La importancia de la tabla periódica
Antoine Lavoisier, ahora conocido como el «padre de la química moderna», publica una lista de 33 elementos o «sustancias simples», como él las llama. Aunque su lista incluye cosas como el calor y la luz, supone un gran cambio respecto a las ideas anteriores sobre los elementos. Para Lavoisier, un elemento representa la etapa final de la descomposición química. Este punto de vista se aleja de las nociones metafísicas anteriores sobre la naturaleza de los elementos y hace hincapié en lo que se puede observar y medir. Entre los inventos de Antoine Lavoisier, su enfoque sistemático y su lista de elementos fueron fundamentales para el desarrollo de la tabla periódica.
John Dalton, profesor de Manchester y cuáquero, recupera la teoría atómica de los antiguos filósofos griegos y la hace cuantitativa. Dalton también proporciona una nueva lista de elementos, pero la suya incluye los pesos relativos de los átomos de cada elemento en comparación con un átomo de hidrógeno, al que se le asigna un peso de una unidad. Este desarrollo proporciona una base a partir de la cual otros químicos pueden empezar a discernir las relaciones entre los diferentes elementos y es un paso esencial en el desarrollo de la tabla periódica.
Durante un periodo de unos cinco años, varios científicos desarrollan de forma independiente importantes precursores de la tabla periódica. El primero es el geólogo francés Alexandre-Emile Béguyer De Chancourtois, que organiza los elementos en una línea en orden de peso atómico creciente. A continuación, esta línea se dispone de forma helicoidal alrededor de un cilindro metálico, de modo que los elementos similares caen a lo largo de líneas verticales trazadas a lo largo del cilindro. Poco después, John Alexander Reina Newlands y William Odling, trabajando de forma independiente en Inglaterra, publican tablas periódicas bidimensionales, al igual que Gustavus Heinrichs, un exiliado danés que trabaja en Estados Unidos. Ninguno de estos sistemas recibe mucho crédito por diversas razones tanto científicas como sociológicas.
Elementos de la tabla periódica
La tabla periódica es una ordenación de los elementos químicos, estructurada por su número atómico, configuración electrónica y propiedades químicas recurrentes. En la forma básica, los elementos se presentan en orden de número atómico creciente, en la secuencia de lectura. A continuación, se crean filas y columnas iniciando nuevas filas e insertando celdas en blanco, de modo que las filas (períodos) y las columnas (grupos) muestran elementos con propiedades recurrentes (denominadas periodicidad). Por ejemplo, todos los elementos del grupo (columna) 18 son gases nobles que son en gran parte -aunque no completamente- irreactivos.
En la época de la alquimia se conocían algunos elementos más: zinc, arsénico, antimonio y bismuto. El platino también era conocido por los sudamericanos precolombinos, pero su conocimiento no llegó a Europa hasta el siglo XVI.
La historia de la tabla periódica es también la historia del descubrimiento de los elementos químicos. La primera persona de la que se tiene constancia que descubrió un nuevo elemento fue Hennig Brand, un comerciante alemán en bancarrota. Brand trató de descubrir la piedra filosofal, un objeto mítico que supuestamente convertía los metales comunes baratos en oro. En 1669, o más tarde, sus experimentos con orina humana destilada dieron como resultado la producción de una sustancia blanca y brillante, a la que llamó «fuego frío» (kaltes Feuer). Mantuvo su descubrimiento en secreto hasta 1680, cuando el químico anglo-irlandés Robert Boyle redescubrió el fósforo y publicó sus hallazgos. El descubrimiento del fósforo contribuyó a plantear la cuestión de qué significaba que una sustancia fuera un elemento, siendo Hennig Brand un pionero en la historia de la tabla periódica.
Sobre Mendeleev
La tabla periódica de los elementos es algo habitual en las aulas, los pasillos de los campus y las bibliotecas, pero es algo más que una organización tabular de sustancias puras. Los científicos pueden utilizar la tabla para analizar la reactividad entre los elementos, predecir las reacciones químicas, comprender las tendencias de las propiedades periódicas entre los distintos elementos y especular sobre las propiedades de los que aún no se han descubierto.
