La historia de la tabla periódica: Historia, origen, descubridores y más

La historia de la tabla periódica está llena de aportes, aciertos, desaciertos y nuevos descubrimientos de la mano de una variada congregación de químicos y físicos Europeos, que a lo largo del siglo XIX estuvieron viendo la mejor manera de ordenar los elementos químicos.

Historia y el origen

Desde que el mundo es mundo los seres humanos siempre le estamos buscando la explicación a las cosas materiales que nos rodean, siempre tenemos la curiosidad por explicar todo cuanto nos rodea, he aquí la historia de la tabla periódica.

Anteriormente se creía que todo giraba en torno a cuatro elementos simples, tierra, aire, agua y fuego, pero con el pasar del tiempo y la evolución de las técnicas de la física y la química nos fuimos dando cuenta que todo lo que es materia es más complejo de lo que realmente creemos y pensamos que era.

En el siglo XIX lo químicos se vieron en la necesidad de darle un orden a los elementos encontrados y descubiertos, la primera invención u ocurrencia fue ordenarlos por masa atómica, pero este orden no les dejaba ver las diferencias o las similitudes entre unos elementos y otros, aunque muchas más clasificaciones surgieron antes de que se conociera la tabla periódica como la conocemos hoy en día.

Johann Wolfgang Dobereiner químico de origen alemán quien descubrió las triadas de algunos elementos químicos, en resumen fue quien dio las tendencias de algunas propiedades de los grupos o elementos seleccionados, por ejemplo la masa atómica del litio y del potasio eran muy similares a la masa atómica del sodio, por solo citar alguno, ahora este mismo científico germano encontró similitudes entre otros elementos tales como: estroncio, calcio, bario, selenio, azufre, telurio, bromo, cloro y yodo.

En 1817 fue cuando este químico alemán dio con estos resultados, las triadas no son otra cosa sino la similitud de algunos elementos agrupados en tríos, y es el resultado de que una de las masas de alguno de los elementos es intermedia con los otros dos. Ya para 1859 se habían encontrado al menos 20 triadas mas con lo que se estableció en ese momento una clasificación coherente de los materiales.

Alexandre Emile Beguyer de Chancortuois fue un geólogo francés, uno de los pioneros en darle orden y acomodo a los elementos químicos según su masa atómica, para 1862, ya estaba dejando en evidencia cierta periodicidad de algunos elementos en la tabla de los materiales químicos.

Por su parte John Alexander Reina Newlands químico analítico ingles preparó una tabla periódica de los elementos dos años más tardes, ordenados igualmente según el peso atómico de los elementos estudiados, con el agregado de las octavas que establecía que cada ocho elementos poseían similitudes en sus propiedades.

Aunque esta máxima de las octavas no podía aplicarse a los elementos que se encontraban más allá del calcio, estos son los inicios de los órdenes de la tabla periódica, este orden quedó insuficiente, dejando el espacio abierto a otros aportes que sucesivamente contribuyeron a darle otro orden y otro sentido a los elementos químicos. (Ver artículo sobre la Historia de la Gimnasia)

Julius Lothar Meyer químico alemán quien se dedico al estudio y creación de la primera tabla periódica de los elementos químicos, este encontró alguna correlación mas allá de la aportada por Newlands en 1864, este entonces se dedicó a buscar el volumen atómico de los elementos. Por ejemplo los metales alcalinos poseen un importante volumen atómico.

Mientras que Dimitri Mendeliev de origen ruso fue un químico, fotógrafo y coleccionista que encontró los patrones subyacientes de todos los elementos químicos, dando lugar y paso a lo que se conoce hoy día como la tabla periódica de los elementos químicos, en 1869 publicó un trabajo denominado “Principios de la Química”, en donde se establecía el desarrollo de la teoría de la tabla periódica.

Esta presentación de Mendeliev es considerada la primera presentación coherente de este trabajo entre las semejanzas de los elementos, constató que clasificar a los elementos según su masa atómica le daría cierta periodicidad a estos elementos, el primer resultado de este trabajo constaba de 63 elementos.

Esta primera tabla periódica estaba diseñada de manera que todos los elementos estaban colocados de manera vertical, mientras que los dispuestos de manera horizontal eran los elementos representados de una misma familia. Pero para convencerse y convencer a los demás de que su teoría era cierta tuvo que dejar algunos vacíos en la tabla periódica que correspondían a las masas atómicas 45, 68, 70 y 180.

Pudo prever además las propiedades de tres de los elementos que aun no estaban o no existían, partiendo de los cuatro elementos vecinos, estos elementos luego descubiertos fueron Galio, Escandio y Germanio entre 1875 y 1886, ahora bien las conclusiones de Mendeliev mostraban grandes avances y progresos para la época, pero también dejaba al descubierto algunos errores propios de las masas atómicas de la época. Conoce quién inventó el termómetro.

Pero aun con esos baches históricos Mendeliev fue quien dejo las bases fundamentales para la creación de la tabla periódica moderna o como la conocemos hoy día, la tabla fue inventada con la única intención de darle un orden a la serie química de los elementos otorgándole un orden coherente.

Ahora la distribución está dada partiendo de que los elementos dispuestos allí, poseen la misma configuración electrónica en su capa externa, como el comportamiento químico de los elementos está determinado por las fluctuaciones electrónicas y sus capas, entonces es de suponer que los elementos de estos grupos posean propiedades físicas y químicas similares.

Ahora bien otras hipótesis aseguran que los inicios de la tabla periódica se remontan a los años de 1789 de la mano de Antoine Lavoiser, quien se dio a la tarea de publicar una lista de 33 elementos químicos clasificados según sus gases, metales, no metales y tierras.

A pesar de que era muy practica y funcional no fue del todo aceptada ya que presentaba anomalías en las propiedades físicas y químicas de los elementos, así pasaron los años en la búsqueda de otros esquemas de clasificación mas precisos y eficaces.

