Classifications of chemical elements in the 19th century: a historical-epistemological study in the search for a correlation between the atomic weigth of elements and their physicochemical properties
DOI:
https://doi.org/10.5007/1982-5153.2025.e100533Keywords:
Systematization, Atomic Weight, Karlsruhe Congress, History of Science, Nature of ScienceAbstract
The 19th century is permeated by different systematizations of chemical elements that evinced the search for a correlation between the atomic weight of the elements and their physical-chemical properties. A historical-epistemological rescue, albeit succinct, of classifications such as that of Johann W. Döbereiner (1780-1849) and his Law of Triads, that of Alexandre E. B. de Chancourtois (1820-1886) and his Vis Tellurique, that of John A. R. Newlands (1837-1898) and his Law of Octaves, show how varied the ways in which scholars sought a classification for the elements were and how they observed the chemical parameters used in these classifications from different perspectives. Furthermore, this period, especially linked to the Karlsruhe Congress, allows us to understand the relevance of discussions related to procedures for determining atomic weight, the nomenclature of elements, linguistic and conceptual disagreements regarding atoms, molecules, substances, among others, which permeated the scientific community at that time.
References
Bachelard, G. (1991). A filosofia do não. Lisboa: Abril Cultural.
Bachelard, G. (2009). Pluralismo coerente da química moderna. 1. ed. Rio de Janeiro: Contraponto.
Banchetti-Robino, M. P. (2011). Ontological tensions in sixteenth and seventeenth century chemistry: between mechanism and vitalism. Foundations of chemistry, 13, 173-186. https://doi.org/10.1007/s10698-011-9126-9
Boeck, G. (2021) The Periodic Table of the Elements and Lothar Meyer. In: Giunta, C. J.; Mainz, V. V.; Girolami, G. S. (Eds.), 150 Years of the Periodic Table: A Commemorative Symposium (pp. 195-214). Springer International Publishing.
Brito, A., Rodríguez, M. A., & Niaz, M. (2005). A reconstruction of development of the Periodic Table based on History and Phylosophy of Science and its implications for General Chemistry Textbooks. Journal of Research in Science Teaching, 42(1), 84-111. https://doi.org/10.1002/tea.20044
Cannizzaro, S. (1947). A Sketch of a course of chemical philosophy (1858). Edimburgo: E. & S. Livingstone.
Cardoso, M. L. D., Forato, T. C. M., & Rodrigues, M. L. L. (2019). Ciência e epistemologia em sala de aula: Uma perspectiva histórica para a teoria de Lamarck. Filosofia e História da Biologia, 14(1), 45-78.
Carr, E. H. (1982). Que é história? Rio de Janeiro, RJ: Paz e Terra.
Chemical Society (1866). Proceedings of societies. Chemical News. 13, 113-114.
DeMilt, C. (1951). The congress at Karlsruhe. Journal of Chemical Education, 28(8), 421.
DeMilt, C. (1969). Carl Weltzein and the congress at Karlsruhe. Chymia, 1, 153-169.
Dmitriev, I. S. (2004). Scientific discovery in statu nascendi: The case of Dmitrii Mendeleev's Periodic Law. Historical Studies in the Physical and Biological Sciences, 34(2), 233-275. https://doi.org/10.1525/hsps.2004.34.2.233
Forato, T. C. M., Pietrocola, M., & Martins, R. A. (2011). Historiografia e natureza da ciência na sala de aula. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, 28(1), 27-59. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2011v28n1p27
Goldfarb, A. M. A. (1987). Da Alquimia à Química. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo.
Giunta, C. J. (2021). Vis Tellurique of Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois. In: Giunta, C. J.; Mainz, V. V.; Girolami, G. S. (Eds.), 150 Years of the Periodic Table: A Commemorative Symposium (pp. 61-91). Springer International Publishing.
Giunta, C. J., Mainz, V., & Poole-Sawyer, J. (2021). Periodicity in Britain: The Periodic Tables of Odling and Newlands. In:
Giunta, C. J.; Mainz, V. V.; Girolami, G. S. (Eds.), 150 Years of the Periodic Table: A Commemorative Symposium (pp. 93-131). Springer International Publishing.
Gurgel, I. (2020). Editorial: Reflexões Político-Curriculares sobre a Importância da História das Ciências no Contexto da Crise da Modernidade. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, 37 333-350. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2020v37n2p333
Hanson, N. R. (1967). An Anatomy of Discovery. The Journal of Philosophy, 64(11), 321-352. https://doi.org/10.2307/2024301.
