Historia de la tabla periódica de los elementos químicos –
Autores: José María Teijón Rivera Localización: Anales de la Real Academia de Doctores, ISSN 1138-2414, Vol.5, Nº 2, 2020, págs.241-259 Idioma: español Títulos paralelos:
History of the periodic table of the elements
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Resumen
español En esta revisión se indican brevemente las aportaciones más importantes de algunos científicos a la tabla periódica, desde la segunda mitad del siglo XVIII y el siglo XIX, periodo en el que se descubrieron la mayor parte de los elementos químicos. A mediados del siglo XIX el número de elementos químicos era tal que los científicos se encontraron con la necesidad de ordenar los elementos de alguna manera para así facilitar su estudio y comprender mejor las propiedades, es decir, debe existir una ley natural que relacione los distintos elementos y los ordene en función de sus propiedades. La primera forma de clasificación fue hacerlo tomando como criterio los pesos atómicos (actualmente masa atómica) de los elementos, pero ésta no reflejaba claramente las diferencias y similitudes entre éstos. Fue Mendeleiév a quien se debe la primera formulación de la ley periódica. Tuvo la genialidad de dejar huecos libres en su tabla periódica, que debían corresponder a elementos que todavía no se habían descubierto, para los que propuso sus pesos atómicos y sus propiedades, basadas en las de los elementos vecinos. Henry Moseley, en 1912, demuestra que la tabla periódica debe ordenarse por el número atómico. La ley de Mendeleiév condujo a la tabla periódica actual, se utilizó el número atómico como número ordenador de los elementos, y se estructuró en dieciocho grupos o columnas y siete periodos o filas. Finalizamos indicando la contribución de algunos científicos españoles, así como de algunas científicas a la tabla periódica. English This review briefly indicates the most important contributions of some scientists to the periodic table, from the second half of the 18th century and the 19th century, a period in which most of the chemical elements were discovered. In the mid-nineteenth century the number of chemical elements was such that scientists found themselves in need of ordering the elements in some way in order to facilitate their study and better understand the properties, that means, there must be a natural law that relates the different items and sort them based on their properties. The first form of classification was to do so taking as criteria the atomic weights (currently atomic mass) of the elements, but this did not clearly reflect the differences and similarities among them. Mendeleev was the scientific who proposed the first formulation of the periodic law. He had the genius of leaving free gaps in his periodic table, which should correspond to elements that had not yet been discovered, for which he proposed their atomic weights and their properties, based on those of the neighboring elements. Henry Moseley, in 1912, shows that the periodic table must be sorted by atomic number. Mendeleev’s law led to the current periodic table, the atomic number was used to arrange the elements, and it was structured in eighteen groups or columns and seven period sorrows. We conclude by indicating the contribution of some Spanish scientists, as well as some women scientists to the periodic table
Contents
¿Cómo ordenó la tabla periódica Henry Moseley?
De acuerdo con la Ley de Moseley, la tabla periódica pasaba a ordenarse por el número de protones o electrones de cada elemento, es decir, por el número atómico. – La posición de los elementos Os, Ir y Pt se corrigió cuando se modificaron sus pesos atómicos.
¿Cómo fue el origen de la tabla periódica?
¿Cuál es el origen de la tabla periódica? Durante el siglo XIX, los químicos comenzaron a clasificar los elementos conocidos de acuerdo con similitudes en sus propiedades físicas y químicas. El final de esos estudios generó la Tabla Periódica Moderna que conocemos.
Entre 1817 y 1829, el químico alemán Johan Dobereiner clasificó a algunos elementos en grupos de tres denominados triadas, ya que tenían propiedades químicas similares. Por ejemplo, en la triada cloro (Cl), bromo (Br) y yodo (I) notó que la masa atómica de Br estaba muy próxima al promedio de la masa de Cl e I.
Desafortunadamente no todos los elementos se agrupaban en triadas y sus esfuerzos fallaron para proponer una clasificación de los elementos. En 1863, el químico inglés, John Newlands clasificó los elementos establecidos en varios grupos proponiendo la Ley de Octavas, conformado por elementos de masa atómica creciente, donde ciertas propiedades se repetían cada 8 elementos.
En 1869, el químico ruso Dmitri Mendeleev publicó su primera tabla periódica de los elementos organizada en orden creciente de masa atómica. Al mismo tiempo, Lothar Meyer, químico alemán, publicó su tabla propia periódica con los elementos ordenados de menor a mayor masa atómica. Mendeleev organizó su tabla en filas horizontales dejando espacios vacíos donde debían incorporar algunos elementos que aún no habían sido descubiertos.