Para 1898 el químico y profesor universitario británico William Ramsey propuso que se colocaran unos elementos antes que otros, como por ejemplo que se colocara el argón antes del cloro y el potasio, emparentados en la misma familia con el helio, este grupo se denomino el grupo cero, debido al valor cero de estos elementos.

Posteriormente Ramsey descubriría con toda la precisión del caso el neón y todas sus propiedades, fue merecedor en 1904 del Premio Nobel de Química, por el descubrimiento e identificación de algunos gases nobles. Ese mismo año se completó la tabla periódica de los elementos con el agregado de los gases nobles.

Un poco mas entrado el siglo XX, es decir, en 1911 el químico y físico británico Ernest Rutherford dedico su estudio y su vida a las partículas radioactivas, logrando clasificar las partículas alfa, beta y gamma. Rutherford logro demostrar que la carga nuclear era proporcional al peso atómico del elemento. Este estudio lo hizo merecedor en 1908 del Premio Nobel de Química.

Para 1913 Henry Moseley pudo establecer los valores experimentales de la carga nuclear o lo que se conoce como numero atómico de los elementos y pudo demostrar además que  los aportes, números, datos e investigaciones de Mendeliev al establecer el orden de los elementos tal cual como él lo planteo correspondían exactamente al que se obtiene cuando se aumenta el número atómico.

Ya para mediados del siglo XX la tabla periódica sufre otros cambios y modificaciones de la mano de Glenn Seaborg, químico atómico nuclear norteamericano, quien fue el que descubrió el plutonio y más tarde los elementos transuránicos del 94 al 102, estos descubrimientos vinieron a modificar la tabla periódica, colocando los elementos actinidos, debajo de los lantánidos.

Estos descubrimientos y estos aportes les fueron reconocidos al poco tiempo después al obtener en 1951 el Premio Nobel de Química. (Ver artículo sobre la Historia del Teatro Moderno)

Más recientemente en el siglo XXI aun se siguen encontrando elementos que continúan nutriendo la tabla periódica, en el año 2015 la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada IUPAC, por sus siglas en ingles, reconoció los elementos con la numeración 113, 115, 117 y 118 completándose así la séptima fila de la tabla periódica, y al año siguiente se le dio nombre y simbología a esos cuatro elementos como lo son el Nihonio, Moscovio, Tenesio y finalmente el Oganeson.

¿Quiénes la descubrieron?

La inversión de la tabla periódica de los elementos se le atribuye al científico y químico ruso Dimitri Mendeliev en 1869, quien trabaja en la Universidad de San Petesburgo, en Rusia.

A Dimitri Mendeliev se le atribuye la creación de la tabla periódica de los elementos ya que él fue quien más se acerco, con mayor precisión y exactitud que sus antecesores a la clasificación y distribución de los elementos según sus particularidades y propiedades.

En 1789 Antoine Lavoisier había publicado una lista con 33 elementos químicos, de los cuales eran clasificados en gases, metales, tierras y los no metales, al poco tiempo de su publicación fue rechazada por el mundo científico de la época, por no contar con precisión necesaria, ya que se encontraron algunas inconsistencias físicas y químicas en las propiedades de los elementos.

Unos años después en 1862 Alexandre Emile Beguyer de Chancortuois geólogo francés desarrollo algo parecido a la tabla periódica, la cual denominó la hélice telúrica, partiendo del ciclo de los elementos los coloco en una espiral sobre un cilindro por el orden del peso atómico de cada material o cada elemento, con este experimento se pudo determinar que los elementos poseían cualidades parecidas en intervalos regulares, aquí se agregaron los iones y los compuestos.

Esta tabla de ordenamiento de los elementos químicos, no fue muy conocida por el mundo científico y entro rápidamente en desuso, pero se considera que estableció los primeros pasos para darle cierto orden a los elementos químicos que se conocían para la época.

Julius Lothar Meyer de nacionalidad alemana publicó en 1864 una tabla que contenía 44 elementos químicos ordenados según su valor, este orden se le dio, debido a que los elementos con propiedades similares poseían también valores similares, pero mas tarde llegaría el químico y científico británico William Odling, quien le agregaría otros elementos que llegarían a contabilizar 57 en total para ese entonces, clasificándolos y ordenándolos según su peso atómico.

Para 1870 el científico alemán Julius Lothar Meyer rediseñó una nueva versión de la tabla periódica de los elementos, muy diferente a la del ruso Dimitri Mendeliev, ambos a esta etapa clasificaban y ordenaban los elementos según su número atómico.

Ante estas nuevas modificaciones las críticas no se hicieron esperar por parte de todo el mundo científico, por lo que se vieron obligadas a realizar nuevos cambios, para mejorar el trabajo presentado con anterioridad, para la época solo se habían incluido 60 elementos naturales que eran los que se conocían hasta ese momento, luego de estas modificaciones se incrementaron el número de elementos a 90.

Pero la tabla periódica de Mendeliev fue la más aceptada para su época y es la misma que se utiliza actualmente con la salvedad de algunas mejoras y la inclusión de nuevos elementos, pero el ruso fue el que sentó las bases para la organización y distribución de los elementos químicos tal cual como los conocemos hoy día.

Uno de los grandes aportes de Mendeliev fue que en su tabla periódica dejó espacios vacíos para colocar elementos que aun no existían que no se habían inventado o no habían sido descubiertos por la ciencia, una de las propiedades de este científico ruso fue la capacidad de predecir la tendencia de los elementos que aun no se conocían.

Otro de los puntos a favor de la tabla presentada por Mendeliev, fue la disposición de los elementos por su peso atómico y no por su número atómico. Estableció  la clasificación de los elementos por familias o grupos, y más adelante colocó esos mismos grupos en filas y columnas numeradas del I al VIII, ordenándolos por el grado de oxidación de cada elemento.