Hartog, P. J. (1889). A first foreshadowing of the periodic law. Nature, 41(1052), 186-188.
Kedrov, B. M. (1966). On the Question of the Psychology of Scientific Creativity. Soviet Psychology, 5(2), 18–37.
Koyré, A. (1991). Estudos de história do pensamento filosófico. Rio de Janeiro: Forense Universitária.
Leite, B. S. (2019). O Ano Internacional da Tabela Periódica e o Ensino de Química: das cartas ao digital. Química Nova, 42(6), 702-710. http://dx.doi.org/10.21577/0100-4042.20170359
Lopes, A. R. C. (1993). Contribuições de Gaston Bachelard ao ensino de ciências. Enseñanza de las Ciencias: Revista de investigación y experiencias didácticas, 11(3), 324-330. https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.4513
Lorenzetti, C. S., Raicik, A. C., & Damasio, F. (2022). “O Sonho de Mendeleiev” e a construção da tabela periódica: análise de um material de divulgação científica à luz de aspectos de natureza da ciência. Alexandria: Revista de Educação em Ciência e Tecnologia, 15(2), 209-236. https://doi.org/10.5007/1982-5153.2022.e84228
Lorenzetti, C. S., Raicik, A. C., & Peduzzi, L. O. Q. (2023). Lei Periódica, Elementos Químicos e Descobertas Científicas: Ponderações a partir de Norwood Hanson e Thomas Kuhn. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, 25, e46058. https://doi.org/10.1590/1983-21172022240157
Lorenzetti, C. S., Raicik, A. C., & Peduzzi, L. O. Q. (2024). Mágico-vitalismo, alquimia e outras visões de mundo: um breve estudo histórico sobre concepções de matéria até o século XVI. Actio: Docência em Ciências, 9(1), 1-21, 2024. https://doi.org/10.3895/actio.v9n1.17289
Lorenzetti, C. S., Raicik, A. C., & Peduzzi, L. O. Q. (no prelo). Considerações histórico-epistemológicas acerca do conceito de elemento: algumas perspectivas que circularam do início da ciência moderna até as primeiras décadas do século XIX.
Lorenzetti, C. S., Raicik, A. C., & Peduzzi, L. O. Q. (no prelo). Uma UEPS sobre a Tabela Periódica de Dmitri Ivanovich Mendeleev: potencialidades didáticas da História e Filosofia da Ciência e de aspectos de Natureza da Ciência no âmbito da graduação em física e química.
Maar, J. H. (2011). História da Química: De Lavoisier ao Sistema Periódico (Segunda Parte). Florianópolis: Editora Papa-Livro.
Matthews, M. R. (1995). História, Filosofia e Ensino de Ciências: a tendência atual de reaproximação. Caderno Catarinense de Ensino de Física, 12(3), 164-224.
Mehlecke, C. M., Eichler, M. L., Salgado, T. D. M., & Del Pino, J. C. (2011). A abordagem histórica acerca da produção e da recepção da Tabela Periódica em livros didáticos brasileiros para o ensino médio. Revista Electrónica de Enseñanza de las Ciencias, 11(3), 521-545.
Mendeleev, D. (1869). The relation between the properties and atomic weights of the elements. Journal of the Russian Chemical Society, 1, 60-77 .
Moura, B. A. (2014). O que é a Natureza da Ciência e qual a sua relação com a História e Filosofia da Ciência? Revista Brasileira de História da Ciência, 7(1), 32-46. https://doi.org/10.53727/rbhc.v7i1.237
Odling, W. (1864). On the proportional numbers of the elements. Quarterly Journal of Science, 1, 642-648.
Oki, M. C. M. (2006). A história da química possibilitando o conhecimento da natureza da ciência e uma abordagem contextualizada de conceitos químicos: um estudo de caso numa disciplina do curso de Química da UFBA. [Tese de doutorado, Universidade Federal da Bahia]. https://repositorio.ufba.br/handle/ri/10854
Oki, M. C. M. (2007). O congresso de Karlsruhe e a busca de consenso sobre a realidade atômica no século XIX. Química Nova na Escola, 26, 24-28.
Oki, M. C. M. (2009). Controvérsias sobre o atomismo no século XIX. Química Nova, 32(4), 1072-1082. https://doi.org/10.1590/S0100-40422009000400043.
