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Historia de la Tabla Periódica Chingay A. Adriana, Martínez C. María, Moya H. Juan, Shuguli S. Fátima

Resumen: Palabras clave: Introducción: En el 2019 se celebró el año internacional de la tabla periódica, debido a que se conmemoraba su 150° aniversario desde su creación, pues ha sido una herramienta única que permite a los científicos y a la sociedad en su conjunto predecir la apariencia y las propiedades de la materia en la Tierra y el resto del universo, es decir, en todo el entorno que nos rodea. Hasta la actualidad la comunidad científica ha descubierto 118 elementos, que se divide entre metales, no metales y metaloides, pero de todos estos los que más se destacan son los metales ya que son los más utilizados por la humanidad. Historia Con el descubrimiento de varios elementos, diversos personajes se vieron en la necesidad de organizarlos. Durante el siglo XIX un gran número de científicos fueron ampliando y mejorando la tabla de elementos propuesta previamente por Lavoisier hasta que en el año de 1813-1814 Jons Jacob Berzelius propuso una tabla con 19 elementos a lo cuales los representó con símbolos y estos constaban de dos letras derivadas de sus nombres latinos (Goya et ál., 2019). En 1815, William Prout estableció una hipótesis: “el peso atómico de cualquier elemento es el número entero múltiplo del peso atómico del hidrógeno”. En base a esto se llevó a cabo el estudio del peso atómico y con el pasar del tiempo se llegó a la conclusión de que la hipótesis carecía de veracidad. Las Triadas El químico Johann Wolfgang Döbereiner (1780-1849) fue probablemente el primero en observar una conexión lógica entre los elementos. En 1829, indicó la existencia de grupos de elementos (triadas) en los que uno de ellos presentaba propiedades físicas, como el peso y la densidad, que eran aproximadamente el valor medio de lo que manifestaban los otros dos elementos (Contreras, 2019).

Fig 1: Las tríadas de Döbereiner, ordenadas de acuerdo con los pesos atómicos de los elementos.

Fuente:

“El modelo de las triadas de Döbereiner no era útil porque no permitía el encaje de varios elementos descubiertos más recientemente dentro de él” (Goya et ál., 2019, p. 12). Chancourtois 1862 Alexandre- Émile Béguyer de Chancourtois fue el primero en clasificar los elementos según su peso atómico y de esta manera se percató en la periodicidad de los elementos. Él organizó los 59 elementos que se conocían en su época en un sistema en forma de hélice, siguiendo la forma de un tornillo, cada vuelta completa representaba 16 elementos, debido a que se toma como referencia al peso atómico del oxígeno, de esta manera varios elementos se encontraban en la misma línea vertical de la hélice y así ordenó todos los elementos. “El nombre de tornillo (tellus en latín) hace referencia a la Tierra, el lugar de donde se extraen la mayoría de los elementos y, por otro lado, es el teluro el elemento que se encuentra en el centro del tornillo” (Contreras, 2019, p.46).

Fig 2: Tornillo Telúrico de Chancourtois Fuente:

Los XIII grupos de Odling- 1857 En 1857 el químico William Odling (1829-1921), sugirió ordenar los elementos en trece grupos (figura 3), que aseguraba la semejanza de sus propiedades químicas, entre ellas su solubilidad, reactividad, o comportamiento ácido-base, y situando los elementos de cada grupo según su peso atómico (Contreras, 2019).

lo cual Newlands propuso la “Ley de las Octavas” haciendo referencia a las notas musicales. Una particularidad de esta tabla es que si dos elementos tenían un peso equivalente se los situaba en parejas y se los denominaba con el mismo número.

Fig 5: Tabla propuesta por Newlands de 62 elementos, enumeradas del 1 al 56. Fuente:

Fig 3: Representación de los XIII grupos de Odling Fuente:

En el año de 1864 publicó una nueva tabla periódica similar a la de Lothar Meyer y Mendeléiev. Odling recopiló 61 elementos y los organizó en orden creciente del peso atómico en 3 columnas de 20, 20 y 21 elementos respectivamente. Posteriormente anunció otra tabla periódica con 57 elementos ordenados horizontalmente para destacar sus propiedades numéricas en 5 columnas. Las 3 primeras tenían una secuencia numérica casi perfecta, pero las otras dos muestran algunas anomalías (figura 4). En la tabla se observa que faltan diversos elementos ya descubiertos en esa época y los pesos atómicos de algunas parejas se encuentran invertidos, del mismo modo aparecen unos huecos para situar a los elementos que aún no se habían descubierto, representados por el signo (“). Cabe destacar que Odling predijo la existencia del Galio y del germanio.

La tabla de Meyer En 1864, Meyer incluyó una tabla periódica de 28 elementos en la primera edición de su libro Modernen Theorien der Chemie. En 1868 desarrolló una tabla más completa que no publicó, en esta tabla se incluía a 56 elementos químicos, el hidrógeno es un caso especial y la segunda y tercera columna aparecen con 7 elementos que tienen una tendencia a seguir la ley de las octavas, algunos consideran que esta tabla periódica tenía ventajas sobre la tabla periódica de 1869 de Mendeléiev. Es preciso señalar que Meyer se disputa el honor de ser el “padre” de la tabla periódica; sin embargo, su tabla que debía publicarse en 1868 fue publicada 25 años después (Molina et ál., 2019). La Tabla periódica de Mendeléiev En 1869, el químico Dmitri Ivánovich Mendeléiv (1834-1907) propuso ordenar los elementos químicos tomando en cuenta el orden creciente de su peso atómico y el criterio de su valencia, los 63 elementos se agrupaban en 6 columnas y los elementos de estas tenían igual valencia. El éxito de la tabla está en la capacidad de predecir los elementos faltantes de tal manera que se dejó unos espacios vacíos en la tabla debido a que no se hallaban elementos que tuviesen las propiedades que distinguía a ese grupo. Posteriormente, en el año de 1871 Mendeléiev mejoró la localización de algunos elementos, además hizo un cambio de filas por columnas y a lo largo del tiempo siguió añadiendo los elementos faltantes.