Un gran avance se produjo con la publicación de una lista revisada de elementos y sus masas atómicas en la primera conferencia internacional de química celebrada en Karlsruhe (Alemania) en 1860. Llegaron a la conclusión de que al hidrógeno se le asignaría el peso atómico de 1 y el peso atómico de otros elementos se decidiría por comparación con el hidrógeno. Por ejemplo, el carbono, al ser 12 veces más pesado que el hidrógeno, tendría un peso atómico de 12.
El químico británico John Newlands fue el primero en organizar los elementos en una tabla periódica con un orden creciente de masas atómicas. Descubrió que cada ocho elementos tenían propiedades similares y lo denominó ley de las octavas. Organizó los elementos en ocho grupos, pero no dejó ningún hueco para los elementos no descubiertos.
Historia de la tabla periódica
Para la física, son los Principia de Newton de 1687, el libro que introdujo las leyes del movimiento y la gravedad. La biología celebra el libro de Darwin Sobre el origen de las especies (1859) junto con su cumpleaños (1809). Los aficionados a la astronomía conmemoran el año 1543, cuando Copérnico situó el sol en el centro del sistema solar.
La tabla de Mendeléyev se ha vuelto tan familiar para los estudiantes de química como las hojas de cálculo para los contables. Resume toda una ciencia en un centenar de cuadros con símbolos y números. Enumera los elementos que componen todas las sustancias terrestres, ordenados de manera que revelan patrones en sus propiedades, guiando la búsqueda de la investigación química tanto en la teoría como en la práctica.
La tabla de Mendeléyev parecía un gráfico ad hoc, pero su intención era expresar una profunda verdad científica que había descubierto: la ley periódica. Su ley revelaba profundas relaciones familiares entre los elementos químicos conocidos -presentaban propiedades similares a intervalos regulares (o períodos) cuando se ordenaban según su peso atómico- y permitía a Mendeléyev predecir la existencia de elementos que aún no se habían descubierto.
Los aportes de Antoine Lavoisier y su relación con la tabla periódica
Antoine Lavoisier, con sus innovaciones y descubrimientos, sentó las bases de la química moderna. Sus postulados sobre la conservación de la masa y su clasificación de los elementos son cruciales no solo para entender la tabla periódica, sino también para sus aplicaciones prácticas. El trabajo de Lavoisier acerca de la tabla periódica fue un precursor que ayudó a otros químicos, como John Dalton, a desarrollar sus teorías sobre la estructura atómica y las relaciones entre los elementos. Entre los inventos de Lavoisier, su trabajo en la clasificación de sustancias y su contribución a la nomenclatura química son aspectos que también se consideran fundamentales para la evolución de la tabla periódica.
Antoine Lavoisier y la evolución de la tabla periódica
La relación de Antoine Lavoisier con la tabla periódica es innegable, ya que su enfoque sistemático para clasificar los elementos sentó las bases para futuros desarrollos. Aunque Lavoisier no creó la tabla periódica tal como la conocemos hoy, sus contribuciones fueron decisivas. Su lista de elementos y su pensamiento crítico sobre la composición de la materia prepararon el terreno para que científicos posteriores, como Dmitri Mendeléyev, pudieran organizar los elementos de forma más exhaustiva y precisa. Además, los inventos de Lavoisier en el campo de la química, como la balanza analítica, permitieron experimentos más rigurosos en la determinación de la masa de los elementos, un principio clave en la formulación de la tabla periódica.
Hennig Brand y su descubrimiento en la historia de la tabla periódica
La historia de la tabla periódica también incluye la figura de Hennig Brand, quien es recordado por su descubrimiento del fósforo. Brand, un comerciante alemán, fue un pionero en la exploración de los elementos químicos. Su búsqueda de la piedra filosofal lo llevó a experimentar con orina humana, lo que resultó en la obtención de esta sustancia brillante que fue esencial para el avance de la química. El descubrimiento de Brand no solo fue un hito en la historia de la tabla periódica, sino que también ayudó a establecer las bases para entender mejor la naturaleza de los elementos, lo que es fundamental para la clasificación moderna.