En esa organización Mendeleev visualizó un patrón aparente: elementos con propiedades químicas similares aparecen en intervalos regulares (o periódicos) en las columnas verticales de la tabla. El respaldo a las predicciones de Mendeleev se produce tras el descubrimiento de galio (Ga), escandio (Sc) y germanio (Ge) entre 1874 y 1885 localizándolos en aquellos espacios vacíos, lo que dio aun mas valor y aceptación de su Tabla Periódica en la comunidad científica.
¿Quién hizo la tabla periódica actual?
Henry Moseley | |
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Área | Física nuclear y física |
Empleador | Universidad de Mánchester Universidad de Oxford |
Conflictos | Primera Guerra Mundial |
Miembro de | Sociedad Filosófica y Literaria de Manchester |
¿Cómo comienza y termina cada periodo de la tabla periódica?
A diferencia de lo que ocurre con los grupos, los elementos de un mismo periodo no comparten, en general, propiedades químicas similares. Los periodos son las filas horizontales de la tabla periódica. Los elementos situados en un mismo periodo tienen sus electrones de valencia en el mismo nivel de energía.
Imagen de elaboración Propia |
Fíjate en que los elementos de los dos grupos de la izquierda tienen el último electrón situado en un orbital del tipo s, que coincide con el número del periodo (el elemento situado en el grupo 1 y en el periodo 3, en el orbital 3s). La zona derecha corresponde a 6 grupos en los que el último electrón está en orbitales np, siendo n el número del periodo.
- En la zona central el último electrón está en orbitales (n-1)d, y en la zona de fuera de la tabla, en (n-2)f.
- Puedes ver como los periodos 6 y 7 están divididos en dos partes; en realidad deberían mostrarse juntos, según puedes observar en la imagen a la derecha, pero para simplificar la división en grupos y periodos suele representarse de esta forma.
Como puedes observar, el número de electrones presentes en cada periodo es función del número de electrones que caben en cada nivel energético, pudiendo distinguirse cuatro tipos diferentes de periodos:
Periodo muy corto (Periodo 1). Correspondiente al nivel de energía principal, n=1, contiene 2 elementos. Periodos cortos (Periodos 2 y 3). Niveles n=2 y n=3, contienen 8 elementos Periodos largos (Periodos 4 y 5). Niveles n=4 y n=5, donde se sitúan también los orbitales 3d y 4d respectivamente, dando una capacidad de 18 elementos. Periodos muy largos (Periodos 6 y 7). Niveles n=6 y n=7. Se añaden los orbitales 4f y 5d, dando lugar a una capacidad total de 32 elementos.
¿Cómo clasifico los elementos Meyer?
Julius Lothar Meyer, uno de los padres de la primera tabla periódica de elementos químicos basada en el peso atómico La Historia solo suele reservar un lugar para el nombre del ganador, del que llega primero, y la Ciencia no es una excepción. Por desgracia, los segundos suelen olvidarse con facilidad.
- Julius Lothar Meyer representa ese ejemplo de lucidez y perseverancia en el trabajo científico, aunque su nombre no brille tanto por no haber sido el primero en comunicar sus descubrimientos.
- En un siglo XIX sin grandes posibilidades de comunicación, el químico alemán fue uno de los pioneros en desarrollar la.
Lo hizo de forma independiente al ruso Mendeléyev, aunque la publicación de su trabajo después de la del científico ruso, relegó el nombre de Meyer a un segundo lugar que no debería desmerecer ni su importancia ni su trascendencia en la, Julius Lothar Meyer nació en la localidad alemana de Varel un 19 de agosto de 1830, hace 190 años.
- Mamó la medicina desde pequeño gracias a su padre, el doctor Friedrich August Meyer, por lo que decantó su vocación a sucederlo.
- Estudió en las universidades de Zúrich, Würzburg, Heidelberg y Kaliningrado, a los 24 años se graduó en Medicina y cuatro años después, en 1858, obtuvo el doctorado en la Universidad de Breslau.
Los intereses de Meyer al principio fueron fisiológicos, pero poco a poco pasó a la, Comenzó estudiando las combinaciones del oxígeno y del dióxido de carbono con la sangre, pero poco a poco fue orientándose a la química inorgánica y a la química física.
En 1867 consiguió la cátedra de en Eberswalde y un año después se convirtió en profesor de Química en Karlsruhe, donde permaneció hasta que se trasladó a la cátedra de Tübingen (1876-1895). En 1860 un hecho cambió la vida de Julius Lothar Meyer y comienza a relacionarlo, sin saberlo, con el científico ruso,
Ese año ambos estaban entre los jóvenes químicos que asistieron al Primer Congreso Internacional de Química en Karlsruhe y, sin conocerse, quedaron impresionados con la presentación de Stanislao Cannizzaro sobre los pesos atómicos. Desde aquel momento, escribir un libro resultó ser el objetivo que ambos se marcaron, sin saber las intenciones uno del otro, para desarrollar la tabla periódica, es decir, un dispositivo para presentar los más de 60 elementos conocidos en aquel momento de una manera inteligible.