Con el pasar de los años se le fueron agregando atributos a la tabla como lo fueron los gases nobles, posteriormente se le agregaron los elementos denominados tierras raras y los elementos radioactivos.

Ahora la modernidad de la tabla periódica se dice la estableció el científico y químico suizo, profesor en la Universidad de Zurich y ganador del Premio Nobel de Química Alfred Werner, quien propuso la configuración de los elementos en octaedros de los complejos de transición metálica, fue el primer químico orgánico de su tiempo. (Ver artículo sobre la Historia del Voleibol)

La modernidad trajo consigo la adhesión de nuevos elementos de los cuales sumaban un total de 118, 94 de ese total eran naturales y el resto fueron sintetizados en el laboratorio, los elementos químicos que van del número 95 al 100 son elementos que existen en la tierra en el ambiente de manera natural, pero que en la actualidad no se encuentran.

La tabla periódica establece los elementos de acuerdo a su número químico o el número de protones, por la disposición de sus electrones y sus cualidades químicas, este instrumento de ordenamiento de los elementos se cree que no se pudo desarrollar anteriormente por la carencia de elementos descubiertos.

A los científicos les llevo algo más de 200 años poder descifrar, entender y ordenar todos los elementos químicos que se conocían hasta esa fecha y de los que aun no se tienen conocimiento. Aun se sigue en la búsqueda de nuevos elementos los estudios y las investigaciones continúan.

La tabla periódica es de gran utilidad para los estudios científicos. Recientemente como se dijo anteriormente se ocuparon cuatro casillas de nuevos elementos, estos correspondían a las casillas 113, 115, 117 y 118 colocados en la séptima fila de la tabla.

La utilidad de la tabla periódica es de uso científico y académico, y es la manera más coherente de ordenar y distribuir los elementos químicos según su valor, número de electrones y distribución electrónica, es una herramienta valiosa para los que deseen aprende sobre el mundo de la química, la tabla es la base para empezar a entenderla.

Este no es el fin de la tabla periódica seguramente seguirá evolucionando y llenándose con el tiempo de nuevos elementos naturales o sintetizados en el laboratorio, con esto lo que queda claro es que el mundo de la química aun no se ha acabado y todavía queda mucho por descubrir sobre este tema.

Línea del tiempo

La línea del tiempo es un lapso en el cual se van descubriendo cada unos de los elementos que fueron incluidos poco a poco como parte de lo que hoy conocemos como la tabla periódica.

1669 Es descubierto el primer elemento químico de la mano de Henning Brand, a quien  se le ocurrió recoger un poco de orina la dejo en un recipiente por dos semanas, luego la coloco a ebullir para evaporar el agua, el residuo que quedo se tornó algo duro y lo mezcló con arena, luego lo calentó y extrajo el vapor de esa cocción de estos elementos, al enfriarse quedó un material blanquecino y cerúleo, al cual denomino fósforo de sus significado griego portador de luz ya que este brillaba en la oscuridad.

1769 Antoine de Lavoisier clasificó los primeros 33 elementos químicos naturales en metales y no metales.

1817 El alemán Johann Wolfgang Dobereiner descubre que algunos elementos con características similares pueden ser estudiados al ser agrupados en familias o grupos.

1827 El mismo Johann Wolfgang Dobereiner señaló que existían otros tres grupos de elementos que tenían la misma relación, por ejemplo el cloro, el yodo y el bromo, son elementos que según sus masas es la triada intermedia entre alguno de ellos dos.

1830 Aunque ya desde el siglo XVIII ya se conocían elementos tales como el oro, la plata, el cobre, el plomo y el mercurio no fue sino hasta esta fecha con el desarrollo de la química neumática que surgen los elementos gaseosos tales como: el oxigeno, el hidrogeno y el nitrógeno.

1844 John Dalton desarrolló el atomismo químico que no es otra cosa sino  la integración y una nueva definición de los elementos, la unidad de referencia era la masa de átomo de hidrógeno de cada elemento, construyendo así un sistema de masas atómicas relativas.

1858 Hubo una extensión de las triadas no siempre los resultados eran exactos para las masas atómica y se dificultaba su regularidad.

1862 El químico inglés John Alexander Reina Newlands, clasificó 56 elementos en 11 grupos basados en la similitud de las propiedades físicas.

1862 Se conocen las primeras tablas periódicas de tres dimensiones.

1863 Alexandre Emile Beguyer de Chancortuois es quien publica la primera tabla periódica que se conoce en la historia, colocó la disposición de los elementos según sus pesos atómicos y se dio cuenta que las propiedades se repetían cada 7 elementos, propuso una nueva organización para los elementos basado en algo denominado el tornillo telúrico.

1864 Alexandre Emile Beguyer de Chancortuois dispuso que los elementos químicos se podían clasificar según su número atómico, al igual que se clasificaban las escalas musicales.

1864 Alexandre Emile Beguyer de Chancortuois y John Alexander Reina Newlands proponen la ley de las octavas, que no es otra cosa sino la repetición de las propiedades cada ocho elementos, pero esta norma no se puede aplicar a los elementos más allá del calcio.

1864 el alemán Julius Lothar Meyer propone la simplificación y abreviación de la tabla periódica.

1867 el químico danés Gustavus Hinrichs publicó una tabla periódica en espiral según los espectros, los pesos atómicos y otras similitudes de los elementos,  su trabajo fue considerado ostentoso y muy complicado, por ello no tuvo aceptación y aprobación por parte de la crítica química.

1868 Julius Lothar Meyer elabora una tabla extendida que entrega para que pueda ser trabajada y en base a ella se pueda evolucionar.

1869 El ruso Dimitri Mendeliev coloco la disposición de los 53 elementos en línea una debajo de la otra y así los que poseían igual valencia estaban dispuestos en la misma hilera, lo que le confería hasta ese momento un orden mucho mas aceptable a lo que se conocía hasta la fecha,  se dejaron espacios en blanco porque se suponían que surgirían nuevos elementos que ocuparían esas casillas que eran desconocidos para ese momento.

