La Tabla Periódica (7º)

Los químicos se dieron cuenta desde los comienzos del desarrollo de la Química, que ciertos elementos tienen propiedades semejantes. En 1829 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 había un gran número de elementos por descubrir, que impedían establecer nuevas conexiones, sus trabajos fueron desestimados. 


Desde 1850 hasta 1865 se descubrieron muchos elementos nuevos y se hicieron notables progresos en la determinación de las masas atómicas, además, se conocieron mejor otras propiedades de los mismos. Fue en 1864 cuando estos intentos dieron su primer fruto importante, cuando Newlands estableció 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, recordando los periodos musicales. 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.


En 1869 el químico alemán Julius Lothar Meyer y el químico ruso Dimitri Ivanovich Mendelyev propusieron la primera “Ley Periódica”. Meyer al estudiar los volúmenes atómicos de los elementos y representarlos frente al peso atómico observó 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, Mendelyev 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, Mendelyev 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 que había predicho Mendelyev. Los sucesivos elementos encajaban en esta tabla. 


Incluso la aparición de los gases nobles encontró un sitio en esta nueva ordenación. La tabla de Mendelyev 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. Los últimos cambios importantes en la tabla periódica son el resultado de los trabajos de Glenn Seaborg a mediados del siglo XX, empezando con su descubrimiento del plutonio en 1940 y, posteriormente, el de los elementos transuránidos del 94 al 102 (Plutonio, Pu; Americio, Am; Curio, Cm; Berkelio, Bk; Californio, Cf; Einstenio, Es; Fermio, Fm; Mendelevio, Md; y Nobelio, No). Seaborg, premio Nobel de Química en 1951, reconfiguró la tabla periódica poniendo la serie de los actínidos debajo de la serie de los lantánidos. 


En las tablas escolares suele representarse el símbolo, el nombre, el número atómico y la masa atómica de los elementos como datos básicos y, según su complejidad, algunos otros datos sobre los elementos Utilidad de la tabla Otra clasificación que resulta importante conocer y es de gran utilidad en la nomenclatura es la que nos brinda información sobre la capacidad de combinación de los elementos o sea su valencia así como su estado o número de oxidación. Existe una clasificación que ubica a los elementos representativos en ocho grupos identificados como A y a los de transición en B. 


Los elementos representativos son conocidos así porque el número de grupos representa la cantidad de electrones en su capa de valencia o sea el último nivel, y la cantidad de electrones en esa capa nos indica la valencia máxima que el elemento puede presentar. La valencia de un elemento se refiere a la capacidad de combinación que presenta; en el caso de los no metales se relaciona con el número de átomos de hidrógeno con que se puede enlazar y en los metales con cuántos átomos de cloro se une.


Tomado de: http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/tablaperiodicatexto.htm 

Los Primeros elementos

Los primeros elementos de los que se tiene noticia, ya que no cabe hablar de descubrimiento, son los siete metales de la Antigüedad: oro, plata, cobre, hierro, plomo, estaño y mercurio, los cuales desempeñaron un importantísimo papel en el desarrollo de las primeras civilizaciones. 


El azufre y el carbono también fueron ampliamente utilizados en aquella época. Durante la Edad Media, debido rincipalmente al perfeccionamiento de las técnicas de los alquimistas, fueron descubiertos cinco elementos más: fósforo, arsénico (logro atribuído a San Alberto Magno), antimonio, bismuto y zinc. El descubrimiento de los elementos relacionados con el agua y el aire: hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, fue el acontecimiento más significativo en la química de la segunda mitad del siglo XVIII. 


La comprensión de la naturaleza de estos elementos contribuyó poderosamente al establecimiento de algunas de las nociones químicas modernas. Entre estos logros podemos citar: desarrollo de la teoría de la oxidación (A. Lavoisier), aparición de la teoría atómica (J. Dalton), aparición de la teoría de ácidos y bases, empleo de las escalas del hidrógeno y del oxígeno para la determinación de masas atómicas relativas. A partir de la primera mitad del siglo XVIII, la química tomaba más y más la forma de una ciencia. Como resultado del análisis químico de los objetos naturales -principalmente minerales-, en el periodo que va desde 1735 hasta 1830 se descubrieron más de una treintena de elementos químicos. 


Los más conocidos son: cobalto, níquel, manganeso, bario, molibdeno, wolframio (descubierto por los químicos españoles F. y J. D'Elhuyar en 1783), estroncio, circonio, uranio, titanio, cromo, platino (cuya primera descripción es debida al matemático y explorador español Antonio de Ulloa en 1748), flúor, cloro, yodo, bromo, cadmio, litio, silicio, aluminio... 


