Historia de la clasificación de los elementos
Primero Medio - Actividad Nº 33



Aportes de investigaciones de diferentes científicos para establecer un orden de los elementos químicos (Döbereiner, Newlands, Moseley, Mendeleiev y Lothar Meyer, entre otros)



   



1- Historia
 
La historia de la tabla periódica está marcada principalmente por el descubrimiento de los elementos químicos. Elementos como oro, plata, hierro o cobre eran conocidos desde la antigüedad; sin embargo, no fue hasta los siglos XVIII y XIX cuando se descubren la mayoría de los restantes elementos, ya que mejoran las técnicas de trabajo científico.
La aparición de gran cantidad de elementos hizo que se pusieran de manifiesto semejanzas en propiedades, masas relacionadas o comportamientos químicos parecidos. Estas semejanzas empujaron a los químicos a buscar algún tipo de clasificación, de tal manera que se facilitase su conocimiento y descripción, y se impulsara el descubrimiento de nuevos elementos.
 

2.- ¿Qué orden se les ha dado a los elementos químicos?

La gran cantidad de elementos químicos que a lo largo de la historia se fueron descubriendo, llevó a diferentes científicos a establecer un orden que explicara por ejemplo, su número y la variedad en sus propiedades.

Antoine Lavoisier a finales del siglo XVIII, fue el primero en proponer un orden para los elementos, clasificándolos como metales, no metales y metaloides, a partir de las propiedades que éstos presentaban, sin embargo, no se conformó como regla, debido a las diferencias químicas y físicas que existían en cada grupo de elementos.

A inicios del siglo XIX, Johann Döbereiner, encontró que existían grupos de tres elementos que poseían propiedades químicas similares, en los cuales, al promediar los “pesos atómicos” del primero y del tercero, se obtenía el “peso atómico” del elemento que se encontraba en el medio. Esto se conoció como la ley de las triadas.

Las triadas que propuso Döbereiner fueron Li-Na-K, Sc-Y-La, Cl-Br-I.

Como gran cantidad de los elementos que hasta ese entonces se conocían no podían colocarse en ninguna triada, la propuesta de Döbereiner no impresionó a los químicos de la época.

Es por eso, que en 1864 Chancourtois, propuso la hélice o tornillo de elementos, en donde a través de una hélice de papel, se ordenaban en función de su masa atómica.

También en 1864, John Newlands demostró que al ordenar de manera creciente según sus masas atómicas, se observaba de manera parcial cierta similitud entre las propiedades de estos elementos, además, el octavo elemento, tenía propiedades muy similares al primero, tal como ocurre en la escala musical, por lo que esta propuesta se denominó ley de las octavas.

Las octavas solamente se cumplen hasta llegar al calcio, ya que, poco a poco van experimentando irregularidades, por lo tanto, los científicos de la época creían que lo que Newlands proponía era más una coincidencia que un ordenamiento válido.

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Posteriormente, Lothar Meyer y Dmitri Mendeleiev, trabajaron de forma independiente, llegando a conclusiones similares, siendo sus estudios, la base de lo que hoy en día se considera las primeras versiones de la tabla periódica moderna.

Estos científicos propusieron el orden de los elementos en función de masa atómica creciente, siendo más clara y llamativa que un gráfico, sin embargo, fue Mendeleiev quién en 1869, un año antes que Meyer, publicó su trabajo.

El principal mérito de Mendeleiev, además, fue que descubrió que era necesario dejar huecos en su tabla, representándolos como elementos que todavía no habían sido descubiertos a la fecha. 

En 1871, se fijó de manera especial en tres huecos, que quedaban junto a los elementos boro, aluminio y silicio en la tabla, nombrando a estos elementos como, eka-boro, eka-aluminio y eka-silicio. También, predijo varias propiedades de tales elementos, a partir de las propiedades situados encima y debajo de los huecos de la tabla.  

 

3.- ¿Cómo se ordenan los elementos en la actualidad?

Finalmente, Henry Moseley en 1913 ordenó los elementos según su número atómico (Z), basándose en estudios sobre los espectros de rayos X, donde pudo comprobar que las propiedades de los elementos se basan en su estructura atómica.

Al organizar Moseley los 92 elementos conocidos en su época, según el orden creciente de sus números atómicos, se solucionaron todos los inconvenientes en el ordenamiento de los elementos en la tabla periódica.

En la tabla periódica actual se distinguen períodos, que corresponden a las líneas horizontales y grupos, que son las columnas verticales.

 

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En los períodos se encuentran elementos que comparten niveles energéticos similares

•      Bz=5: 1s2 2s2 2p1           PERÍODO: 2

•      Cz=6: 1s2 2s2 2p2           PERÍODO: 2

 

Los grupos o familias son dieciocho, y presentan un patrón similar de configuración electrónica, es decir, tienen la misma cantidad de electrones en su capa más externa. Por lo tanto, los elementos que se encuentran en un mismo grupo presentan propiedades similares 

•   Hz=1: 1s1                              FAMILIA: IA (1)

•   Liz=3: 1s2 2s1                        FAMILIA: IA (1)

 

Además, es posible distinguir varios bloques caracterizados por una configuración electrónica típica de una determinada capa de valencia. Estos bloques son los elementos representativos, los metales de transición y los metales de transición interna.

 

Los elementos representativos son aquellos elementos en los cuales el electrón de valencia se ubica en orbitales s o p. Los grupos que constituyen este bloque son los elementos del grupo 1 o alcalinos, del grupo 2 o alcalinotérreos, del grupo 13 o boroides, del grupo 14 o carbonoides, del grupo 15 o nitrogenoides, del grupo 16 o anfígenos, del grupo 17 o halógenos, y del grupo 18 o gases nobles.

Los metales de transición, son aquellos en donde su electrón de valencia se ubica en orbitales d, y constituyen los grupos que van desde el 3 al 12 del sistema periódico.

Finalmente, los metales de transición interna, son aquellos en donde el electrón de valencia se ubica en orbitales f

Uno de los grupos de elementos más importantes, es de los gases nobles, correspondiente al grupo 18 de la tabla periódica, dado que, se caracterizan por ser monoatómicos, ser incoloros y por sobre todo, por presentar una reactividad química muy baja. 

 

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