Historia de la tabla periódica, los primeros intentos por ordenar la naturaleza
La serie Avatar: The Last Airbender va más allá de la acción y la aventura, ya que nos muestra cómo se percibían los elementos de la naturaleza en el pasado. La idea de que todo estaba formado por cuatro componentes básicos o elementales: agua, tierra, aire y fuego se remonta a la antigua Grecia. Los griegos creían que a partir de estos elementos se componía todo lo que está a nuestro alrededor, es decir, toda la materia. Además, esta concepción fue una manera de ordenar y clasificar los materiales.
Sin embargo, los intentos por ordenar los elementos continuaron. En este artículo, abordamos brevemente la historia de la tabla periódica de los elementos y sus cambios más importantes.
Ordenando el caos de los nuevos elementos
Con el tiempo, el ordenamiento de los elementos y el conocimiento sobre ellos se mejoró y se expandió por todo el mundo, pero no fue sino hasta el siglo XVII que los científicos Robert Boyle y Antoine Lavoisier dieron la definición actual de elemento químico. Así, en 1790, se obtuvo una de las primeras listas de elementos que incluía 33 de ellos.
Con la definición formal de elemento químico, podrías pensar que ordenarlos sería sencillo. Sin embargo, te sorprendería saber que fue todo lo contrario. Para el siglo XIX, se comenzaron a descubrir muchos más elementos, tantos que para 1830 se conocían cerca de 55.
Al conocerse una mayor cantidad de elementos, los químicos observaron variaciones en sus propiedades químicas y físicas. Además, había confusión en los conceptos que se utilizaban para definirlos, lo que les generó una situación caótica. Por ello, en 1860, en Karlsruhe, Alemania, se convocó a un congreso para tratar de unificar todos esos conceptos. Después de esta reunión, empezaron a surgir varias propuestas para ordenar a los elementos.
Línea histórica del ordenamiento de los elementos
Para ese entonces, la teoría atómica ya era conocida, por lo que las siguientes clasificaciones se hicieron con base en el peso atómico y la masa atómica.
¡Y vaya que hubo muchísimas clasificaciones! Pero no te preocupes, te contaré las más conocidas.
Tabla de Johann W. Döbereiner
Una de ellas fue la de Johann W. Döbereiner en 1829. Él se percató que algunos elementos tenían propiedades químicas similares y los agrupó en triadas, basándose en sus pesos atómicos.
Hélice de Chancourtois
En 1862, llegó el geólogo Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois con su arreglo en forma de hélice, ordenando los elementos por sus pesos atómicos de manera ascendente. Su trabajo resalta que los elementos tienen propiedades que se repiten regularmente. Sin embargo, al ser geólogo no usaba la terminología adecuada, además, en sus escritos no venía su diagrama de cilindro y quedó en el olvido.
Ley de octavas de Newlands
En 1864, John A. Newlands ordenó de forma creciente los elementos por su masa atómica y encontró que, al comparar un elemento con el octavo, las propiedades químicas eran similares. A esta clasificación se le conoce como Ley de octavas de Newlands y su nombre se debe a su formación como músico, ya que como en el piano, en cada ocho notas, la primera se repite.
La primera tabla periódica
Por otro lado, en 1860, el profesor de química Julius Meyer se acercaba al ordenamiento de la tabla periódica actual. Meyer relacionó el volumen atómico con el peso atómico y obtuvo una gráfica con picos máximos que correspondían a los metales alcalinos sodio, potasio, rubidio y cesio.
Observó que en cada tramo entre un pico máximo y otro se incluía a todos los elementos que compartían esas propiedades. A esto se le llamó periodo y puede variar la cantidad de elementos que lo componen.
La culminación de todo: la tabla periódica de Mendeléyev
El avance más contundente lo dio el 6 de marzo de 1869 Dimitri I. Mendeléyev, quien ordenó a los elementos por su masa atómica y por sus propiedades químicas, específicamente a las valencias.
Mendeléyev ya conocía sobre el sistema periódico de los elementos, por lo que, en lugar de ordenar los elementos en gráficos, los ordenó en forma de tabla. Lo más importante de su clasificación fue que dejó espacios vacíos y predijo que debían de existir elementos todavía sin descubrir que ocuparían esos lugares, afirmando también las masas atómicas y las propiedades químicas que deberían de tener.
Particularmente, predijo la existencia de un metal que sería ligero y con un punto de fusión bajo, el cual se colocaría debajo del aluminio. Seis años más tarde Paul Émile Lecoq descubrió un nuevo elemento (Galio) que tenía las propiedades que Mendeléyev había predicho, pero con una densidad diferente.
A modo de chisme: tal era la confianza en su trabajo que cuando Mendeléyev leyó del descubrimiento del Galio, publicó un artículo en el que decía que Lecoq se había equivocado al medir la densidad del nuevo elemento. Y así fue. Meses después, el mismo descubridor realizó una nueva publicación corrigiendo sus primeros resultados, confirmando las predicciones de Mendeléyev.
La importancia de su tabla fue tal que se sigue usando hasta nuestros días y ha sido una herramienta fundamental para el estudio de la química y la ciencia en general.
Nuevas y diferentes formas de acomodar los elementos
Han pasado más de 150 años desde que Mendeléyev propusiera la tabla periódica y aunque ha habido algunas modificaciones y se han agregado nuevos elementos, en esencia es la misma. Sin embargo, los elementos tienen muchas más propiedades y en la tabla periódica no todas quedan juntas. Esto ha motivado a diferentes científicos a proponer formas alternativas de ordenamiento. Enseguida te enseñaremos algunas muy curiosas.
Fernando Dufour en 1990 propuso una representación en 3D con forma de árbol de navidad.
Paul Giguère propuso en 1966 un arreglo también en 3D en forma de flor con varios pétalos.
Theodor Benfey propuso en 1960 un modelo en forma de espiral con brazos que sobresalen.
A pesar de estas curiosas formas de ordenar los elementos de la tabla periódica, la propuesta por Mendeléyev sigue siendo la más utilizada y conforme los científicos descubren nuevos elementos, la tabla sigue creciendo. Sin embargo, es fascinante ver cómo todas estas propuestas siguen vigentes hoy en día en películas como Elementos de Pixar o Pocahontas de Disney. A medida que los científicos descubren nuevos elementos, la tabla sigue creciendo.
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