1870 Julius Lothar Meyer realizó un gráfico en el que se mostraba la periodicidad de los elementos, respecto a su masa atómica.

1871 Dimitri Mendeliev y Julius Lothar Meyer, propusieron una tabla en la que se colocaban 7 filas y 8 columnas, se establecieron los grupos de elementos por contar con características similares.

1895 Es descubierto el Aragón un elemento inerte y gaseoso, este descubrimiento se produce gracias a los esfuerzos de los científicos William Ramsay y Lord Rayleigh.

1858 William Ramsay propone que el Aragón sea colocado entre el Cloro y el Potasio junto con la familia del Helio, esto dio paso a que al poco tiempo fuese descubierto el Neón y sus propiedades.

1898 Los esposos Pierre y Marie Curie descubren los elementos químicos radioactivos el Radio y el Polonio.

1911 El químico y físico británico Ernest Rutherford determinó la carga nuclear, es decir la carga nuclear de un núcleo es proporcional al peso del elemento. (Ver artículo sobre la Historia de la Tierra)

1913 Henry Moseley dispuso el orden de los elementos según su número atómico creciente, lo que daba como consecuencia que estos números hacían que las propiedades físicas y químicas presentaran tendencias periódicas.

1936 Es descubierto el Tecnecio el primer elemento artificial, utilizando el método fermi, que no es otra cosa sino inyectar de neutrones acelerados un átomo en un ciclotrón.

1940 Glenn Seaborg descubre el Plutonio y le realiza los últimos cambios importantes a la tabla periódica, además de descubrir los elementos del 94 al 100. Adicional al Plutonio, descubrió también el Americio, Nobelio, Curio, Mendelevio, Berkelio, Fermio, Einstenio y Californio.

1945 Glenn Seaborg sugirió que los actínidos estaba ocupando un subnivel equivocado en la línea F en vez de ser colocados en la fila del bloque D.

1952 Gil Chaverri químico costarricense propuso una nueva disposición de los lantánidos y los actinidos de acuerdo a sus números atómicos lo que le dio una secuencia lógica.

1965 Es el apogeo de la Guerra Fría y los norteamericanos y los rusos entran en una pugna por conseguir la sintonización de los elementos  hasta el número 106, gracias a la técnica de fusión en frío son descubiertos otros elementos.

1988 La Unión Internacional de Química Pura y Aplicada IUPAC, establece una nueva nomenclatura, dejando atrás el sistema utilizado hasta ese momento.

1996 Se consigue el elemento 112 al hacer chocar a altas velocidades un átomo de Cinc con un átomo de Plomo su vida estimada es de 240 micro segundos.

1997 Se le establecen los nombres a los siguiente elementos que van del 104 al 109, Rotherforthium, Dubnium, Seaborgium, Bhorium, Hasium, Meitherium.

1999 Se establece la vida del elemento 114 la cual es de 30 segundos.

2009 Los alumnos del 4ESO Sergi Nogal, Paula Ubach y María Argemi realizan algunas modificaciones a la tabla periódica para mejorar su uso.

2011 Se realiza la actualización de la tabla periódica con la inclusión de los elementos 114 y 116 el Flerovium y el Livermorium, respectivamente.

2015 Existen 18 grupos en la tabla estándar que no están colocados al azar, su orden obedece a un la organización de las series químicas de cada elemento con una coherencia científica.

2016 Son agregados nuevos elementos súper pesados a la nomenclatura de la tabla periódica, estos elementos fueron descubiertos por científicos, japoneses, rusos y norteamericanos y corresponden a los números 113, 115, 117 y 118.

La tabla periódica según Dobereiner

Los elementos de la naturaleza se resumían en los cuatro elementos básicos como lo son aire, tierra, agua y fuego, pero la química no era solo esos cuatro elementos, va mucho más allá, de ahí surge la necesidad de organizarlos en la tabla periódica.

Los seres humanos siempre hemos sido curiosos y siempre le hemos querido buscar la explicación a todos los elementos que nos rodean, conocer de su materia o de su composición, estos descubrimientos y sus respectivas explicaciones, se pudieron dar gracias al avance de las tecnologías y los progresos en las técnicas de las experimentaciones químicas y físicas.

La materia no es solo lo que se ve sino también lo que no se ve, la materia no es tan fácil como se aprecia a simple vista, fue por esta razón que en el siglo XIX un grupo de científicos se vieron en la necesidad y se dieron a la tarea de organizar y darle orden a todos los elementos que se iban descubriendo con el pasar del tiempo.

Una de las maneras más simples, naturales y lógicas de ordenarlos fue partiendo de su masa atómica, pero este ordenamiento no mostraba diferencias o similitudes entre ellos, a partir de este momento muchos fueron los intentos y muchos fueron los científicos, químicos, físicos y geólogos, quienes buscaron de darle un orden lógico y coherente a los elementos en la tabla periódica que conocemos hoy día.

Johann Wolfgang Dobereiner, químico alemán fue quien en 1817 presentó un trabajo que mostraba las relaciones entre las masas atómicas y las propiedades de cada uno de los elementos existentes y descubiertos hasta la fecha, fue el primero en agrupar a los elementos en tríos o lo que él denominó triadas, que no era otra cosa sino la agrupación de sus elementos según sus similitudes.

La primera triada que se conoció fue la del cloro, el bromo y el yodo, lo que significó que la masa de uno de estos tres elementos era la intermedia entre los otros dos, fue así entonces como en 1850 luego de tantos estudios se contabilizaban más de 20 triadas, lo que permitió darle un orden real, claro y coherente a esos elementos.

Para graficarlo de manera más simple se pueden destacar estos dos ejemplos, el Litio posee una masa atómica de 7, el Sodio de 23 y el Potasio de 39, siendo en este caso el promedio 23, otro ejemplo es el del Calcio con una masa atómica de 40, el Estroncio de 87.6 y Bario de 137, siendo su promedio de 88.5.

