DMITRI IVÁNOVICH MENDELÉIEV 

El padre de la tabla periódica

Dmitri Ivánovich Mendeléiev fue un químico ruso nacido en la ciudad siberiana de Tobolsk el 8 de febrero de 1834 y fallecido el día 2 de febrero del año 1907 en San Petersburgo. Su padre era profesor de lengua y director del colegio local. Por otra parte su madre, de origen tártaro, pertenecía a una familia de empresarios habiendo fundado su abuelo la primera industria de vidrio de la región. La pareja tuvo diecisiete hijos, siendo Dmitri, el más joven de los hermanos. Poco después de nacer su último hijo Iván Pávlovich Mendeléiev, el cabeza de familia, quedó ciego perdiendo por ello su trabajo en la escuela. Esto obligó a María Dímitrievna Korniliev, la madre, a encargarse del negocio familiar, ahora la única fuente de ingresos para ellos. Tras finalizar Dmitri el bachillerato su padre murió. Años más tarde un voraz incendio destruyó la fábrica y es entonces, con la mayoría de sus otros hijos independizados, cuando la madre decide apostar por la educación de su hijo menor, destinando sus ahorros para conseguir que Dmitri ingresase en la universidad. Sin embargo en un período convulso en la Rusia Imperial su lugar de origen le negó en un principio la posibilidad de entrar en las prestigiosas universidades de Moscú y San Petersburgo, teniendo que formarse en el Instituto Pedagógico Central de esta última ciudad. Este instituto se encargaba de formar maestros de escuela superior y compartía edificios con la Universidad de San Petersburgo, la más prestigiosa del país en aquella época. Algunos de sus catedráticos impartían también clase en este instituto, lo que daba buena cuenta de la calidad del mismo. Dmitri ingresó en él como alumno en otoño de 1850, gracias a que su director había sido un buen amigo de su padre, antiguo alumno del centro. Dmitri se había trasladado un año antes a la que era por aquel entonces capital del país junto con su madre y una de sus hermanas de nombre Lisa. Ese mismo año perdió al pilar más importante de su vida, su madre, a causa de la tuberculosis. Este mal también acabaría, dos años más tarde, con la existencia de su hermana quedándose Dmitri sólo en la ciudad de los zares a la temprana edad de dieciocho años.

Desde pequeño Dmitri mostró mejor habilidad de cara a las diferentes asignaturas de ciencias, inculcándole el interés por ellas su cuñado Bessagrin. Ya como estudiante del instituto publicó algunos trabajos sobre química. En 1853 cayó enfermo, siéndole diagnosticada erróneamente la enfermedad que acabó con parte de los suyos años atrás. Esto no le impidió ser el primero de su clase, graduándose como profesor en 1855 con excelentes calificaciones. Sus asignaturas preferidas eran la zoología, la botánica y por supuesto la química en la que tuvo como profesor a Alexander Voskresenski, un discípulo del célebre químico alemán Justus von Liebig. Como tema de su tesis de fin de carrera eligió “El isomorfismo en relación con los otros puntos de contacto entre las formas cristalinas y la composición”.

Iván Pávlovich Mendeléiev y María Dímitrievna Korniliev

Madre y padre de Dmitri Mendeléiev

Tras graduarse su médico le instó a cambiar la gélida capital por otro lugar con un mejor clima pues con la enfermedad que se creía que poseía si se quedaba su esperanza de vida sería corta. Siguiendo esta recomendación Dmitri solicitó un destino en la península de Crimea donde comenzaría su labor docente como profesor de secundaria en la ciudad de Simferópol. En este lugar acudió a un médico militar el cual, tras examinarle, se dio cuenta del error; afortunadamente no padecía tuberculosis sino una dolencia cardiaca no demasiado importante de similares síntomas. Con esta buena noticia Dmitri decide regresar a San Petersburgo con el sueño de convertirse en profesor de su importante universidad. En septiembre de 1856 presentó su tesis “Sobre volúmenes específicos” con la que obtuvo el título de maestro en física y química. Poco después su trabajo “Sobre la estructura de las combinaciones silíceas” le sirvió para ser nombrado encargado de curso de la cátedra de química. Así en enero de 1857, con tan sólo veintitrés años, comenzó a dar clases de química orgánica en la universidad teniendo ya todo un curso a su cargo. Compaginaba estaba actividad con su puesto de profesor de química en el Instituto Pedagógico donde él se formó. El resto de su tiempo lo dedicaba a dar clases particulares o a la investigación.