Peduzzi, L. O. Q. (2001). Sobre a utilização didática da História da Ciência. In: Pietrocola, M. (Eds.). Ensino de física: conteúdo, metodologia e epistemologia numa concepção integradora (pp. 151-170). Florianópolis: Editora da UFSC.
Peduzzi, L. O. Q., & Raicik, A. C. (2020). Sobre a Natureza da Ciência: asserções comentadas para uma articulação com a História da Ciência. Investigações em Ensino de Ciências, 25(2),19–55. http://dx.doi.org/10.22600/1518-8795.ienci2020v25n2p19
Peduzzi, L. O. Q. (2015) Do átomo grego ao átomo de Bohr. Publicação interna. Florianópolis: Departamento de Física, Universidade Federal de Santa Catarina, (revisado em julho de2019a).
Poincaré, J. H. (1985). A ciência e a hipótese. Brasília: Editora Universidade de Brasília.
Queiroz, D. M., & Hidalgo, J. M. (2020). Biografias científicas com vistas à inserção didática: aportes da História e da História da Ciência. Histórica da Ciência e Ensino: construindo interfaces, 21, 65-86. https://doi.org/10.23925/2178-2911.2020v21p65-86
Raicik, A. C., & Peduzzi, L. O. Q. (2015). Uma discussão acerca dos contextos da descoberta e da justificativa: a dinâmica entre hipótese e experimentação na ciência. Revista Brasileira de História da Ciência, 8(1), 132-146. https://doi.org/10.53727/rbhc.v8i1.173
Rawson, D. C. (1974). The process of discovery: Mendeleev and the periodic law, Annals of Science, 31(3), 181-204. https://doi.org/10.1080/00033797400200221
Rocke, A. J. (1978). Atoms and equivalents: The early development of the chemical atomic theory. Historical Studies in the Physical Sciences, 9, 225-263. https://doi.org/10.2307/27757379
Rouvray, D. H. (2004). Elements in the history of the Periodic Table. Endeavour, 28(2), 69-74. https://doi.org/10.1016/j.endeavour.2004.04.006
Scerri, E. (2008). The role of triads in the evolution of the periodic table: past and present. Journal of Chemical Education, 85(4), 585. https://doi.org/10.1021/ed085p585
Scerri, E. (2015). The discovery of the periodic table as a case of simultaneous discovery. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 373(2037). https://doi.org/10.1098/rsta.2014.0172
Silva, C. C., & Gastal, M. L. (2008). Ensinando ciências e ensinando a respeito das ciências. In: Pavão A. C., & Freitas, D. (Eds.) Quanta ciência há no ensino de ciências, (pp. 35-44). EdUFSCar
Stock, A. (1933). Der Internationale Chemiker-Kongreß, Karlsruhe: 3.-5. Sept. 1860 vor und hinter den Kulissen: zur 38. Hauptversammlung der Deutschen Bunsen-Gesellschaft in Karlsruhe. Verlag Chemie.
Teixeira, E. S., Greca, I. M., & Freire Junior; O. (2012). Uma revisão sistemática das pesquisas publicadas no Brasil sobre o uso didático de história e filosofia da ciência no ensino de física. In: Peduzzi, L. O. Q., Martins, A. F. P., & Ferreira, J. M. H. (Eds.). Temas de história e filosofia da ciência no ensino (pp. 9-40). EdUFRN.
Tolentino, M., Rocha, R. C., & Chagas, A. P. (1997). Alguns aspectos históricos da classificação periódica dos elementos químicos. Química nova, 20, 103-117. https://doi.org/10.1590/S0100-40421997000100014
Van Spronsen, J. W. (1967). The history and prehistory of the law of Dulong and Petit as applied to the determination of atomic weights. Chymia, 12, 157-169. https://doi.org/10.2307/27757279
Van Spronsen, J. W. (1969). The periodic system of chemical elements: a history of the first hundred years. Amsterdam: Elsevier.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Cristina Spolti Lorenzetti, Anabel Cardoso Raicik

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Authors retain the copyright and publishing rights to their works without restrictions.
By submitting their manuscripts, authors grant Revista Alexandria the exclusive right of first publication, with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution (CC BY) 4.0 International License. This license allows others to remix, adapt, and build upon the published work, provided that appropriate credit is given to the author(s) and the original publication in this journal.
Authors are also permitted to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the published version of their work in this journal (for example, depositing it in an institutional repository, posting it on a personal website, publishing translations, or including it as a book chapter), provided that authorship and the original publication in Revista Alexandria are properly acknowledged.
