unico foglio, c'era la periodicità degli elementi — non asserita, non dedotta per analogia chimica, ma visibile. Convertì la legge periodica da uno schema di classificazione in un fatto fisico che richiedeva una spiegazione, e nessuno che vedesse la curva poteva facilmente liquidare il modello come una coincidenza.

Meyer continuò a rivedere. La tavola del 1864 era disposta orizzontalmente; una versione successiva nel 1870 fu organizzata verticalmente, con ogni serie correttamente terminata da un elemento del gruppo dei metalli alcalino-terrosi.

Battuto di mesi

Quando apparve quella versione più completa, Mendeleev aveva già pubblicato. I due uomini avevano lavorato in modo del tutto indipendente e raggiunto sostanzialmente la stessa legge, e Meyer lo disse, riconoscendo la priorità di Mendeleev.

C'era, tuttavia, una differenza reale tra loro, e questo spiega la divergenza nella loro fama. Mendeleev spinse la sua tavola nel campo della profezia, enfatizzando gli elementi non ancora scoperti e descrivendo le proprietà che si sarebbe scoperto avessero. Meyer non lo fece. Non enfatizzò le previsioni di elementi sconosciuti né dettagliò le loro probabili caratteristiche; aveva stabilito il modello ed era contento di lasciarlo stare come un modello. La previsione è ciò che rende famosa una legge scientifica, e il nome di Mendeleev è sulla legge per questo motivo.

La Royal Society, almeno, giudicò il lavoro piuttosto che lo spettacolo. Nel 1882 assegnò la Medaglia Davy congiuntamente a Meyer e Mendeleev in riconoscimento del loro lavoro sulla legge periodica.

Benzene e le cattedre

La carriera di Meyer avanzò costantemente: un posto all'Accademia forestale di Eberswalde nel 1866, una cattedra al Politecnico di Karlsruhe nel 1868 e nel 1876 la cattedra di chimica all'Università di Tubinga, che mantenne per il resto della sua vita. Sposò Johanna Volkmann nel 1866.

Diede anche un secondo contributo strutturale che viene spesso trascurato. Nel 1872 Meyer fu il primo a suggerire che i sei atomi di carbonio dell'anello benzenico sono uniti tra loro solo da legami singoli, con la quarta valenza di ogni atomo di carbonio diretta verso l'interno, verso l'interno dell'anello. Fu una proposta che spostò la capacità di legame rimanente dell'anello lontano dai legami fissi tra atomi particolari e nella struttura nel suo insieme — un modo di pensare alle molecole aromatiche che sopravvisse al modello specifico.

Tubinga, 1895

Lothar Meyer morì a Tubinga l'11 aprile 1895, in seguito a un ictus, all'età di sessantaquattro anni. Nel 1983 un minerale appena identificato fu chiamato lotharmeyerite in riconoscimento del suo lavoro sulla legge periodica — un modesto memoriale per un uomo che vide lo stesso grande modello di Mendeleev, lo disegnò più magnificamente e lo disse ad alta voce qualche mese troppo tardi.