Los químicos de este siglo fueron capaces, utilizando la definición operativa de elemento, de seleccionar de la lista de sustancias puras que conocían un conjunto de sustancias que podían ser consideradas como elementos. Tal conjunto, propuesto por el químico francés Lavoisier (1743-1794), está reseñado en la siguiente tabla:

TABLA DE ELEMENTOS SEGUN LAVOISIER
luz (**)	hierro
calor (**)	manganeso
oxígeno	mercurio
ázoe -nitrógeno-	molibdeno
hidrógeno	níquel
azufre	oro
fósforo	platino
carbono	plomo
antimonio	wolframio
plata	cinc
arsénico	cal (*)
bismuto	magnesita (*)
cobalto	barita (*)
cobre	alúmina (*)
estaño	sílice (*)

(**) La luz y el calor dejaron de considerarse más tarde como materia.

(*) Se conocen hoy como compuestos.

El mismo Lavoisier explicó el carácter provisional de su tabla cuando dijo: 'Como hasta ahora no se han descubierto los medios para descomponerlas, actúan para nuestros efectos como sustancias simples y no podemos suponer que sean compuestas hasta que la experimentación y la observación lo hayan demostrado'. En la época de Lavoisier no se había descubierto el modo de producir corriente eléctrica y, por tanto, no se pudo utilizar ésta como método de análisis. 


En la primera década del siglo XIX se descubrieron algunos elementos (sodio, potasio, magnesio y calcio) mediante el llamado método electroquímico, esto es, mediante la aplicación de la corriente eléctrica a los compuestos fundidos. A mediados del siglo XIX se conocían ya cerca de 60 elementos, aunque los métodos químico-analítico y electroquímico no daban más de sí. El método del análisis espectral, desarrollado por los químicos alemanes R.Bunsen y G. Kirchhoff, permitió iniciar una serie de nuevos descubrimientos: cesio, rubidio, talio e indio. 


Mención aparte requiere el descubrimiento de los elementos de las tierras raras. Forman la quinta parte de todos los elementos existentes en la naturaleza y su descubrimiento duró 113 años: desde 1794 hasta 1907. Estos elementos presentan una semejanza química sorprendente. Por eso se encuentran todos juntos en los minerales y en las menas y la separación de los distintos componentes resulta extraordinariamente difícil. 


Esta circunstancia explica la abundancia de descubrimientos falsos (entre 1878 y 1910 sólo el 10% de los anunciados resultaron fidedignos) entre los elementos de las tierras raras: los "nuevos elementos" eran, en realidad, mezcla de los ya descubiertos. Entre los nombres de estos elementos se encuentra el trabalenguas de terbio, erbio, iterbio e itrio, ya que estos cuatro elementos se obtuvieron de minerales descubiertos en Ytterby, una pequeña localidad próxima a Estocolmo. 


Entre 1894 y 1900, gracias principalmente a los trabajos del físico-químico W. Ramsey, se descubrieron los llamados gases nobles o inertes: helio, neón, argón, criptón, xenón y radón. Otros tres elementos (galio, escandio y germanio) fueron descubiertos gracias a las predicciones del Sistema Periódico, clasificación realizada por el químico ruso D.I. Mendeléev a partir de la observación de algunas regularidades en las propiedades de los elementos. Al proponer su clasificación, Mendeléev dejó algunos huecos para que se cumpliese la ley de la periodicidad. 


Incluso llegó a predecir, con admirable precisión como se demos tró posteriormente, las propiedades de esos elementos. La historia del descubrimiento de los elementos se com pleta gracias a un nuevo fenómeno físico: la radiactividad. Con el estudio de la misma se aislaron los elementos radiactivos menos frecuentes en la Tierra: polonio, radón, radio, actinio, ..., ya que los más abundantes -uranio y torio- habían sido detectados sin dificultad por el método químico-analítico. A partir de 1940, con el nacimiento del primer elemento transuránido (el neptunio), se inicia la búsqueda de elementos, también radiactivos, de masa superior a la del uranio. 


[Extractado de: D.N. TRIFONOV y V.D. TRIFONOV, 1984, Cómo fueron descubiertos los elementos químicos (Editorial Mir: Moscú)].


Tomado de: http://www.felixagm.es/Articulos/Articulo23.htm