Cinco grandes huellas en la historia de la Tabla Periódica

Hace unos días, Luis (El Cuaderno de Calpurnia Tate), Dolores (Pero esa es otra historia y debe ser contada en otra ocasión) y un roskientífico tuvimos una conversación en Twitter (muy graciosa, por cierto) que se inició gracias a la efeméride que nos comunicó el Elemento 114 el día en el que Dmitri Mendeléyev, creador de la Tabla Periódica de los Elementos, hacía 106 años de muerto (y que también lo informamos desde la inauguración de la XXII Edición del Carnaval de Química).

Conversación en Twitter con @ununcuadio y @luisccqq

Luis nos enunciaba que no fue Mendeléyev el único creador de la Tabla Periódica, sino uno de los creadores.

Los elementos químicos a lo largo de la historia de la Tabla Periódica no tienen un “descubridor exacto”. Los primeros elementos químicos que se proclamaron como puros (Cu, Au, Pb, Ag, Fe,…) se conocen desde la antigüedad y no se sabe cómo se descubrieron. Los orígenes de éstos datan en la Prehistoria y en esta época había escasez de conocimiento científico (por no decir que no había); sus herramientas la utilizaban como recurso para sobrevivir a la naturaleza que se les presentaba, sin tener ni idea de los componentes de éstas. Sin embargo, los elementos químicos más recientes (Cn, Fl, Lv —excluyendo a los todavía no confirmados su descubrimiento—) han sido descubiertos (que no aislados) entre 1996 y 2000. Esto es una idea para “demostrar” que la Tabla Periódica continua evolucionando en el presente.

Entre todos los científicos que han estado presente en la evolución de la Tabla Periódica, hay algunos que han destacado más, no por descubrir elementos (que también), sino por los estudios en las propiedades y en la clasificación de dicha Tabla. Algunos de ellos son Robert Boyle (diferenció entre elemento y compuesto químico e investigó, junto a Mariotte, cómo se comporta un gas en relación con la presión y el volumen manteniendo la temperatura constante, entre otras muchas cosas), Antoine Lavoisier (identificó 27 elementos químicos, re-definió el concepto de elemento como una sustancia simple y clasificó los elementos en metales, no metales, metales de transición y metaloides, entre otras muchas cosas), Humphry Davy (por el descubrimiento de los metales alcalinos y alcalino-térreos por electrolisis, entre otras muchas cosas), John Dalton (formuló el primer modelo atómico, que lleva su nombre, y publicó una tabla de pesos atómicos, entre otras muchas cosas), Henry Moseley (gracias a sus estudios se clasificaron los elementos por su número atómico, y no por su masa atómica como se hacía), etc.

Pero en este post se hablará de los cinco personajes que protagonizan la conversación vía Twitter entre Luis, Dolores y yo. Éstos son DöbereinerChancourtoisNewlandsMendeléyev y Meyer (en orden a explicar), quienes realizaron los primeros intentos en la agrupación de los elementos. Queda feo eso de mencionarlos sin añadir algo de información, ¿no?

Döbereiner

Johann Wolfgang Döbereiner fue un químico alemán. Nació el 13 de diciembre de Döbereiner1780, en Hof. Desde 1810 hasta su fallecimiento (24 de marzo de 1849, a la edad de 68 años) fue profesor de Química y Tecnología en la Universidad de Jena. Durante este tiempo investigó la acción de contacto del platino (usándolo como catalizador) en hidrógeno (producido por reaccionar cinc y ácido sulfúrico) —lo que le llevó a inventar la Lámpara de Döbereiner—, entre otras cosas.

¿Qué aportó este señor a la Tabla Periódica?

Hacia 1817 Döbereiner encontró cierta relación en las propiedades físicas de algunos grupos de tres elementos, a los que se les llamó Tríadas de Döbereiner o Ley de las Tríadas. Esta relación se centraba en el peso atómico, y el enunciado era el siguiente: el peso atómico del elemento central de la tríada es aproximadamente igual al promedio entre los otros dos elementos restantesEn 1827 se había encontrado esta misma similitud en varias tríadas más.  En 1950 ya se habían encontrado unas 20 tríadas con la misma propiedad física.