En la primera mitad del siglo XX el problema que se planteaban ahora los científicos era, encontrar una congruencia entre los elementos y su relación natural con sus propiedades,  fue por ello que se realizó El Primer Congreso Internacional de Química  en el año de 1869, en la ciudad de Karlsruhe Alemania.

En este primer congreso de científicos de la química mundial, el ponente mas destacado se dice fue el italiano Estanislao Canizzaro, quien fue uno de los que aportó con su exposición el acercamiento según la clasificación más adecuada de los elementos que se estaba buscando para esa época, incluso ese trabajo de Canizzaro se dice que fue el antecesor de la tabla periódica tal cual como la conocemos hoy día.

En este encuentro de los profesionales de la química Canizzaro expuso, que gracias a los esfuerzos, estudios e investigaciones de su colega y compatriota Lorenzo Romano Amedeo Avogadro, este último había descifrado una manera de calcular la masa atómica de los elementos, que era algo tan buscado y deseado para ese momento. (Ver artículo sobre la Historia de Medusa)

Lo que en realidad cautivo mas a Canizzaro sobre el trabajo de Avogadro, fue que el modo tan relativo en el que se comportan los elementos, sobre todo los gaseosos, estos fueron la clave para que Estanislao pudiera determinar un sistema coherente y más eficiente para calcular la masa atómica de los elementos, lo que fue presentado en el Congreso de la ciudad Alemana.

https://www.youtube.com/watch?v=tex_D_vLmxw

Fue tal la exposición de Canizzaro que logró convencer a todos los presentes sobre el cálculo de las masas atómicas de los elementos, en ese congreso estaban dos jóvenes promesas de la química ellos eran, el germano Julius Lothar Meyer y el otro respondía al nombre de Dimitri Mendeliev, un químico ruso a quien se le atribuye la creación de la tabla periódica.

El ingles John Alexander Reina Newlands en el año de 1863 esbozo otra forma de clasificar los elementos al ordenarlos de manera ascendente según su masa atómica sin tomar en cuenta el hidrógeno. Newlands se percató con este estudio que por cada siete elementos el octavo coincidía con las propiedades del primer elemento del grupo anterior, a esto se le denominó, la ley de las octavas.

Es aquí en donde los elementos están junto a un número que corresponde a la masa atómica de manera ascendente, John Dalton para el siglo XIX le proporcionó un impulso a la química, renovando su manera de ver y de hacer las cosas en esta especialidad. Ya para 1830 existían 55 elementos cada uno de ellos con apariencias distintas y diversas entre sí.

Con el afán de querer explicarle a sus alumnos de una manera más simple, sistematizada y simplificada el orden y composición de los elementos químicos halla ese momentos existente, fue que se creó en 1869 por el químico ruso Dimitri Mendeliev la primera tabla periódica de los elementos. Esta distribución y ordenamiento la fue realizando de a poco en ocasiones con éxito y en otras con algunos trucos, ya que algunas masas atómicas estaban erradas en su exposición.

Para estos tiempos los elementos gaseosos no existían, que son los que actualmente ocupan la octava columna de la tabla, el ruso tomó en cuenta las propiedades de cada uno de los elementos como una función periódica de las respectivas masas atómicas de cada uno de los elementos objetos de estudio, es por ello que a esta teoría se le denomina Ley Periódica.

En la tabla periódica están distribuidos los elementos en familias y periodos, los primeros están dispuestos en las columnas verticales y los segundos en las horizontales, dentro de cada recuadro esta la abreviatura del elemento o el símbolo acompañado de otros datos de interés tales como: la masa atómica, el número atómico, en algunos casos se emplean colores para definir los estados físicos de los elementos.

Ahora bien el estado físico de los elementos se presentan de la siguiente manera sólo cinco están en estado líquido y a temperatura ambiente, estos son: el Francio, el Boro, el Cesio, el Mercurio y el Galio, en cuanto a los gaseosos existen doce que son: el Oberón, el Hidrógeno, Nitrógeno, Neón, Oxígeno, Argón, Cloro, Criptón, Fluor, Xenón y Radón.

En cuanto al primer periodo está compuesto de dos elementos que son el Hidrógeno y el Helio, mientras que el segundo y el tercer periodo están conformados por ocho elementos, dos periodos de cuatro elementos, le sigue el quinto con 18 elementos y el sexto con 32 y el séptimo con 23.

Debajo del cuerpo principal de la tabla están conformadas dos series de elementos, denominados las tierras raras que son el sexto y el séptimo período, estos son los lantánidos y los actinidos, esta distribución sirvió para acortar la dimensión de la tabla, pero vista así ha servido más bien para otros propósitos mas descriptivos.

Los alotropodos son los elementos que se presentan de manera natural de dos o mas formas, por ejemplo el oxigeno es una de ellas en su forma molecular biatómica sirve para la respiración de los seres vivos y en su forma molecular triatómica sirve para proteger de los rayo UV.

El carbono es uno de los elementos que mas llama la atención porque se presenta en múltiples formas, existen otros elementos tales como el azufre y el fósforo que también se podrían denominar alótropos, en el caso particular del fósforo se conoce el de color blanco y el de color rojo.

Uno de los primeros científicos químicos en descubrir la estructura atómica de los elementos fue Henry Moseley, quien se valió de la utilización de diferentes metales para ejecutar diversos experimentos, denotando así el número atómico de cada elemento, este número fue empleado por Moseley para realizar un nuevo ajuste a la tabla periódica, del cual se observaron mayores aciertos que a los aportes realizados por  Mendeliev.

