Desarrollo de la Tabla Periódica  El descubrimiento de nuevos elementos

químicos es un proceso que se ha llevado a cabo desde tiempos antiguos. Ciertos elementos como el oro y la plata, aparecen en la naturaleza en forma de sustancia simple y así fueron descubiertos hace miles de años. La mayor parte de los elementos, aunque estables, sólo se encuentran en la naturaleza combinados con otros elementos, formando compuestos.

S

Ba

Así, durante siglos, el hombre ignoró la existencia de la mayor parte de ellos. A principios del siglo XIX, los avances en la química hicieron más fácil para los científicos su aislamiento. Como resultado, la cantidad de elementos conocidos se elevó de: 31 en 1800 a 63 hacia 1865. Fue apareciendo la necesidad de agruparlos para su estudio.

Al

N

En 1829, el químico alemán Johann Döbereiner observó varios grupos de tres elementos (tríadas) con propiedades químicas semejantes. En todos los casos, la masa atómica de un elemento de la triada era, aproximadamente, el valor medio de los otros dos. Cl Br I 35,5 80,0 127 S Se Te 32,0 79,0 127,6 Ca Sr Ba 40,0 87,6 137 Li Na K 6,94 23,0 39,1

En 1865, el químico ingles John Newlands investigó el problema de la repetición periódica de un comportamiento semejante de los elementos. Ordenó los elementos de menor masa en orden creciente de masas atómicas de la siguiente manera:

H Li G B C N O

1 2 3 4 5 6 7

F 8 Na 9 Mg 10 Al 11 Si 12 P 13 S 14

Cl 15 K 16 Ca 17 Cr 18 Ti 19 Mn 20 Fe 21

Co y Ni 22 Cu 23 Zn 24 Y 25 In 26 As 27 Se 28

Br 29 Rb30 Sr 31 Ce yLa32 Zr 33 Di y Mo34 Ro y Ru 35

Pd 36 Ag 37 Cd 38 U 39 Sn 40 Sb 41 Te 42

I 43 Cs 44 Ba y V 45 Ta 46 W 47 Nb 48 Au 49

Pt y Ir 50 Os 51 Hg 52 Tl 53 Pb 54 Bi 55 Th 56

Observó de que cada octavo elemento tenía propiedades semejantes, le condujo a comparar sus octavas químicas con las octavas musicales, y, así, le llamó ley de las octavas. La periodicidad de las octavas químicas le sugirió una armonía química fundamental como la musical. Aunque su esfuerzo, fue un paso en la dirección correcta, no fue reconocido en su época.

Este esquema presentaba los siguientes inconvenientes:

 En su tabla no había lugar par los elementos nuevos, que se estaban descubriendo rápidamente.  En las últimas partes de la tabla existían varios lugares en que había que colocar dos elementos en el mismo lugar.  No valoró correctamente toda la información sobre masas atómicas, ni seleccionó los valores más probables.  Algunos elementos no encajaban en el lugar que tenían asignado en el esquema. Por ejemplo, el cromo no es lo suficientemente parecido al aluminio, ni el metal manganeso al no-metal fósforo, etc.

En 1869, Dmitri Mendeleiev en Rusia y Lothar Meyer en Alemania publicaron esquemas de clasificación casi idénticos. Señalaron que las propiedades químicas y físicas similares ocurren periódicamente, si los elementos se acomodan en orden de masa atómica creciente. (En esa época no se conocían los números atómicos.)

Las tablas de los elementos propuesta por ambos científicos fueron las precursoras de la moderna tabla periódica.

Los dos científicos llegaron a la misma conclusión acerca de la periodicidad de la propiedades de los elementos, pero se le dio el crédito a Mendeleiev, porque promovió sus ideas de forma mucho más vigorosa y estimuló gran cantidad de trabajos nuevos. Su insistencia en que los elementos con características similares se colocaran en las mismas familias le obligó a dejar varios espacios en blanco en su tabla.

Tabla original de Mendeleiev

Esquema de dicha tabla

Por ejemplo, el galio (Ga) y el germanio (Ge) eran desconocidos en esa época. Mendeleiev predijo audazmente su existencia y sus propiedades. Se refirió a ellos como eka-aluminio y eka-silicio, por los elementos debajo de los cuales aparecen en la tabla periódica, Cuando se descubrieron se constató que las propiedades eran muy similares a las predichas por Mendeleiev.

Propiedad

Predicciones de Mendeleiev para el eka-silicio (1871) 72

Propiedades del germanio, descubierto en 1886 72,59

Densidad (g/mL)

5,5

5,35

Calor específico (J/g.K) Punto de fusión (ºC) Color

0,305

0,309

alto

947

Gris oscuro

Blanco grisáceo

Fórmula del óxido

XO2

GeO2

Fórmula del cloruro

XCl4

GeCl4

Punto de ebullición del cloruro (ºC)

Un poco menor que 100

84

Masa atómica

En algunos casos el orden por las masas atómicas debió ser alterado por Mendeleiev, para que coincidieran las propiedades.

En 1913, dos años después de que Rutherford propusiera el modelo nuclear del átomo, un físico inglés llamado Henry Moseley desarrollo el concepto de números atómicos, determinándolos a su vez. Si se ordenan los elementos químicos de acuerdo al orden creciente de sus número atómicos, sus propiedades se repiten en forma periódica. No aparecía en este caso ninguna excepción.

Tabla donde están indicados los años en que se descubrieron los diferentes elementos.

Grupos del 1 al 18

Períodos del 1 al 7

halógenos