Algunos ejemplos de la Ley de las Tríadas

Ejemplos de tríadas donde se demuestra que la suma de los pesos atómicos del elemento de arriba con el de abajo es aproximadamente igual al peso atómico del elemento del medio. | Fuente

Pero Döbereiner no solo encontró relaciones en las propiedades físicas de los elementos, sino también en las propiedades químicas. Por ejemplo, el Li, el Na y el K reaccionan con cloro formando compuestos químicos de fórmulas similares (LiCl, NaCl, KCl) y forman hidróxidos obteniendo fórmulas similares (LiOH, NaOH, KOH); el Ca, el Sr y el Ba se combinan con sulfatos formando fórmulas similares (CaSO4, SrSO4, BaSO4) y reaccionan con cloro —diatómico— cuyas fórmulas son similares (CaCl2, SrCl2, BaCl2); el S, el Se y el Te reaccionan con hidrógeno  —diatómico— formando fórmulas similares (H2S, H2Se, H2Te) y reaccionan con oxígeno —diatómico— formando óxidos de fórmulas similares (SO2, SeO2, TeO2).

Relaciones en las propiedades químicas de las tríadas

Resumiendo el párrafo anterior. | Fuente: Wikipedia

Chancourtois

Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois fue un geólogo y mineralogista francés.

Alexandre Emile Béguyer de Chancourtois

Nació el 20 enero 1820 en París y murió el 14 de noviembre de 1886, a la edad de 66 años. Estudió en l’École Polytechnique de París, una de las escuelas francesas más grandes conocidas de Ingeniería, y fue profesor de Geología en l’École Nationale Supérieure des Mines de Paris.

¿Qué aportó este señor a la Tabla Periódica?

En 1864, el mismo año que Newlands publicó su aportación a la Tabla Periódica (de lo que se hablará en posteriores párrafos), Chancourtois creó un sistema para organizar los elementos químicos basado en los nuevos pesos atómicos obtenidos gracias a las ideas de Stanislao Cannizzaro (químico italiano conocido por diferenciar entre masa molecular y masa atómica y por la reacción de Cannizzaro) que contribuyeron a la Tabla Periódica.

Construyó una hélice (un cilindro con su base dividida en 16 partes iguales) de papel donde se mostraba un gráfico de espirales, a lo que le llamó el Tornillo Telúrico (el telurio era el elemento que se encontraba en el centro de la gráfica), donde colocó los elementos químicos conocidos hasta entonces dispuestos en orden creciente de sus pesos atómicos. Los elementos similares se encontraban alineados verticalmente.

Representación gráfica de la aportación de Chancourtois a la Tabla Periódica

En la Fig. 1 vemos que los elementos que se alinean verticalmente (ej.: Li, Na y K) tienen propiedades similares. En la Fig. 2 vemos el Tornillo Telúrico, cuyo desarrollo está a su lado derecho (donde también podemos ver que la base del cilindro está dividido en 16 partes iguales). | Fuentes: Fig. 1 y Fig. 2

Tornillo Telúrico de Chancourtois

Tornillo Telúrico de Chancourtois | Fuente

Newlands

John Alexander Reina Newlands fue un químico inglés. Nació en Londres el 26 deJohn Alexander Reina Newlands noviembre de 1837, y murió en la misma ciudad a sus 60 años el 29 de julio de 1898. Estudió en el Royal College of Chemistry y terminó especializándose en Química Analítica trabajando en una refinería de azúcar.

¿Qué aportó este señor a la Tabla Periódica?

Siguiendo con los trabajos de Döbereiner, Newlands ordenó los elementos químicos en orden creciente de los pesos atómicos (excluyendo al hidrógeno), observando que cada 7 elementos resultaba haber similitudes en sus propiedades; es decir, el 1º y el 8º elemento tenían propiedades similares, el 2º y el 9º tenían propiedades similares, el 3º y el 10º tenían propiedades similares, etc. A esta nueva clasificación para los elementos se le llamó la Ley de las Octavas de Newlands, publicada en 1864. Pero este método se dejaba de cumplir a partir del calcio, por lo que los científicos no tuvieron muy en cuenta el trabajo del químico inglés; aunque la Royal Society of London no tardaría mucho en concederle la medalla Davy (en 1887).

