Historiografía de la Tabla Periódica

BIBLIOGRAFÍA:

• https://www.uam.es › Ciencias › documento › pdf
• https://www.liceoagb.es/quimigen/tabla1.html
• https://historia.nationalgeographic.com.es/a/dmitri-mendeleyev-creador-primera-tabla-periodica-elementos_17671
• https://www.lavanguardia.com/historiayvida/historia-contemporanea/20190130/47309849103/mendeleyev-y-la-tabla-periodica.html#:~:text=Mendel%C3%A9yev%20cre%C3%B3%20la%20tabla%20peri%C3%B3dica,caracter%C3%ADsticas%20qu%C3%ADmicas%20de%20cada%20sustancia
• https://www.educaplus.org/sp2002/evolucion/evolucion-tabla-periodica.html
• https://personales.unican.es/mierja/docencia/educacion/master/fps/presentaciones/Dmitri%20Mendel%C3%A9yev.pdf
• https://www.studocu.com/es-mx/messages/question/3036997/aplicacion-de-la-tabla-periodica-en-la-vida-cotidiana

Con el desarrollo de la química en la Edad Moderna, surgió la necesidad de clasificar de algún modo todos los elementos químicos. Dmitri Mendeléyev fue el primero en agruparlos en un sistema que los ordenaba según su masa atómica y propiedades: una tabla periódica. En 1869 publicó el trabajo por el que más se le recuerda: la 1ª tabla periódica de los elementos. La idea no era del todo nueva, pues desde finales del s.XVII se buscaba un modo de clasificar los elementos. En 1789, Antoine Lavoisier los intentó agrupar en cuatro grupos: gases, metales, no metales y tierras.

La genialidad de Mendeléyev reside en que fue capaz de clasificar por orden creciente de peso atómico los elementos entonces conocidos, colocando en la misma columna aquellos que poseían propiedades químicas similares. Pero la peculiaridad de su tabla es que reservó huecos para elementos hasta entonces desconocidos. Mendeléyev supo ver, según el cálculo de sus propiedades químicas, qué elementos estaban aún por descubrir y predijo el lugar exacto en el que irían colocados. Mendeléyev creó la tabla periódica en un intento didáctico de explicar los elementos a sus estudiantes de Química. Lo resolvió creando 63 cartas (una para cada elemento conocido) y anotando en ellas el peso atómico y algunas de las características químicas de cada sustancia. Después empezó a agrupar las cartulinas como si jugara una partida al solitario. Comprobó que, si ordenaba los elementos según sus pesos atómicos de manera creciente, presentaban características químicas muy próximas a intervalos regulares.

Luego, las dispuso configurando una tabla, en la que dejó intencionadamente casillas vacías (postuló la hipótesis de que pertenecían a elementos aún desconocidos con propiedades deducibles). Mendeléyev había demostrado que los elementos químicos podían agruparse en una disposición periódica. No obstante, el desarrollo de técnicas químicas cada vez más refinadas reveló nuevos elementos con propiedades no previstas por el ruso. Era el caso de los gases nobles, descubiertos por el químico británico William Ramsay en la última década del siglo XIX. A pesar de todo esto, Mendeléyev no recibió jamás el Premio Nobel, pero cuando en 1955, un grupo de físicos nucleares descubrió el elemento radiactivo que ocupa la casilla 101 de la tabla periódica, decidieron llamarlo Mendelevio.

A mediados del siglo XIX se conocían en el ámbito científico 63 elementos químicos, pero los científicos no se ponían de acuerdo sobre su terminología ni sobre cómo ordenarlos, así que para resolver estas cuestiones, se organizó en 1860 el Primer Congreso Internacional de Químicos en Karlsruhe (Alemania). Allí, el italiano Stanislao Cannizzaro estableció el concepto de “peso atómico” A pesar de la incertidumbre sobre las verdaderas masas atómicas de los elementos químicos, se consiguieron avances significativos en el tema de su ordenación:

• Tríadas de Döbereiner (1829): en la naturaleza existen tríadas de elementos similares, en las que el 2º tiene una masa atómica equivalente a la media del de los extremos.

Por ejemplo, el sodio mostraba una masa atómica que era la media aritmética de las del litio y el potasio.

• Octavas de Newlands (1864): cuando se colocan los elementos en orden creciente de masa atómica, el 8º tiene propiedades similares al 1º, el 9º al 2º, …

• Alcalinos: son seis elementos químicos: Litio, Sodio, Potasio, Rubidio, Cesio y Francio. Estos elementos, junto con el hidrógeno, constituyen el grupo 1 que se encuentra en el bloque “s” de la tabla periódica.

• Alcalinotérreos: este grupo de elementos forman el grupo 2 de la tabla periódica y son: Berilio, Magnesio, Calcio, Estroncio, Bario y Radio. Este último no siempre se considera, pues tiene un tiempo de vida media corto.

• Metales Postransicionales: están junto a los metaloides, dentro del bloque “p”: Aluminio, Galio, Indio, etc. Se distinguen de los metales de otros bloques de la tabla; en algunos casos son denominados "otros metales". Tienden a ser blandos y a tener puntos de fusión bajos.

• Metales de transición: elementos situados en la parte central del sistema periódico, cuya principal característica es la inclusión en su configuración electrónica del orbital “d”, parcialmente lleno de electrones.

• No metales: son elementos que no conducen bien el calor ni la electricidad. Son muy débiles, por lo que no se pueden ni estirar ni convertir en una lámina.