En resumidas cuentas actualmente o mejor dicho desde ese momento las propiedades físicas y químicas son la función periódica de cada número atómico, muy distintamente a lo que creía el meteorólogo, matemático y químico británico John Dalton, que el átomo si se puede dividir, debido a que está compuesto por tres partículas, los protones, los electrones y el neutrón que fue descubierta por el físico británico James Chadwick.

Los elementos

Un elemento químico es una materia conformada por átomos de una misma especie, está constituida por un número específico de protones en el núcleo, esto es lo que lo hace pertenecer según su número atómico a una familia o categoría en particular.

Los elementos de la tabla periódica son materias que a su vez están conformadas por átomos y estos poseen características muy particulares que los hacen únicos, es por ello que mediante reacciones químicas no pueden ser descompuestas en otros elementos mas simples, puede darse el caso en que un elemento posea dos átomos y cada uno tenga su propia característica, su número de masa esto es lo que se denomina elementos isotopos.

Hay que estar atento y saber diferenciar también a un elemento simple de un elemento químico, por ejemplo el Ozono y el Hidrógeno son considerados sustancias simples, pero cada uno de ellos posee o tiene diferentes propiedades, pero el elemento que surge de estas dos sustancias es el Oxígeno.

Al principio de la creación se encontraban elementos en la naturaleza, pero otros son productos de alteraciones químicas o fusiones en los laboratorios, lo que ha producido una serie de elementos artificiales que son consideradas simples o sustancias compuestas, otros elementos han surgido mediante la utilización de la aceleración de partículas o a través de los reactores atómicos.

Los elementos químicos creados en los reactores suelen ser inestables y su tiempo de vida o duración es muy bajo, algunos duran solo un micro segundo.  Ahora otro agente que ha contribuido a la creación de elementos, es el propio universo a través de algo denominado nucleosínteis. Los nombres colocados o establecidos para cada elemento no son nada comunes, es por ello que no deben escribirse con mayúsculas a menos que se establezcan o existan reglas que así lo determinen.

A continuación se describirá algunos de los elementos químicos dispuestos en la tabla periódica, en la que se detallara nombre, símbolo, grupo al cual pertenece, densidad, peso atómico, punto de fusión, punto de ebullición,  el año en que fue descubierto y quien lo descubrió.

El hidrógeno, su símbolo es H, pertenece al grupo 1.1, tiene un peso atómico de 1.00794, 0.084 g/cm3, un punto de fusión de -259.1 °C, un punto de ebullición de -252.69 °C, fue descubierto por el alquimista suizo Theopharastus Phillippus Aureolus Bombastus von Hohenheim. (Ver artículo sobre la Historia del Fútbol)

Al británico William Ramsay y al sueco Per Teodor Cleve se les atribuye el descubrimiento del helio en el año de 1895, cuyo símbolo es He, pertenece al grupo 1.18, con un peso atómico de 4.002602, con una densidad de 0.17 g/cm3, con un punto de fusión de -272.2 °C, su punto de ebullición es de -268.9 °C.

El litio fue descubierto en el año de 1817 por el químico sueco Johan August Arfwerson, su símbolo es Li, pertenece al grupo 2.1, con un peso atómico de 6.941, con una densidad de 0.53 g/cm3, con un punto de fusión de 180.5 °C, el punto de ebullición se sitúa en 1317 °C.

El británico Sir Humphry Davy  se juntó con el francés Joseph Louis Gay Lussac y dieron con el boro en el año de 1808, su símbolo es B, pertenece al grupo 2.13, su peso atómico es de 10.811, su densidad es de 2.46 g/cm3, el punto de fusión es de 2300 °C y el punto de ebullición se sitúa en 2550 °C.

El berilio fue descubierto en 1797 por el naturalista y químico francés Louis Nicolas Vauquelin, su símbolo es el Be, su grupo al cual pertenece es el 2.2, su peso atómico es de 9.012182, su densidad se estableció en 1.85 g/cm3, su punto de fusión es 1278 °C y su punto de ebullición es de 2970°C.

Del carbono se dice que su origen es prehistórico y no se tiene certeza de quien lo descubrió, pero de lo que si se está seguro es que su símbolo es el C, pertenece al grupo 2.14, con un peso atómico de 12.0107, con una densidad de 3.51 g/cm3,  su punto de fusión es de 3550 °C y su punto de ebullición es de 4827 °C.

El nitrógeno es conocido por su símbolo N, descubierto en 1772 por el químico y botánico Daniel Rutherford, pertenece al grupo 2.15, con un peso atómico de 14.0067, su densidad es de 1.17 g/cm3, con un punto de fusión de -209.9 °C y un punto de ebullición de -195.8°C.

En 1774 de la mano de los científicos y teólogo Joseph Priestley y del químico sueco Carl Wilhelm Scheele fue descubierto el oxígeno, su símbolo es O y pertenece al grupo 2.16, su peso atómico se estableció en 15.9994, mientras que su densidad es de 1.33 g/cm3, su punto de fusión es de -218.4 °C y un punto de ebullición de -182.9 °C.

El flúor fue descubierto por el farmacéutico y químico francés Henry Moissan en 1886, su símbolo es F, pertenece al grupo 2.17, su peso atómico es de 18.9984032, la densidad es de 1.58 g/cm3, su punto de fusión es de -219.6 °C y su punto de ebullición es de -188.1 °C.

El neón lleva por símbolo Ne, pertenece al grupo 2.18, su peso atómico es de 20.1797, tiene una densidad de 0.84 g/cm3, un punto de fusión de -248.7 °C y un punto de ebullición de -246.1 °C, fue descubierto en el año de 1898 por los químicos británicos William Ramsay y Morris William Travers.

El Sodio su simbología es Na, pertenece al grupo de los 3.1, con un peso atómico de 22.98976928, su densidad es de unos 0.97 g/cm3, con un punto de fusión de 97.8 °C y un punto de ebullición de 892 °C, fue descubierto en 1807 por el británico Sir Humphry Davy .

