Historia
La historia de la tabla periódica está íntimamente relacionada con varios aspectos del desarrollo de la química y la física:
- El descubrimiento de los elementos de la tabla periódica.
- El estudio de las propiedades comunes y la clasificación de los elementos.
- La noción de masa atómica (inicialmente denominada "peso atómico") y, posteriormente, ya en el siglo xx, de número atómico.
- Las relaciones entre la masa atómica (y, más adelante, el número atómico) y las propiedades periódicas de los elementos y el surgimiento de nuevos elementos
Descubrimiento de los elementos
Aunque algunos elementos como el
oro (Au),
plata (Ag),
cobre (Cu),
plomo (Pb) y
mercurio (Hg) ya eran conocidos desde la antigüedad, el primer descubrimiento científico de un elemento ocurrió en el siglo
xvii, cuando el alquimista
Henning Brand descubrió el
fósforo (P).
8 En el siglo
xviii se conocieron numerosos nuevos elementos, los más importantes de los cuales fueron los gases, con el desarrollo de la
química neumática:
oxígeno (O),
hidrógeno (H) y
nitrógeno (N). También se consolidó en esos años la nueva concepción de elemento, que condujo a
Antoine Lavoisier a escribir su famosa lista de sustancias simples, donde aparecían 33 elementos. A principios del siglo
xix, la aplicación de la pila eléctrica al estudio de fenómenos químicos condujo al descubrimiento de nuevos elementos, como los metales alcalinos y alcalino-térreos, sobre todo gracias a los trabajos de
Humphry Davy. En
1830 ya se conocían 55 elementos. Posteriormente, a mediados del siglo
xix, con la invención del
espectroscopio, se descubrieron nuevos elementos, muchos de ellos nombrados por el color de sus líneas espectrales características:
cesio (Cs, del latín
caesĭus, azul),
talio (Tl, de tallo, por su color verde),
rubidio (Rb, rojo), etc.
Noción de elemento y propiedades periódicas
Lógicamente, un requisito previo necesario a la construcción de la tabla periódica era el descubrimiento de un número suficiente de elementos individuales, que hiciera posible encontrar alguna pauta en comportamiento químico y sus propiedades. Durante los siguientes dos siglos se fue adquiriendo un mayor conocimiento sobre estas propiedades, así como descubriendo muchos elementos nuevos.
La palabra «elemento» procede de la ciencia griega, pero su noción moderna apareció a lo largo del siglo
xvii, aunque no existe un consenso claro respecto al proceso que condujo a su consolidación y uso generalizado. Algunos autores citan como precedente la frase de
Robert Boyle en su famosa obra
El químico escéptico, donde denomina elementos «ciertos cuerpos primitivos y simples que no están formados por otros cuerpos, ni unos de otros, y que son los ingredientes de que se componen inmediatamente y en que se resuelven en último término todos los cuerpos perfectamente mixtos». En realidad, esa frase aparece en el contexto de la crítica de Robert Boyle a los cuatro elementos aristotélicos.
A lo largo del siglo
xviii, las
tablas de afinidad recogieron un nuevo modo de entender la composición química, que aparece claramente expuesto por
Lavoisier en su obra
Tratado elemental de química. Todo ello condujo a diferenciar en primer lugar qué
sustancias de las conocidas hasta ese momento eran elementos químicos, cuáles eran sus propiedades y cómo aislarlas.
El descubrimiento de gran cantidad de elementos nuevos, así como el estudio de sus propiedades, pusieron de manifiesto algunas semejanzas entre ellos, lo que aumentó el interés de los químicos por buscar algún tipo de clasificación.
Los pesos atómicos
A principios del siglo
xix,
John Dalton (
1766-
1844) desarrolló una concepción nueva del atomismo, a la que llegó gracias a sus estudios meteorológicos y de los gases de la atmósfera. Su principal aportación consistió en la formulación de un «atomismo químico» que permitía integrar la nueva definición de elemento realizada por
Antoine Lavoisier (
1743-
1794) y las leyes ponderales de la química (proporciones definidas, proporciones múltiples, proporciones recíprocas).
Dalton empleó los conocimientos sobre proporciones en las que reaccionaban las sustancias de su época y realizó algunas suposiciones sobre el modo como se combinaban los
átomos de las mismas. Estableció como unidad de referencia la
masa de un átomo de hidrógeno (aunque se sugirieron otros en esos años) y refirió el resto de los valores a esta unidad, por lo que pudo construir un sistema de masas atómicas relativas. Por ejemplo, en el caso del oxígeno, Dalton partió de la suposición de que el agua era un
compuesto binario, formado por un átomo de hidrógeno y otro de oxígeno. No tenía ningún modo de comprobar este punto, por lo que tuvo que aceptar esta posibilidad como una hipótesis a priori.