Más información Hasta ese momento los químicos habían estado intentando idear un sistema lógico de clasificación ordenando los elementos por peso atómico, pero la confusión sobre cómo determinar los pesos atómicos frustró sus intentos. Después del encuentro de Karlsruhe se publicaron varios proyectos nuevos, que finalmente culminaron en las obras independientes de Meyer y Mendeléyev.
The genius of Mendeleev’s periodic table – Lou Serico
La gran contribución a la Ciencia de Meyer comenzó en 1864, cuando publicó un libro titulado ‘Teoría química moderna’. En él expuso los fundamentos principales de esta ciencia, además de establecer las relaciones existentes entre las propiedades de los elementos químicos y sus respectivos pesos atómicos.
- Julius Lothar Meyer usó pesos atómicos para ordenar 28 elementos en 6 familias que tenían características químicas y físicas similares, dejando espacios en blanco para elementos aún no descubiertos.
- Su único avance conceptual sobre sus predecesores inmediatos fue ver la valencia, el número que representa el poder combinatorio de un átomo de un elemento en particular, como el vínculo entre los miembros de cada familia de elementos y como el patrón para el orden en el que las familias estaban organizadas.
Años después, en 1870, el químico alemán publicó su artículo ‘La naturaleza de los elementos químicos en función de su peso atómico’, en el que describía la evolución de su trabajo desde 1864. El artículo es famoso por su representación gráfica de la periodicidad del volumen atómico representado frente al peso atómico.
- Muchos químicos tenían sus dudas sobre la ley periódica al principio, pero estos escépticos se convirtieron gradualmente por el descubrimiento de elementos que encajan en los espacios en blanco en la disposición de la tabla y la corrección de los pesos atómicos antiguos.
- Mendeléyev, por su parte, tras el Congreso de Karlsruhe enseñó en el Instituto Tecnológico de San Petersburgo, completó su tesis doctoral y comenzó una granja experimental.
Cuando en 1867 fue nombrado catedrático de en la Universidad de San Petersburgo, él también empezó a escribir un libro, ‘Principios de Química’, y elaboró su ley periódica, que se publicó por primera vez en artículos en 1869, un año antes que Meyer, y en la que logró organizar todos los elementos conocidos en una tabla.
- El mayor esfuerzo de Julius Lothar Meyer se centró en clasificar los elementos químicos y en la obtención de sus propiedades químicas para predecir su comportamiento periódico en la tabla.
- Aunque su trabajo presentaba algunos inconvenientes, tanto la tabla propuesta por Meyer como la de Mendeléyev dejaron vacantes algunos lugares del sistema periódico, así como las propiedades de elementos desconocidos hasta entonces, hecho que les llevó a predecir la existencia de tres elementos, denominados escandio, galio y germanio.
Estos descubrimientos dieron fe de la validez de ambas clasificaciones. Más información Sin embargo, Meyer nunca disputó la prioridad de Mendeléyev por publicar sus estudios de forma independiente un año antes. A pesar de todo, el documento posterior de Meyer de 1870 fue innovador, ya que su demostración gráfica de la relación entre el volumen y el peso atómicos proporcionó una fuerte evidencia de la ley periódica que describe los patrones cíclicos entre los elementos.
- A pesar de la disputa, en apariencia larga y prolongada, Meyer y Mendeléyev siguieron vidas bien distintas.
- Mientras que Julius Lothar Meyer continuó con una vida de investigación y docencia y pasó los últimos 20 años de su vida como profesor en Tübingen, las fuertes inclinaciones democráticas de Mendeléyev lo metieron en problemas con las autoridades políticas y académicas rusas.
Sin embargo, contribuyó a la modernización de Rusia a través de sus informes y recomendaciones sobre pesos y medidas, tarifas de protección, construcción naval y rutas de envío en las regiones árticas, la fabricación de pólvora sin humo, y el desarrollo de la industria pesada.
- Cuando murió, los estudiantes llevaron la tabla periódica descubierta por él y por Meyer en la procesión fúnebre, lo que acrecentó su fama como padre de la tabla periódica.
- Por su parte, Julius Lothar Meyer falleció en 1895 víctima de un cáncer en Tübingen.
- Tenía 65 años y seguía dando clases en la ciudad alemana.
Hoy, sus descubrimientos continúan siendo una parte fundamental en el estudio de la química orgánica que tanto ayudo a desarrollar. Si tienes cuenta en EL PAÍS, puedes utilizarla para identificarte : Julius Lothar Meyer, uno de los padres de la primera tabla periódica de elementos químicos basada en el peso atómico