La
Tabla Periódica
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(Los Elementos y la Estructura Atómica)
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Jorge Rafael Martínez Peniche |
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Parámetros Característicos para Clasificar a los Elementos |
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EL PESO ATÓMICO |
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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). |
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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. |
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Jean Baptiste André Dumas |
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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. |
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Alexandre-Emile Beguyer de Chancourtois |
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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. |
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Con lo
anterior, Chancourtois postuló en una forma un
tanto romántica y decimonónica: Las
propiedades de los elementos son las propiedades de los números. |
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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]. |
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Figura 2. Hélice Telúrica de Chancourtois. |
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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). |
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John Alexander Reina Newlands |
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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. |
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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. |
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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). |
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Julius Lothar Meyer |
Dimitri Ivanovich Mendeleiev |
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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. |
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Figura 3. Gráfica del volumen
atómico contra el peso atómico. |
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La figura 3
está hecha con valores modernos, la curva original de Meyer
presentaba algunas discontinuidades pues no se conocían todos los elementos. |
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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). |
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Figura 4. Curvas de Meyer para los puntos de fusión y ebullición. |
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