Fig 4: Tabla periódica de 57 elementos de Odling Fuente:

Ley de las Octavas de Newlands 1865-1866 Newlands propuso una tabla utilizando los pesos atómicos de Cannizzaro en la cual pudo observar que en cada octavo elemento se repetían las propiedades químicas, es decir, las propiedades del primer elemento eran similares a las del octavo y así sucesivamente, por

Fig 6: Tabla de Mendeléiev de 1871 Fuente:

Tabla periódica Actual La Tabla Periódica constituye un punto clave en el desarrollo de la química como ciencia y su relación con

la física (Scerri,2007). Pero esto no fue así de fácil fue un acontecimiento porque hasta mediados del siglo XIX coexistían todavía distintas formas de usar conceptos como valencia, peso atómico y peso molecular, además de las confusiones entre molécula, substancia y elemento Y lo que hicieron fue observar que esta es un sistema donde podemos clasificar los elementos, ya sea de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha según el orden creciente de sus números atómicos. Están organizados en 18 columnas verticales (Grupos o familias) siete filas horizontales (Periodos). (Figura 1)

básico con sus respectivas características y surgir métodos de ordenamiento. Los grupos de la tabla pueden considerarse familias, dado el parentesco en sus propiedades químicas (Figura3). Los períodos no contienen la misma cantidad de elementos y excepto en el primer período que comienza con el Hidrógeno que no es un metal, los restantes comienzan con un metal alcalino y terminan con un gas noble. De los elementos más conocidos son los metálicos, los no metales a pesar de que tienen un número muy reducido son esenciales para los seres vivos, los no metales en su mayoría provienen de los minerales y los más abundantes los metales en la corteza terrestre. Figura 3: Los elementos del grupo B

Figura 1 : la tabla periódica organizada Podemos observar los periodos y grupos en filas horizontales y columnas verticales respectivamente

Fuente: Academiaedu (2011). Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen una misma valencia los del grupo IA tienen valencia 1 y todos tienden a perder ese electrón y los elementos en el último grupo los gases nobles los cuales tienen lleno su ultimo nivel de energía según la regla del octeto. (figura 2) Figura 2 Una de las formas de clasificar los elementos:

Nota: Nota: Podemos numerar del 1 al 18 de izquierda a derecha, y de la manera tradicional en números romanos. Fuente: Academiaedu (2011). (Cid,2009). En 1869 en el Congreso de Karlsruhe sentó las primeras bases para los conceptos de la tabla periódica como el uso de la masa atómica, numero de valencia entre otros. Una vez hecho esto buscaron la manera de ordenar los conceptos buscando un orden

Nota: Podemos observar en la figura 3 al grupo B su configuración electrónica. Fuente: Academiaedu (2011). En 1845, Oliver Wolcott Gibbs (1822-1905), un creyente de Julius Von Liebig42, un famoso en química orgánica propuso una: "Tesis inaugural sobre el sistema natural de clasificación química ". Revela un sistema de clasificación de elementos basado en análogos químicos (Contreras, 2019). “Gibbs (1839-1903), fundador de la termodinámica) se ordenaban cincuenta y ocho elementos químicos en catorce familias o grupos que compartían modos de combinarse químicamente (reactividad), formas cristalinas (isomorfismo), y tipos de compuestos que podían formar dichos elementos.” (Contreras,2019, p.45) En 1871, Mendeléiev hizo un “cambio de filas por columnas”, equivalente a girar en noventa grados hacia la derecha la tabla de 1869. Esta modificación transformó significativamente el sistema periódico, dándole la forma definitiva, sobre la base de grupos y

períodos, que es el de punto de partida de la moderna tabla periódica de los elementos químicos. El sistema periódico cambió notablemente gracias a la anotada modificación, dándole la forma definitiva, sobre la base de grupos y periódicos, que es el punto de partida de la moderna tabla periódica de los elementos químicos que conocemos en la actualidad Se dio lugar también a una "Ley periódica", según Mendeléiev"las propiedades de los cuerpos simples, así como las formas y las propiedades de los compuestos de los elementos se encuentran en dependencia periódica de los pesos atómicos de los elementos". Es decir que se consideró la Ley periódica como un reflejo de profundas regularidades en la estructura interior de una sustancia .En tal sentido Mendeléiev escribió en su obra Fundamentos de química .,..la Ley periódica no únicamente abarcó relaciones mutuas de

los elementos, sino también dio cierta definición al estudio las formas de compuestos formados por otros elementos, nos permitió ver la regularidad en los cambios de las propiedades físicas y también químicas de los cuerpos simples y compuestos.(Contreras;2019) Las propiedades periódicas de los elementos químicos constituyen la característica de los elementos químicos son las características de los elementos que están relacionados su ubicación en la tabla periódica de acuerdo con su número atómico, ya que teniendo conocimiento de sus valores también puedes conocer sus propiedades o el comportamiento químico de los elementos químicos. Otro dato importante, se llaman periódicas porque se repiten secuencialmente o de manera regular en la Tabla periódica cada número determinado de elementos. (Tolentino,2019)....