Avanzaba 1859 cuando se le concedió una beca para completar, durante dos años, sus estudios en el extranjero. Gracias a ella pudo viajar a París y a la urbe alemana de Heidelberg, lo que le permitió conocer a grandes eminencias en su campo de estudio. Por ejemplo pudo aprender de los catedráticos Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff, que estaban llevando a cabo juntos trabajos con los que sentarían las bases de la espectroscopia. Esta beca también le ofreció la oportunidad de conocer, entre otros, a Emil Erlenmeyer, August Kekulé o Stanislao Cannizzaro. Con muchos de ellos pudo colaborar siendo una experiencia más que enriquecedora. Durante su instancia en Alemania Dmitri montó un humilde laboratorio en su casa. A pesar de las limitaciones y de los pocos recursos de los que podía disponer gracias a los experimentos realizados en él describió el concepto de temperatura crítica de los gases. Este descubrimiento explicaba el por qué gases como el hidrogeno, el oxígeno o el nitrógeno no habían sido licuados hasta el momento. Los intentos para lograrlo se habían realizado superando la temperatura absoluta de ebullición de estos gases.

En septiembre de 1860, estando aun ampliando su formación en Heidelberg, se celebró el I Congreso Internacional de Química en la ciudad germana de Karlsruhe y como es lógico Dmitri no iba a perdérselo bajo ningún concepto. Gracias a su participación en este histórico evento, fundamental para el devenir de la química y de su propia carrera, Mendeléiev afianzó y amplió sus conocimientos sobre el átomo y el peso atómico, quedando profundamente impresionado por el discurso de Stanislao Cannizzaro en el que el italiano desgranó sus ideas sobre el peso de los elementos.

Tras aprovechar su beca Dmitri retorna a su patria en 1861 plenamente convencido de que para determinar correctamente el peso de un elemento era necesario medir primero individualmente el de los átomos que lo conforman. Al regresar carente de un empleo fijo dedicaba gran parte de su tiempo a clases particulares y a escribir. Se percató de la necesidad de poseer un libro moderno que abordase la química del carbono y en apenas tres meses tenía listas el aproximadamente medio millar de páginas de “Química orgánica”, su primer libro.

En 1864 fue contratado por el Instituto Técnico de San Petersburgo como profesor de tecnología y química. Un año después finalizó su doctorado defendiendo la tesis “Consideraciones sobre la combinación del alcohol y el agua”. En ese mismo año, 1865, compró sesenta hectáreas de tierras, consiguiendo incrementar su rendimiento agrícola en más de un 200%, transcurridos seis años, gracias a la buena aplicación de sus conocimientos.

Corría el año 1867 cuando la Universidad de San Petersburgo confió en el ya doctor en Ciencias para la cátedra de química inorgánica. Preparando sus clases echo en falta un libro adecuado comenzando entonces la que sería su obra más célebre: “Los principios de la química”. Resultaba por aquel entonces tarea bastante complicada estudiar química debido a la escasez de información sobre la distintas sustancias, la cual se encontraba además dispersa en distintos escritos sin establecerse en la gran mayoría de los casos la más mínima relación entre las mismas. Mendeléiev deseaba con su trabajo poner fin a este problema, ayudar a los estudiantes instaurando un cierto orden en la química. Y así, después de años de profunda dedicación, en 1871 finaliza los dos volúmenes en los que se dividió su obra maestra, fruto de una tediosa revisión bibliográfica complementada con su propia experiencia. Mientras daba forma al segundo de los tomos realizó su mayor contribución a esta ciencia.

Retrato de Mendeléiev. Acuarela de Iliá Repin (1885)

Retrato de Mendeléiev. Acuarela de Iliá Repin (1885)

Desde hacía ya tiempo se sabía que algunos elementos compartían propiedades similares por lo que distintos químicos, como el inglés John Newlands, habían publicado sin mucho éxito intentos de clasificación basados en diferentes criterios. Dmitri había escrito los nombres y pesos atómicos de los más de sesenta elementos por entonces conocidos en unas tarjetas que colocó y recolocó en incontables ocasiones intentando dar con el orden adecuado que permitiese una lógica clasificación. Durante días trato de encontrar una solución inútilmente hasta el punto de marcarse un límite pues estaba a punto de perder la paciencia. Si no resolvía el rompecabezas antes de un viaje que debía realizar se daría por vencido. Exhausto por la falta de sueño continuó barajando sus tarjetas y el mismo día que se cumplía el plazo autoimpuesto, el 17 de febrero de 1869, y en el que debía partir de la ciudad cayó dormido sobre su escritorio. Con la recarga de lucidez Mendeléiev se dio cuenta nada más despertar de la solución.

