La tabla periódica
de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos
químicos conforme a sus propiedades y características; su función principal es
establecer un orden específico agrupando elementos.
Suele atribuirse
la tabla a Dmitri Mendeléyev, quien ordenó los elementos basándose en sus
propiedades químicas,1 si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado,
llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los
átomos.2 La estructura actual fue diseñada por Alfred Werner a partir de la
versión de Mendeléyev. En 1952, el científico costarricense Gil Chaverri
(1921-2005) presentó una nueva versión basada en la estructura electrónica de
los elementos, la cual permite colocar las series lantánidos y los actínidos en
una secuencia lógica de acuerdo con su número atómico.
Historia
La historia de la tabla periódica está
íntimamente relacionada con varios aspectos del desarrollo de la química y la
física:
El descubrimiento de los elementos de
la tabla periódica.
El estudio de las propiedades comunes
y la clasificación de los elementos.
La noción de masa atómica
(inicialmente denominada "peso atómico") y, posteriormente, ya en el
siglo XX, de número atómico.
Las relaciones entre la masa atómica
(y, más adelante, el número atómico) y las propiedades periódicas de los
elementos.
Descubrimiento de los elementos
Artículo principal: Descubrimiento de
los elementos químicos
Aunque algunos elementos como el oro
(Au), plata (Ag), cobre (Cu), plomo (Pb) y mercurio (Hg) ya eran conocidos
desde la antigüedad, el primer descubrimiento científico de un elemento ocurrió
en el siglo XVII, cuando el alquimista Henning Brand descubrió el fósforo (P).5
En el siglo XVIII se conocieron numerosos nuevos elementos, los más importantes
de los cuales fueron los gases, con el desarrollo de la química neumática:
oxígeno (O), hidrógeno (H) y nitrógeno (N). También se consolidó en esos años
la nueva concepción de elemento, que condujo a Antoine Lavoisier a escribir su
famosa lista de sustancias simples, donde aparecían 33 elementos. A principios del
siglo XIX, la aplicación de la pila eléctrica al estudio de fenómenos químicos
condujo al descubrimiento de nuevos elementos, como los metales alcalinos y
alcalino–térreos, sobre todo gracias a los trabajos de Humphry Davy. En 1830 ya
se conocían 55 elementos. Posteriormente, a mediados del siglo XIX, con la
invención del espectroscopio, se descubrieron nuevos elementos, muchos de ellos
nombrados por el color de sus líneas espectrales características: cesio (Cs,
del latín caesĭus, azul), talio (Tl, de tallo, por su color verde), rubidio
(Rb, rojo), etc.
Noción de elemento y propiedades
periódicas
Lógicamente, un requisito previo
necesario a la construcción de la tabla periódica era el descubrimiento de un
número suficiente de elementos individuales, que hiciera posible encontrar
alguna pauta en comportamiento químico y sus propiedades. Durante los
siguientes dos siglos se fue adquiriendo un mayor conocimiento sobre estas
propiedades, así como descubriendo muchos elementos nuevos.
La palabra "elemento" procede
de la ciencia griega, pero su noción moderna apareció a lo largo del siglo
XVII, aunque no existe un consenso claro respecto al proceso que condujo a su
consolidación y uso generalizado. Algunos autores citan como precedente la
frase de Robert Boyle en su famosa obra El químico escéptico, donde denomina
elementos "ciertos cuerpos primitivos y simples que no están formados por
otros cuerpos, ni unos de otros, y que son los ingredientes de que se componen
inmediatamente y en que se resuelven en último término todos los cuerpos
perfectamente mixtos". En realidad, esa frase aparece en el contexto de la
crítica de Robert Boyle a los cuatro elementos aristotélicos.
A lo largo del siglo XVIII, las tablas
de afinidad recogieron un nuevo modo de entender la composición química, que
aparece claramente expuesto por Lavoisier en su obra Tratado elemental de
química. Todo ello condujo a diferenciar en primer lugar qué sustancias de las
conocidas hasta ese momento eran elementos químicos, cuáles eran sus propiedades
y cómo aislarlas.
El descubrimiento de gran cantidad de
elementos nuevos, así como el estudio de sus propiedades, pusieron de
manifiesto algunas semejanzas entre ellos, lo que aumentó el interés de los
químicos por buscar algún tipo de clasificación.
Los pesos atómicos
A principios del siglo XIX, John
Dalton (1766–1844) desarrolló una concepción nueva del atomismo, a la que llegó
gracias a sus estudios meteorológicos y de los gases de la atmósfera. Su
principal aportación consistió en la formulación de un "atomismo
químico" que permitía integrar la nueva definición de elemento realizada
por Antoine Lavoisier (1743–1794) y las leyes ponderales de la química
(proporciones definidas, proporciones múltiples, proporciones recíprocas).
Dalton empleó los conocimientos sobre
proporciones en las que reaccionaban las sustancias de su época y realizó
algunas suposiciones sobre el modo como se combinaban los átomos de las mismas.
Estableció como unidad de referencia la masa de un átomo de hidrógeno (aunque
se sugirieron otros en esos años) y refirió el resto de los valores a esta
unidad, por lo que pudo construir un sistema de masas atómicas relativas. Por
ejemplo, en el caso del oxígeno, Dalton partió de la suposición de que el agua
era un compuesto binario, formado por un átomo de hidrógeno y otro de oxígeno.
No tenía ningún modo de comprobar este punto, por lo que tuvo que aceptar esta
posibilidad como una hipótesis a priori.
Dalton sabía que una parte de
hidrógeno se combinaba con siete partes (ocho, afirmaríamos en la actualidad)
de oxígeno para producir agua. Por lo tanto, si la combinación se producía
átomo a átomo, es decir, un átomo de hidrógeno se combinaba con un átomo de
oxígeno, la relación entre las masas de estos átomos debía ser 1:7 (o 1:8 se
calcularía en la actualidad). El resultado fue la primera tabla de masas
atómicas relativas (o pesos atómicos, como los llamaba Dalton), que fue
posteriormente modificada y desarrollada en los años posteriores. Las
inexactitudes antes mencionadas dieron lugar a toda una serie de polémicas y
disparidades respecto a las fórmulas y los pesos atómicos, que solo comenzarían
a superarse, aunque no totalmente, en el congreso de Karlsruhe en 1860.
VER IMAGEN
http://www.mundonets.com/tabla-periodica/
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http://www.lenntech.es/periodica/tabla-periodica.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_peri%C3%B3dica_de_los_elementos
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