Como estan ordenados los elementos en la tabla periodica

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La tabla periódica de los elementos es uno de los iconos más poderosos de la ciencia: un documento único que consolida gran parte de nuestros conocimientos de química. Una versión cuelga en la pared de casi todos los laboratorios y aulas de química del mundo. De hecho, no existe nada parecido en las demás disciplinas científicas.

La historia del sistema periódico de clasificación de los elementos se remonta a más de 200 años. A lo largo de su dilatada historia, la tabla periódica ha sido discutida, modificada y mejorada a medida que la ciencia avanzaba y se descubrían nuevos elementos [véase «Making New Elements», de Peter Armbruster y Fritz Peter Hessberger]. Pero a pesar de los espectaculares cambios que se han producido en la ciencia durante el último siglo -en concreto, el desarrollo de las teorías de la relatividad y la mecánica cuántica-, no se ha producido ninguna revolución en la naturaleza básica del sistema periódico. En algunos casos, los nuevos descubrimientos parecían cuestionar inicialmente los fundamentos teóricos de la tabla periódica, pero en cada ocasión los científicos consiguieron incorporar los resultados preservando la estructura fundamental de la tabla. Así pues, la tabla periódica destaca tanto por sus raíces históricas como por su relevancia moderna.

isótopo

El número de protones en el núcleo de un elemento se llama número atómico de ese elemento. Los químicos suelen colocar los elementos en orden de número atómico creciente en una disposición especial que se denomina tabla periódica.

La tabla periódica no es simplemente una cuadrícula de elementos ordenados numéricamente. En la tabla periódica, los elementos están dispuestos en filas horizontales llamadas períodos (numerados en azul) y verticalmente en columnas llamadas grupos. Estos grupos se numeran según dos esquemas algo contradictorios. En la presentación más sencilla, favorecida por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), los grupos se numeran simplemente del 1 al 18. Sin embargo, la convención en gran parte del mundo es numerar los dos primeros grupos 1A y 2A, los últimos seis grupos 3A-8A; los diez grupos centrales se numeran entonces 1B-8B (¡pero no en ese orden!). Aunque la numeración de la IUPAC parece mucho más sencilla, en este texto utilizaremos la nomenclatura actual de Estados Unidos (1A-8A). La razón de esta elección se hará más evidente en el capítulo 3, cuando hablemos de la «valencia» y la configuración de los electrones con más detalle. La disposición real de la tabla periódica se basa en la agrupación de los elementos según sus propiedades químicas. Por ejemplo, los elementos de cada grupo de la tabla periódica (cada columna vertical) compartirán muchas de las mismas propiedades químicas. A medida que vayamos discutiendo las propiedades de los elementos y las formas en que se combinan con otros elementos, las razones de esta disposición particular de la tabla periódica se harán más evidentes.

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Los químicos siempre han buscado formas de ordenar los elementos para reflejar las similitudes entre sus propiedades. La tabla periódica moderna enumera los elementos en orden creciente de número atómico (el número de protones en el núcleo de un átomo). Sin embargo, históricamente los científicos utilizaban las masas atómicas relativas para organizar los elementos. Esto se debía principalmente a que no se había desarrollado la idea de que los átomos estaban formados por partículas subatómicas más pequeñas (protones, neutrones y electrones). Sin embargo, la base de la tabla periódica moderna estaba bien establecida e incluso se utilizaba para predecir las propiedades de elementos aún no descubiertos mucho antes de que se desarrollara el concepto de número atómico.

Si se pregunta a la mayoría de los químicos quién descubrió la tabla periódica, es casi seguro que la respuesta sea Dmitri Mendeléyev. Es cierto que Mendeléyev fue el primero en publicar una versión de la tabla que hoy reconoceríamos, pero ¿merece todo el mérito?

Hasta que no se dispuso de una lista más precisa de la masa atómica de los elementos en una conferencia celebrada en Karlsruhe (Alemania) en 1860, no se produjeron verdaderos avances hacia el descubrimiento de la tabla periódica moderna.

cómo está organizada la tabla periódica

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La tabla periódica de los elementos, creada principalmente por el químico ruso Dmitri Mendeléyev (1834-1907), celebró el año pasado su 150º aniversario. Es difícil exagerar su importancia como principio organizador de la química: todos los químicos en ciernes se familiarizan con ella desde las primeras etapas de su formación.

Dada la importancia de la tabla, se podría pensar que la ordenación de los elementos ya no es objeto de debate. Sin embargo, dos científicos de Moscú (Rusia) han publicado recientemente una propuesta de nuevo orden.

Consideremos primero cómo se desarrolló la tabla periódica. A finales del siglo XVIII, los químicos tenían clara la diferencia entre un elemento y un compuesto: los elementos eran químicamente indivisibles (ejemplos son el hidrógeno y el oxígeno), mientras que los compuestos estaban formados por dos o más elementos combinados, con propiedades muy distintas a las de sus componentes. A principios del siglo XIX, había buenas pruebas circunstanciales de la existencia de los átomos. Y en la década de 1860, era posible enumerar los elementos conocidos por orden de su masa atómica relativa: por ejemplo, el hidrógeno era 1 y el oxígeno 16.