Los elementos podían clasificarse en una tabla distribuyéndose por filas de menor a mayor masa atómica y por columnas en función de sus propiedades químicas. La secuencia de los distintos elementos en la tabla estaba en concordancia también con su valencia, característica que relaciona su capacidad de combinación. Cada elemento estaba predestinado a ocupar un determinado lugar en la tabla siguiendo una periodicidad inherente de la que supo darse cuenta este ruso. Dmitri denominó a esta tabla “Ensayo de sistematización de los elementos sobre la base de sus pesos atómicos y de sus semejanzas químicas” y en la primera versión de la misma corrigió para que se ajustasen a su idea veintiocho pesos atómicos, erróneamente estimados según él en su momento, instando a revisar el de otros tantos. Además reservó distintos espacios para elementos nuevos aún no descubiertos de los que se atrevió a predecir algunas de sus propiedades. La mejora de su idea dio como resultado una segunda versión de la tabla que es la que recoge en su libro bajo el nombre de “Sistema natural de los elementos”.

Primera tabla de Mendeléiev (1869)

Primera tabla de Mendeléiev (1869)

En un principio la tabla de Mendeléiev no logró captar la atención de la comunidad científica y parecía evocada a fracasar al igual que los intentos previos para lograr el ordenamiento de los elementos. No obstante al verificarse que Dmitri había corregido con acierto los pesos atómicos la situación comenzó a cambiar. El hallazgo en los siguientes tres lustros de elementos que coincidían a la perfección con los predichos concedió al siberiano el espaldarazo definitivo. Dmitri Mendeléiev fue reconocido entonces como uno de los científicos más importantes de su época. Un auténtico genio que logró imponer un estricto orden en el anterior caos de los elementos. Esto resulta aún más asombroso si tenemos en cuenta que en este momento de la historia carecían de cualquier conocimiento sobre la estructura atómica. De hecho Mendeléiev se negó a aceptar la posibilidad de que los átomos tuvieran una estructura, idea que pensaba era totalmente incompatible con sus razonamientos. No obstante se equivocó doblemente y los nuevos descubrimientos acaecidos hasta la actualidad han encontrado su sitio en la estructura original que aunque se ha ido ampliando y mejorando, permanece prácticamente intacta desde entonces.

Dmitri con Clemens Winkler en 1886

A la izquierda Dmitri con Clemens Winkler en 1886. El Germanio, elemento descubierto por el alemán ese mismo año y cuyas propiedades ya habían sido predichas por Mendeléiev, ocupó uno de los espacios vacantes de la tabla. El elemento 101 de la tabla periódica (a la derecha) hallado en 1955 fue nombrado en honor al gran científico ruso.

Su etapa de consolidación profesional coincidió con una de gran incertidumbre en el terreno personal. Dmitri se había casado en 1862 instigado por una de sus hermanas con Feozva Nikítichna Leschiova que alumbró a sus tres primeros hijos, falleciendo pronto uno de ellos. Esta unión estuvo huérfana de amor desde un primer momento y desde 1871 decidieron vivir separados. En 1876 se enamoró perdidamente de Anna Ivánovna Popova de tan solo diecisiete años, veinticinco menos que él. Comenzó entonces un calvario pues su mujer se negaba a concederle el divorcio, llegando incluso a plantearse el suicidio. Afortunadamente no llevo a cabo sus macabros planes y tras ceder finalmente Feozva contrajo matrimonio con la joven en 1882. Lejos estaba de ser este un ansiado final feliz pues la ley ortodoxa vigente obligaba a esperar seis años para un nuevo matrimonio, imposición que violó Dmitri. Se formó entonces un gran revuelo en el que se vio obligado a intervenir el mismísimo zar Alejandro III. La responsabilidad recayó sobre el representante eclesiástico que había oficializado el enlace, permitiendo esto a Dmitri continuar con la mujer con la que tendría cuatro hijos.

