La Tabla Periódica

 

(Los Elementos y la Estructura Atómica)

 

 

 

Jorge Rafael Martínez Peniche

 

 

 

 

Parámetros Característicos para Clasificar a los Elementos

 

EL PESO ATÓMICO

 

A partir de los trabajos de Döbereiner la tendencia fue correlacionar las propiedades de los elementos con su peso atómico; es decir, utilizar como parámetro más característico de un elemento a su peso atómico, tal y como se establecía en la teoría atómica de Dalton. En esta dirección apuntan los trabajos de Dumas (1840), Chancourtois (1862), Newlands (1863 y 1865), y Oddling (1865).

 

 

 

El francés Jean Baptiste André Dumas (1800-1884) agregó algunos elementos a las triadas de Döbereiner; por ejemplo, anexó el Magnesio a la triada Calcio-Estroncio-Bario, y confirmó analogías entre los elementos de la misma triada.

 

 

 

Jean Baptiste André Dumas

 

 

 

El también francés Alexandre-Emile Beguyer de Chancourtois (1820-1886) propuso una de las formas más atractivas desde el punto de vista visual para clasificar a los elementos: la llamada Hélice Telúrica.

 

 

 

Alexandre-Emile Beguyer de Chancourtois

 

 

 

Chancourtois utilizó un cilindro vertical con 16 líneas equidistantes en su superficie paralelas al eje del cilindro. Enseguida dibujó una hélice (tirabuzón) a 45° del eje y acomodó en ella a los elementos en orden creciente de acuerdo con su peso atómico. De esta manera, los elementos que diferían entre sí en peso atómico en aproximadamente 16 unidades o múltiplos de 16 caen más o menos en la misma línea vertical y sorprendentemente, estos elementos tenían propiedades similares.

 

 

 

Con lo anterior, Chancourtois postuló en una forma un tanto romántica y decimonónica: Las propiedades de los elementos son las propiedades de los números.

 

 

 

En la figura 2 se presenta la Hélice Telúrica de Chancourtois y la forma en que puede generarse a partir de una hoja de papel rectangular[1].

 

 

 

 

 

Figura 2. Hélice Telúrica de Chancourtois.

 

 

 

El químico inglés John Alexander Reina Newlands (1837-1898) ordena los elementos conocidos en orden creciente de peso atómico y observa que si se empieza a contar a partir de alguno de ellos, el octavo elemento tiene propiedades similares al inicial. A este hecho, Newlands le llamó la Ley de las Octavas como analogía con la escala musical; pues si partimos de una nota cualquiera de aquélla, por ejemplo Re, ocho notas después encontramos otro Re más agudo o más grave (una octava más alto o una octava más bajo).

 

 

 

John Alexander Reina Newlands

 

 

 

Al parecer Newlands fue objeto de burlas por su Ley de las Octavas; pero ahora reconocemos su trabajo y admitimos que, en cierta medida, resalta (siguiendo con el lenguaje musical) la armonía que existe entre las propiedades de los elementos.

 

 

 

En 1865 el inglés William Odling (1829-1921) desarrolló las ideas de Newlands en forma de tabla, se fijó más en las similitudes de las propiedades que en la Ley de las Octavas. Por alguna razón su trabajo, que recuerda a algunas tablas modernas, pasó prácticamente desapercibido.

 

 

 

Hacia finales de la década de 1860 aparecieron publicados dos trabajos con diferentes enfoques pero con conclusiones sorprendentemente similares: el del químico alemán Julius Lothar Meyer (1830-1895) y el del científico ruso Dimitri Ivanovich Mendeleiev (1834-1907).

 

 

 

Julius Lothar Meyer

Dimitri Ivanovich Mendeleiev

 

 

 

Meyer observó que se presentaban ciertas regularidades en el volumen atómico (volumen ocupado por una mole de átomos en una muestra sólida o líquida) cuando se graficaba contra el peso atómico, como se puede apreciar en la figura 3.

 

 

 

 

 

Figura 3. Gráfica del volumen atómico contra el peso atómico.

 

 

 

La figura 3 está hecha con valores modernos, la curva original de Meyer presentaba algunas discontinuidades pues no se conocían todos los elementos.

 

 

 

Este tipo de gráficas se llaman periódicas ya que la forma de la curva se repite, y se pueden obtener para otras propiedades de los elementos como la dureza (propiedad que tienen las sustancias de rayar a otras. Las sustancias más duras rayan a las menos duras), el punto de fusión (temperatura a la que un sólido pasa a estado líquido) y la compresibilidad (capacidad que tiene una sustancia para cambiar su volumen por efecto de la presión); etc. (Figura 4).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figura 4. Curvas de Meyer para los puntos de fusión y ebullición.

 



[1] Existe  una  simbología estandar para los elementos qumicos que se enlista como referencia en un apéndice al final del texto.