Ley de las Octavas de Newlands

Hay que tener en cuenta que el elemento G es actualmente el Be (antiguamente glucinium) y que el Di (didimium) fue un elemento conocido hasta 1885 (mezcla de praseodimio y neodimio). | Fuente

Mendeléyev

Dmitri Ivánovich Mendeléyev fue un químico ruso. Nació el 8 de febrero de 1834 en

Tobolsk, y murió el 2 de febrero de 1907 en San Petersburgo, casi ciego. Estudió Química en la Universidad de San Petersburgo y más tarde en la de Heidelberg, y fue profesor de Química y Tecnología en el Instituto Técnico de San Petersburgo e impartió clases de Química general en la Universidad de la misma ciudad. En 1882 recibió una medalla Davy.

¿Qué aportó este señor a la Tabla Periódica?

Mendeléyev realizó muchísimos trabajos. Publicó numerosas investigaciones en el campo de la Química, como “la cohesión de algunos líquidos y el papel de la cohesión molecular en las reacciones químicas de los cuerpos” (teniendo de referencia a Kirchhoff —físico— y Bunsen —químico—), investigó la temperatura de ebullición y con ésto la licuefacción de algunos gases, acudió al Congreso de Karlsruhe (donde conoció a Cannizzaro; justo después publicó un libro, Química Orgánica), estudió el isomorfismo y la compresión de los gases,   investigó la fosforescencia del ZnS y sacó conclusiones, etc. Pero no solo aportó a la Química, también a la agricultura, la ganadería, la industria, el petróleo… hasta llegó a ser asesor del ministro de Hacienda de Rusia.

Principles of Chemistry, 1869

Principles of Chemistry, 1869. | Fuente

En 1869 publicó lo más destacado de su formación química, Principles of Chemistry, donde desarrolló la Tabla Periódica ordenada por peso atómico (no fue hasta 1913 cuando Moseley introdujo la Tabla Periódica ordenada por número atómico de acuerdo con sus investigaciones realizadas en la medida de las longitudes de ondas de rayos X). No solo explicó las propiedades (físicas y químicas) de los 63 elementos existentes hasta entonces, sino que también predijo la existencia (y la explicación de sus propiedades) de elementos como el Ga (Dmitri lo llamó eka-Aluminio, hasta que lo aisló el químico francés Lecoq de Boisbaundran en 1875 y lo llamó galio), el Sc (Dmitri lo llamó eka-Boro, hasta que lo aisló el químico sueco Nilson en 1879 y lo llamó escandio), el Ge (Dmitri lo llamó eka-Silicio hasta que lo aisló el químico alemán Winkler en 1886 y lo llamó germanio) y el Tc (Dmitri lo llamó eka-Manganeso hasta que fue aislado por el físico italo-americano Segrè y el químico italiano Perrier en 1937 y lo llamaron tecnecio). Estos elementos los predijo en 1971.

En la Tabla Periódica de Mendeléyev, los elementos se clasificaban de izquierda a derecha formando líneas horizontales, en orden creciente de peso atómico. Los elementos de propiedades similares (de la misma familia) se disponían en columnas (en vertical), formando grupos. Durante este periodo de tiempo, Dmitri dudó de algunos valores de masas atómicas y re-ordenó la masa atómica de algunos elementos para que concordaran con sus elementos contiguos.

Tabla Periódica de Mendeléyev en 1869

Tabla Periódica de Mendeléyev en 1869. | Fuente: Wikipedia

En 1872 Dmitri actualizó su Tabla y la publicó, compuesta por 8 columnas divididas en 2 grupos (posteriormente llamadas A y B), añadiendo las fórmulas químicas que se formaban al reaccionar cada grupo con hidrógeno (formando hidruros) y oxígeno (formando óxidos), y añadiendo el valor de las valencias de cada elemento.

Tabla Periódica de Mendeléyev en 1972

Tabla Periódica de Mendeléyev en 1872. | Fuente: Wikipedia

Elementos clasificados por valencias y su posición en la Tabla Periódica según éstas

Algunos elementos clasificados por valencias y su posición en la Tabla Periódica de Mendeléyev según éstas. | Fuente

Más tarde, a principios del siglo XX (concretamente en 1902), Dmitri completó algo más esta Tabla añadiendo un grupo más, el grupo cero, formado por los gases nobles existentes en la época (He y Ar). Esto fue algo que no gustó mucho, puesto que los gases nobles no tenían sitio en la Tabla; debido a que tenían un valor cero en valencias, se le clasificó como grupo 0 y todo quedó de maravilla.