En 1876 el pintoresco científico fue enviado a los Estados Unidos de América para estudiar el proceso de extracción de petróleo con el fin de ponerlo en marcha en la región del Cáucaso. Este viaje y los estudios realizados en él le llevaron a investigar el fenómeno de la atracción de las moléculas y publicar varios trabajos al respecto. Este no fue el único encargo gubernamental que recibió pues, por ejemplo, el Ministerio de Guerra contrató sus servicios en 1889 para desarrollar una pólvora sin humo. Estas colaboraciones y sus asombrosas aportaciones a la ciencia le valieron para ser convocado en distintas ocasiones a audiencias privadas con el zar.

Óleo sobre el químico realizado por Nikolai Yaroshenko en 1886

Óleo sobre el químico realizado por Nikolai Yaroshenko en 1886

La década de 1890 comenzaba en un ambiente de gran crispación social, siendo la universidad el seno de numerosas protestas. Los estudiantes estaban alborotados, luchando con ahínco en pos de una mayor libertad académica. Mendeléiev, de ideales reformistas, se solidarizó con ellos en una carta dirigida a las más altas instancias. La misiva fue interceptada por el ministro de Instrucción Pública, de nombre Deliánov, desestimando inmediatamente las reivindicaciones en ella recogidas. Como respuesta Dmitri tomó la difícil decisión de abandonar la cátedra que ocupaba desde veintitrés años atrás. El 3 abril de 1890 impartió su última clase con unas dependencias universitarias repletas de gente ansiosa de escucharle. La policía le interrumpió por miedo a que sus palabras iniciarán una revuelta pero, antes de que los guardianes uniformados de la censura que imperaba en el imperio lo acallasen, profirió estas palabras a sus entregados pupilos:

“He conseguido la libertad interior. No hay nada en el mundo que tema decir. Nada ni nadie puede hacerme callar. ... Quiero que vosotros tengáis también este sentimiento. Es mi responsabilidad el ayudaros para que logréis esta libertad interior. Soy una persona evolucionista y pacífica.”

Y en alusión a la búsqueda de la verdad añadió:

“No se trata de descerrajar la puerta del templo y arrancar la cortina detrás de la que se ocultaría la verdad. No hay nada, eso son fábulas, palabras vacías. La verdad no está oculta a los hombres, está entre nosotros, esparcida por todo el Universo.”

A partir de este momento Mendeléiev vivió inhabilitado para el desempeño de la labor educativa, una de sus grandes pasiones. Por suerte aún conservaba algún simpatizante en el gobierno y en 1892 fue nombrado asesor científico de la Oficina de Pesas y Medidas, hecho que posibilitó que no pusiera fin a su tarea investigadora. Gracias a su excelente trabajo, tan solo un año más tarde, se le concede el puesto de director de la institución. Ostentaría este cargo hasta el fin de sus días, colocando los cimientos para que Rusia acabara adoptando el sistema métrico decimal años después de su muerte.

Su nuevo empleo y su insaciable hambre de conocimiento le llevó a realizar numerosos viajes por el continente y a codearse con las mentes más prestigiosas del momento, como las del matrimonio Curie al que visitó en 1902. En el extranjero encontraba los justos reconocimientos que en su patria muchas veces se le negaron. Su conocido liberalismo le hizo ganar muchos detractores, siendo esta la posible causa de que nunca ocupará un lugar, sin duda merecido, en la Academia Imperial de Ciencias. En 1906 fue nominado al premio Nobel de Química pero en la votación final se quedó a un voto de Herry Moissan, purificador del flúor, inventor del horno eléctrico y ganador del galardón.

Dmitri contrajo en 1906 una gripe que terminó afectando a sus pulmones. Su salud se deterioraba cada vez más hasta que el 2 de febrero de 1907 su corazón dejó de latir. Prácticamente ciego y con casi setenta y tres años de edad la muerte le sobrevino mientras escuchaba un pasaje de un libro de Julio Verne, su autor preferido. Se apagó así la vida de un auténtico genio. La vida de un hombre, de carácter difícil, que marcó un antes y después en la química pero cuyo legado lo podemos encontrar diseminado por numerosos campos del conocimiento. Sus restos fueron enterrados en un gélido día de Volkovo, junto a su madre y a su hijo fallecido. Se cuenta que en el día de su despedida el frío era tan intenso que los trabajadores del cementerio solo pudieron escribir el nombre en la tumba. Como alguien comentó:

“En una tumba como ésta no se podía poner otra cosa”

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