LA TABLA PERIÓDICA: SU HISTORIA
La evolución de la tabla periódica, desde la primera ordenación de los
elementos, ha tenido lugar a lo largo de más de un siglo de historia y ha ido
pareja al desarrollo de la ciencia. Aunque los primeros elementos
conocidos, como el oro, el hierro se conocían desde antes de Cristo (recuérdese
que el hierro, por su importancia en la evolución de la humanidad ha dado nombre
a una época), todavía hoy se investiga la posible existencia de elementos nuevos
para añadir a la tabla periódica.
Como en la naturaleza la mayoría de los elementos se encuentran
combinados formando compuestos, hasta que no fue posible romper estos
compuestos y aislar sus elementos constituyentes, su conocimiento estuvo muy
restringido. Fue en el año 1800 cuando se descubrió el fenómeno de la
electrólisis (ruptura de un compuesto mediante el uso de energía
eléctrica ). Este descubrimiento impulsó un salto hacia delante en el
descubrimiento de nuevos elementos. Así, de poco más de diez que se conocían
hasta el Siglo XVIII, en el que se habían descubierto los elementos
gaseosos (hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y cloro) y algunos metales (platino,
níquel, manganeso, wolframio, titanio vanadio y plomo), en las primeras décadas
del siglo XIX se descubrieron más de 14 elementos, y posteriormente, a ritmo
algo más lento se siguieron descubriendo otros nuevos.
Así, en 1830 se conocían ya 55 elementos diferentes, cuyas
propiedades físicas y químicas variaban extensamente. Fue entonces cuando los
químicos empezaron a interesarse realmente por el número de elementos
existentes. Preocupaba saber cuántos elementos diferentes existían y a qué se
debía la variación en sus propiedades. Sería Berzelius quien llevase a
cabo la primera agrupación de los elementos, ordenándolos alfabéticamente e
incluyendo el dato de su peso atómico. Sin embargo, esta agrupación no atrajo el
interés de los científicos de la época.
Hasta ese momento, nadie parecía haber advertido la posible periodicidad en
las propiedades de los elementos químicos, entre otras razones, porque el
número de elementos que quedaban por descubrir dejaba demasiados huecos como
para poder atisbar orden alguno en las propiedades de los mismos. Además,
todavía no existía un criterio claro para poder ordenar sus propiedades, ya que
el peso atómico de un elemento, que fue el primer criterio de ordenación
de los elementos, no se distinguía con claridad del peso molecular o del peso
equivalente.
Fue en 1829 cuando el químico alemán Döbereiner realizo el
primer intento de establecer una ordenación en los elementos químicos, haciendo
notar en sus trabajos las similitudes entre los elementos cloro, bromo y iodo
por un lado y la variación regular de sus propiedades por otro. Una de las
propiedades que parecía variar regularmente entre estos era el peso atómico.
Pronto estas similitudes fueron también observadas en otros casos, como
entre el calcio, estroncio y bario. Una de las propiedades que variaba con
regularidad era de nuevo el peso atómico. Ahora bien, como el concepto de peso
atómico aún no tenía un significado preciso y Döbereiner no había conseguido
tampoco aclararlo y como la había un gran número de elementos por descubrir, que
impedían establecer nuevas conexiones, sus trabajos fueron desestimados.
Ante la dificultad que la falta de definición del concepto de los pesos de
las especies suponía, y el creciente interés que el descubrimiento de los
elementos y de otros avances científicos suscitaba, otro ilustre químico,
Kekulé, tomo una histórica iniciativa, que consistió en convocar a los
químicos más importantes de toda Europa para llegar a un acuerdo acerca
de los criterios a establecer para diferenciar entre los pesos atómico,
molecular y equivalente. Esta convocatoria dio lugar a la primera reunión
internacional de científicos de la
historia y tuvo consecuencias muy importantes, sobre todo gracias a los
trabajos del italiano Avogadro, que brillantemente expuestos en la
reunión por su compatriota Cannizzaro, llevaron a la consecución del esperado
acuerdo que permitiría distinguir al fin los pesos atómico, molecular y
equivalente. Así, algunos químicos empezaron a realizar intentos de ordenar los
elementos de la tabla por su peso atómico.
Fue en 1864 cuando estos intentos dieron su primer fruto importante,
cuando Newlands establecio la ley de las octavas. Habiendo ordenado los
elementos conocidos por su peso atómico y después de disponerlos en columnas
verticales de siete elementos cada una, observó que en muchos casos coincidían
en las filas horizontales elementos con propiedades similares y que presentaban
una variación regular. Esta ordenación, en columnas de siete da su nombre
a la ley de las octavas, ya que el octavo elemento da comienzo a una nueva
columna. En algunas de las filas horizontales coincidían los elementos cuyas
similitudes ya había señalado Döbereiner. El fallo principal que tuvo Newlands
fue el considerar que sus columnas verticales (que serían equivalentes a
períodos en la tabla actual) debían tener siempre la misma longitud. Esto
provocaba la coincidencia en algunas filas horizontales de elementos totalmente
dispares y tuvo como consecuencia el que sus trabajos fueran desestimados.
Más acertado estuvo otro químico, Meyer, cuando al estudiar los
volúmenes atómicos de los elementos y representarlos frente al peso atómico
observo la aparición en el gráfico de una serie de ondas. Cada bajada desde un
máximo (que se correspondía con un metal alcalino) y subido hasta el siguiente,
representaba para Meyer un periodo. En los primeros periodos, se cumplía la ley
de las octavas, pero después se encontraban periodos mucho más largos. Aunque el
trabajo de Meyer era notablemente meritorio, su publicación no llego a tener
nunca el reconocimiento que se merecía, debido a la publicación un año antes de
otra ordenación de los elementos que tuvo una importancia definitiva.
Utilizando como criterio la valencia de los distintos elementos,
además de su peso atómico, Mendeliev presentó su trabajo en forma de
tabla en la que los periodos se rellenaban de acuerdo con las valencias (que
aumentaban o disminuían de forma armónica dentro de los distintos periodos) de
los elementos. Esta ordenación daba de nuevo lugar a otros grupos de elementos
en los que coincidían elementos de propiedades químicas similares y con una
variación regular en sus propiedades físicas. La tabla explicaba las
observaciones de Döbereiner, cumplía la ley de las octavas en sus primeros
periodos y coincidía con lo predicho en el gráfico de Meyer. Además, observando
la existencia de huecos en su tabla, Mendeliev dedujo que debían existir
elementos que aun no se habían descubierto y además adelanto las propiedades que
debían tener estos elementos de acuerdo con la posición que debían ocupar en la
tabla. Años más tarde, con el descubrimiento del espectrógrafo, el
descubrimiento de nuevos elementos se aceleró y aparecieron los los que había
predicho Mendeliev. Los sucesivos elementos encajaban en esta tabla. Incluso la
aparición de los gases nobles encontró un sitio en esta nueva ordenación.
La tabla de Mendeliev fue aceptada universalmente y hoy, excepto por los nuevos
descubrimientos relativos a las propiedades nucleares y cuánticas, se usa una
tabla muy similar a la que él elaboró más de un siglo atrás.