• Semimetales: comprenden una de las tres categorías de elementos que siguen una clasificación de acuerdo con las propiedades de enlace e ionización.​

• Gases nobles: grupo de elementos con propiedades muy similares: son gases monoatómicos, incoloros y presentan una reactividad muy baja. Se sitúan en el grupo 18 ​ de la tabla periódica.

• Lantánidos: son un grupo de elementos que forman parte del periodo 6 de la tabla periódica. Estos elementos son llamados «tierras raras» debido a que se encuentran en forma de óxidos, y también, junto con los actínidos, forman los «elementos de transición interna».

• Propiedades desconocidas: Meitnerium, Darmstadtium, Roentgenium, Copernicium, Moscovium, Oganesson, etc.

• Actínidos: son un grupo de elementos que forman parte del periodo 7. Estos elementos, junto con los lantánidos, son llamados elementos de transición interna.

La Tabla Periódica es una herramienta utilizada por los químicos y la sociedad en general como herramienta de trabajo, pues facilita la consulta rápida y el conocimiento inmediato del comportamiento y propiedades los elementos (desde su peso atómico hasta su tendencia de combinarse entre sí) Algunos científicos que intervinieron en su desarrollo fueron:

• William Odling
• Julius Lothar Meyer
• Dmitri Ivánovich Mendeléyev
• Pierre y Marie Curie
• Fausto y Juan José Elhuyar

En 1895, Lord Rayleigh informó del descubrimiento de un nuevo elemento gaseoso, llamado argón, que resultaba ser químicamente inerte y que no encajaba en ninguno de los grupos conocidos.

En 1898, William Ramsey sugirió que se colocara entre el cloro y el potasio, en una familia con el helio, a pesar de que su peso atómico era mayor que el del potasio. Este grupo fue llamado "grupo cero" debido a la valencia cero de estos elementos. Ramsey predijo con precisión el descubrimiento futuro del neón y sus propiedades.

Moseley, en 1913, encontró que experimentalmente la carga nuclear es una constante física de los átomos y que está íntimamente relacionada con su estructura, siendo igual al número atómico (Z). • Al ordenar los elementos con respecto a Z se eliminaban las irregularidades de la tabla de Mendeleyev y se definían con exactitud los huecos para los que era necesario encontrar nuevos elementos.

Con el descubrimiento de isótopos de los elementos, se puso de manifiesto que el peso atómico no era el criterio que marcaba la ley periódica como Mendeléyev, Meyers y otros habían propuesto, sino que las propiedades de los elementos varían periódicamente con número atómico.La pregunta de por qué la ley periódica existe se contestó gracias al conocimiento y comprensión de la estructura electrónica de los elementos que comenzó con los estudios de Niels Bohr sobre la organización de los electrones en capas y con los descubrimientos de G.N. Lewis sobre los enlaces de pares de electrones.

La estructura atómica y la Tabla Periódica:Aunque la tabla de Mendeléyev demostró la naturaleza periódica de los elementos, la explicación de por qué las propiedades de los elementos se repiten periódicamente tuvo que esperar hasta el siglo XX.

En 1911, Ernest Rutherford publicó sus estudios sobre la emisión de partículas alfa por núcleos de átomos pesados que llevaron a la determinación de la carga nuclear. Demostró que la carga nuclear en un núcleo era proporcional al peso atómico del elemento.

También en 1911, A. van der Broek propuso que el peso atómico de un elemento era aproximadamente igual a la carga. Esta carga, más tarde llamada número atómico, podría usarse para numerar los elementos dentro de la tabla periódica.

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.

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.

Tras participar en el descubrimiento de 10 nuevos elementos, Glenn T. Seaborg, en 1944 sacó 14 elementos de la estructura principal de la Tabla Periódica proponiendo su actual ubicación debajo la serie de los Lántanidos, siendo desde entonces conocidos como los actínidos. Glenn T. Seaborg es la única persona que ha tenido un elemento que lleva su nombre en vida.

La tabla periódica es una herramienta fundamental en la química y tiene muchas aplicaciones en nuestra vida cotidiana:

1. Identificación de elementos: la tabla periódica nos permite identificar y clasificar los elementos químicos. Esto es útil en la industria, la investigación científica y la medicina, donde es importante conocer las propiedades y comportamientos de los elementos.

2. Composición de sustancias: nos ayuda a comprender la composición de sustancias y compuestos. Por ejemplo, al conocer los elementos que componen un medicamento, podemos entender mejor su efecto y posibles interacciones.

3. Diseño de materiales: es una herramienta esencial en el diseño de nuevos materiales. Los científicos pueden usarla para seleccionar y combinar elementos de manera óptima para obtener propiedades como resistencia, conductividad eléctrica o capacidad de reacción.

4. Energía y medio ambiente: es relevante en el campo de la energía y el medio ambiente. Por ejemplo, los elementos de la tabla periódica se utilizan en la fabricación de baterías, paneles solares y catalizadores para reducir la contaminación.

5. Agricultura y alimentación: es útil en la agricultura y la alimentación. Los fertilizantes contienen elementos como nitrógeno, fósforo y potasio, que son esenciales para el crecimiento de las plantas. Además, los aditivos alimentarios y los nutrientes se basan en elementos de la tabla periódica.

La tabla periódica es una herramienta fundamental en la química y tiene numerosas aplicaciones en diversos campos de la ciencia, la tecnología y la industria. Como hemos visto, su principal creador fue Mendeléyev, en un intento de juego didáctico. Aunque muchos otros intentaron ordenar los elementos hasta entonces conocidos. Dependiendo de la clasificación de estos elementos en grupos, tiene unas cualidades y características distintas; y, como también acabamos de ver, tiene múltiples usos prácticos en la vida cotidiana, no solo en el ámbito científico.