El escocés Joseph Black fue quien dio en 1755 con el elemento químico magnesio que lleva por símbolo Mg, pertenece al grupo 3.2 y posee un peso atómico de  24.3050 y una densidad de 1.74 g/cm3, el punto de fusión se sitúa en 1107 °C y un punto de ebullición en unos 1755 °C.

El aluminio de símbolo Al, pertenece al grupo de 3.13, con un peso atómico de unos 26.9815386 y una densidad de 2.70 g/cm3, su punto de fusión se ubica en los 660.5 °C mientras que su punto de ebullición se sitúa en unos 2467 °C, fue descubierto en 1825 por  el físico y químico Danés Hans Christian Oersted.

En 1824 se descubre el silicio por el químico sueco Jons Jacob Berzelius su símbolo químico es Si, pertenece al grupo 3.14, su peso atómico es de 28.0855, el punto de fusión esta por el orden de los 1410 °C, un punto de ebullición de 2355 °C y una densidad de  2.33 g/cm3.

El fósforo fue el primer elemento descubierto en 1669 por el alquimista y farmacéutico alemán Hennig Brand, su símbolo es el P, pertenece al grupo 3.15, su peso atómico es de 30.973762, su densidad se ubica en 1.82 g/cm3, mientras que su punto de fusión es de 44 °C y su punto de ebullición es de 280 °C.

Estos son los primeros 15 elementos de 118 entre los que podemos destacar también el azufre, el cloro, el Aragón, el potasio, el calcio, el escandio, el titanio, el vanadio, el cromo, el magnesio, el hierro, el cobalto, el níquel, el cobre, el zinc, el galio, el germanio, el arsénico, el selenio, el bromo, el Kriptón, el rubidio, el estroncio, el itrio, el zirconio, el niobio, el molibdeno, el tecnecio, el rutenio, el rodio, el paladio, la plata y el cadmio.

Están también el indio, el estaño, el antimonio, el telurio, el yodo, el xenón, el cesio, el bario, el lantano, el cerio, el praseodomio, el neodimio, el prometio, el samario, el europio, el gadolinio, el terbio, el disprosio, el holmio, el erbio, el tulio, el iterbio, el lutecio, el hafnio, el tantalio, el wolframio, el renio, el osmio, el iridio, el platino, el oro, el mercurio, el talio, el plomo y el bismutio.

Continúan la lista el polonio, el astato, el radón, el francio, el radio, el actinio, el toro, el protactinio, el uranio, el neptunio, el plutonio, el americio, el curio, el berkelio, el californio, el einstenio, el formio, el mendelevio, el nobelio, el laurencio, el rutherfordio, el dubnio, el seaborgio, el bohrio, el hassio, el meitnerio, el darmstadtio, el roentgenio, el copernico, el nihonio, el flerovio, el moscovio, el livermorio, el tennesso y finalmente el oganeson.

El elemento 118, es decir, el oganeson, fue descubierto por un grupo de científicos del laboratorio nacional de Lawrence Berkeley, pero al no poder repetir con éxito el experimento, este elemento fue revocado de la lista de la tabla, actualmente existen 129 elementos recién descubiertos gracias a los avances científicos y tecnológicos.

La particularidad de los nombres de los elementos químicos de la tabla periódica se establecen según sus nombres en griego, ingles o latín, otra de las características tomadas en cuanta para atribuirle algún nombre a algún elemento es la ciudad en donde se hizo el descubrimiento o el nombre del científico quien dio con ese elemento químico.

Por ejemplo el hidrógeno viene del griego que significa engendrador de aguas, el litio proviene del griego que significa roca, el sodio se desprende del latín sodanum, el aluminio del latín lumen, el titanio debe su nombre a los titanes de la mitología griega quienes se dicen fueron los primeros habitantes de la tierra, el selenio que significa luna en griego y que se lee selene, el erbio en honor a un pueblo sueco y el tulio en honor a su creador de nombre tulio.

Libros

Existen una vasta y variada bibliografía sobre la tabla periódica de los elementos, ya que es materia obligada en los colegios del mundo, existen un sinfín de libros dedicados a esta materia, tanto los especializados como los no especializados.

Aquí te mostraremos una lista de las bibliografías que dedican sus páginas al estudio de la tabla periódica, sus elementos y componentes, su historia, entre otros datos de interés para sus lectores.

• Chang, R. 2008, Química General para Bachillerato, México, Mc Graw Hill interamericana.
• Landa, B Manuel, 2011, Química I, 2da edición, Compañía Editorial Nueva Imagen.
• Manuelon, M Larissa, 2012, México, Gafra Editores.
• Mora, V M, 2010, Química I, México, St editorial.
• Mc Murry. J, 2008, Química General, México, Pearson Pretice-Hall.
• Phillips, J S, 2007, Química: conceptos y aplicaciones, México, Mc Graw Hill interamericana.

• AGAFOSHIN. N.P. 1977. Ley periódica y sistema periódico de los elementos de Mendeleiev. Barcelona: Reverté.

• ARANDA M.; VILLASUSO GATO, J (INGABAD). 1986. Sistema periódico y propiedades periódicas. Xunta de Galicia, Conselleria de Educación.

• BENSAUDE-VICENT, B.; STENGERS, I. 1997. Historia de la química. Madrid: Addison-Wesley.

• BROCK, W. H. 1998. Historia de la química. Madrid: Alianza editorial.

• BOHR, N.1988. La teoría atómica y la descripción de la Naturaleza. Madrid: Alianza Universidad.

• CARTMELL, E.; FOWLES, G.W.A. 1979. Valencia y estructura molecular. Barcelona: Reverté.

• CATALÁN, M. A. En recuerdo del profesor. 1992. Madrid: CSIC.

• CENTELLAS, F.; BRILLAS. E.; DOMÈNECH. BASTIDA, R. 1992. Fonaments d’estructura atòmica i de l’enllaç químic. Barcelona: Barcanova.