Meyer

Julius Lothar von Meyer fue un químico alemán. Nació en Varel el 19 de agosto deMeyer 1830, y murió en Tangencial el 11 de abril de 1895, a la edad de 64 años. Estudió en tres universidades americanas y en una rusa. Fue profesor de Ciencias Naturales en Eberswalde y más tarde de Química en la Universidad de Tübingen. En 1882, al igual que Mendeléyev, fue galardonado con una medalla Davy.

¿Qué aportó este señor a la Tabla Periódica?

Después de prestar mucha atención a las conclusiones de Cannizzaro en el Congreso de Karlsruhe, en 1864 Meyer publicó su obra Die modernen Theorien der Chemie und ihre Bedeutung für die chemische Statik (“Teorías modernas de la Química y su significado para la Química Estática”) en la que se mostraba la primera Tabla Periódica clasificada según las valencias de los elementos. En esta Tabla se encontraba un total de 28 elementos químicos distribuidos en 6 periodos distribuidas en horizontal.

Clasificación de los elementos químicos según Meyer, 1864

Clasificación de los elementos químicos según Meyer, 1864 | Fuente: Wikipedia

En 1970, Meyer publicó una actualización de la Tabla Periódica anterior cuyas modificaciones habían hecho que la nueva clasificación de los elementos fuese muy similar a la de Mendeléyev. En ésta, los elementos estaban organizados en 9 columnas que se distribuían verticalmente, y se señalaba gráficamente las propiedades físicas de los elementos (demostró la relación entre los volúmenes atómicos y y sus pesos). Con esta publicación en 1970, Meyer descubrió la ley periódica que concluía que “las propiedades de los elementos son funciones periódicas de su masa atómica“.

Clasificación de los elementos químicos según Meyer, 1870

Clasificación de los elementos químicos según Meyer, 1870 | Fuente: Wikipedia

Y he aquí los cinco protagonistas de la conversación tuitera entre 3 apasionados por la Química. Pero tampoco son estos los más importantes de todos, sino que marcaron cinco grandes huellas en la historia de la Tabla Periódica; algún día veremos las aportaciones a la Tabla Periódica de científicos como John Dalton, Jöns Jacob Berzelius, Jean-Baptiste Dumas, William Odling, Gustavus Detlef Hinrichs, etc. ¡La Tabla Periódica es otro mundo más que estudiar!

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NOTA: Este post participa en la XXII Edición del Carnaval de Química, que aloja un roskientífico en este mismo blog, y cuyo tema propuesto es la Tabla Periódica.

XXII Ed. del Carnaval de Química

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Acerca de Ismael

Estudiante de 3º ESO en el IES Odiel de Gibraleón (Huelva). Amante incondicional del RAP. Aficionado al deporte (fútbol y pádel). Roskientífico desde el 15/10/12.
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23 respuestas a Cinco grandes huellas en la historia de la Tabla Periódica

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  4. Catacroc dijo:

    Creo que hay un fallito en el pie de foto de la tabla de Mendeléyev ¿1972?

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  6. luisreig dijo:

    Buen repaso de la historia de la Tabla Periódica, tú sí te has acordado de Meyer. Por cierto, hace poco vi un modelo 3D de la Tabla que estaba muy chulo 😀

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  11. Luli... dijo:

    Gracias!!! Me sirvio muchisimo para mi tarea de quimica!!!

  12. iwin dijo:

    una pregunta ¿dalton aporto algo con respecto a metales

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  16. aleziita ramirez dijo:

    muxisimas gracias me salvaste la vida!!!! me sirvio de mucho la informacion….muy bn!

  17. rosa isela velasquez dijo:

    n todo en la vida pasa lo q uno kiere pero es important convivir cn lo q pasa

  18. Marco dijo:

    Gracias, me sirvió para hacer un estudio cronológico de la tabla.

  19. michediaz dijo:

    Muchas gracias 😄😄😄

  20. kevin arias dijo:

    ahhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh exelenteeeee informacion.

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