• COSTA I TORRES, J.M.; LLUCH I LÓPEZ, J.M.; PÉREZ I GONZÀLEZ, J.J. 1993. Química. Estructura de la materia. Barcelona: Enciclopédia Catalana.

• CRUZ, D.; CHAMIZO, J.A.; GARRITZ A. 1987. Estructura Atómica, un enfoque químico. México: Addison – Wesley.

• FRANCO, F. 1983. Elementos químicos y sus aplicaciones. Madrid – Barcelona:. Index.

• GARZON RUIPEREZ, L. 1988. De Mendeleiev a los superelementos. Oviedo. Servicio de Publicaciones de la Universidad de Oviedo.

• NICOLAU , F. 1995. Els elements que componen el cosmos. Barcelona: Claret.

• SÁNCHEZ RON, J. M. 1986. Miguel Catalán; su obra y su mundo. Madrid:CSIC.

• SOLBES, J.; CALATAYUD, M.L.; CLIMENT I MORATÓ, J.B.; NAVARRO, J. 1987. Model quàntic de l’àtom. Valencia. Servicio de formación permenente de la Universidad de Valencia.

• WEINBERG, S. 1985. Partículas subatómicas. Barcelona: Biblioteca Scientific American.

La historia de la tabla periódica hasta la actualidad

Muchos años han pasado desde que se descubrió el primer elemento químico en 1669, muchos fueron los ensayos, unos con éxito y otros no tanto para darle un orden adecuado a todos los elementos, esta es la historia de la tabla periódica.

Pero su historia se remonta no solo al descubrimiento de los primeros elementos sino la historia de la tabla periódica parte desde que en 1869 el químico ruso Dimitri Mendeleiev, le quiso dar orden a los elementos que se conocían hasta la fecha, es entonces cuando presentó un sistema que le otorgó cierto orden hasta ese momento a los elementos químicos.

Para la Organización de Naciones Unidas (ONU) el año 2019 fue declarado como el año de la tabla periódica de los elementos al celebrarse este año su 150 aniversario desde su publicación, su autor aunque nunca fue reconocido o tomado en cuenta por sus compatriotas por presentar ideas liberales, nunca fue admitido por la Academia Rusa de las Ciencias, pero no fue sino hasta 1955 cuando se le rindió honor y se le colocó al elemento 101 el mendelevio (Md) en honor al creador de la tabla periódica.

Mendeleiev no solo le dio orden a los elementos naturales existentes para ese momento, sino que también se proyectó mas allá de lo desconocido y presento una tabla en donde reunía a los elementos actuales mas los que aun no se habían descubierto, con el aporte valioso de otros expertos de la química, la tabla periódica posee ese colorido tan particular que la hace ser el corazón de los amantes de la química.

Ahora bien un elemento químico es una materia constituida por átomos de una misma especia y que no se pueden descomponer mediante reacciones químicas en materias más simples, hasta la fecha se conocen y se han certificado y aprobado 118 elementos.

Por su parte la tabla periódica de los elementos es la disposición de esto mismo, es decir, de los elementos según su masa atómica, ese orden establece una periodicidad en cada uno de sus elementos, de ahí su nombre y es por eso que su patrón se da en elementos que se encuentran dispuestos en un mismo grupo o en una misma columna.

Es una herramienta que le permite a los científicos predecir las propiedades y las  apariencias de los elementos del universo y sobre todo los que se encuentran en el planeta tierra, más allá de su papel fundamental para la química, la utilización de la tabla periódica traspasa las fronteras de otras ciencias tales como la biología y la física.

En el siglo XIX solamente se sabía de la existencia de 63 elementos químicos, pero existían muchas discrepancias entre los científicos sobre que orden darle y que nombre colocarles a cada uno de ellos, para dilucidar y esclarecer mejor el panorama sobre este tema se organizó y se llevó a cabo el primer Congreso de Química,  en la ciudad alemana de Karlsruhe, de aquí se establecieron las primeras pautas y decisiones que determinarían los siguientes aportes y avances en esta materia.

Fue la presentación y la participación del italiano Stanislao Canizzaro que dejó clara o amplió un poco más el panorama sobre el ordenamiento de los materiales al hablar sobre la masa atómica y el peso atómico de los elementos, de esta exposición tres jóvenes promesas de la química quienes escuchaban este planteamiento tomaron estas palabras como validas para realizar la primera tabla periódica que se conoce, estos jóvenes eran Julius Lothar Meyer, Dimitri Mendeliev y William Odling.

Pero fue el ruso Dimitri Mendeliev, quien estuvo más cerca y próximo a lo que se buscaba, siendo su trabajo el mas aceptado por toda la crítica de la química mundial, además de dejar los espacios para los elementos que se descubrirían posteriormente como lo fueron el galio en 1875, el escandio en 1879, el germanio en 1887 y el tecnecio en 1937, pero no fue sino hasta principios del siglo XX cuando el británico Henry Moseley le dio los toques finales y la termino de perfeccionar.

Se dice que la fecha oficial de la creación de la tabla periódica por parte del ruso Mendeliev fue el 1 de marzo de 1869, esta es según el calendario gregoriano la fecha que se toma como la fecha del aniversario de su creación, pero si se toma como referencia el calendario juliano utilizado en Rusia, entonces el aniversario seria el 17 de febrero. La idea de la tabla periódica según Mendeliev llevaba 20 años ideándola, aunque otras historias establecen que fue a través de un sueño que tuvo el científico ruso de donde le surgió la idea.

Es así como a través de los años se han ido agregando otros elementos basados en los avances tecnológicos y a los inventos en los laboratorios, por parte de los científicos, se cree que la tabla periódica podría ser infinita en la medida que se vayan realizando nuevos inventos y nuevos avances tecnológicos, actualmente diversos laboratorios de los Estados Unidos, Rusia, Alemania, Rusia y Japón se disputan la creación de los elementos 119 y 120.