Dalton sabía que una parte de hidrógeno se combinaba con siete partes (ocho, afirmaríamos en la actualidad) de oxígeno para producir agua. Por lo tanto, si la combinación se producía átomo a átomo, es decir, un átomo de hidrógeno se combinaba con un átomo de oxígeno, la relación entre las masas de estos átomos debía ser 1:7 (o 1:8 se calcularía en la actualidad). El resultado fue la primera tabla de masas atómicas relativas (o pesos atómicos, como los llamaba Dalton), que fue posteriormente modificada y desarrollada en los años posteriores. Las inexactitudes antes mencionadas dieron lugar a toda una serie de polémicas y disparidades respecto a las
fórmulas y los
pesos atómicos, que solo comenzarían a superarse, aunque no totalmente, en el
congreso de Karlsruhe en
1860.
Primeros intentos de sistematización
Los químicos pasaron el siglo siguiente buscando un esquema de clasificación más preciso. Uno de los primeros intentos para agrupar los elementos de propiedades
análogas y relacionarlos con los pesos atómicos se debe al químico alemán
Johann Wolfgang Döbereiner (1780-1849) quien en 1817 puso de manifiesto el notable parecido que existía entre las propiedades de ciertos grupos de tres elementos, con una variación gradual del primero al último. Posteriormente (1827) señaló la existencia de otros grupos en los que se daba la misma relación —
cloro,
bromo y
yodo;
azufre,
selenio y
telurio;
litio,
sodio y
potasio—.
A estos grupos de tres elementos se los denominó
tríadas. Al clasificarlas, Döbereiner explicaba que el peso atómico promedio de los pesos de los elementos extremos, es parecido al del elemento en medio.
10 Esto se conoció como la Ley de Tríadas.
11 Por ejemplo, para la tríada cloro - bromo - yodo, los pesos atómicos son respectivamente 36, 80 y 127; el promedio es 81, que es aproximadamente 80; el elemento con el peso atómico aproximado a 80 es el bromo, lo cual hace que concuerde con el aparente ordenamiento de tríadas.
El químico alemán Leopold Gmelin trabajó con este sistema, y en 1843 había identificado diez tríadas, tres grupos de cuatro, y un grupo de cinco.
Jean-Baptiste Dumas publicó el trabajo en 1857 que describe las relaciones entre los diversos grupos de metales. Aunque los diversos químicos fueron capaces de identificar las relaciones entre pequeños grupos de elementos, aún tenían que construir un esquema que los abarcara a todos.
10
En 1857 el químico alemán
August Kekulé observó que el
carbono está a menudo unido a otros cuatro átomos. El
metano, por ejemplo, tiene un átomo de carbono y cuatro átomos de hidrógeno.
12 Este concepto eventualmente se conocería como «valencia».
13
En 1862
de Chancourtois, geólogo francés, publicó una primera forma de tabla periódica que llamó la «hélice telúrica» o «tornillo». Fue la primera persona en notar la periodicidad de los elementos. Al disponerlos en espiral sobre un cilindro por orden creciente de peso atómico, de Chancourtois mostró que los elementos con propiedades similares parecían ocurrir a intervalos regulares. Su tabla incluye además algunos iones y compuestos. También utiliza términos geológicos en lugar de químicos y no incluye un diagrama; como resultado, recibió poca atención hasta el trabajo de
Dmitri Mendeléyev.
14
En 1864
Julius Lothar Meyer, un químico alemán, publicó una tabla con 44 elementos dispuestos por valencia. La misma mostró que los elementos con propiedades similares a menudo compartían la misma valencia.
15 Al mismo tiempo,
William Odling —un químico inglés— publicó un arreglo de 57 elementos ordenados en función de sus pesos atómicos. Con algunas irregularidades y vacíos, se dio cuenta de lo que parecía ser una periodicidad de pesos atómicos entre los elementos y que esto estaba de acuerdo con «las agrupaciones que generalmente recibían».
16 Odling alude a la idea de una ley periódica, pero no siguió la misma.
17 En 1870 propuso una clasificación basada en la valencia de los elementos.
18
Ley de las octavas de Newlands
El químico inglés
John Newlands produjo una serie de documentos de 1863 a 1866 y señaló que cuando los elementos se enumeran en orden de aumentar el peso atómico, las propiedades físicas y químicas similares se repiten a intervalos de ocho.
n. 2Ley de las octavas de Newlands
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Li
6,9
Na
23,0
K
39,0 | Be
9,0
Mg
24,3
Ca
40,0 | B
10,8
Al
27,0
| C
12,0
Si
28,1
| N
14,0
P
31,0
| O
16,0
S
32,1
| F
19,0
Cl
35,5
|
Comparó esta periodicidad con las octavas de la música.
19 20 Esta llamada «ley de las octavas» fue ridiculizada por los contemporáneos de Newlands y la Chemical Society se negó a publicar su obra,
21 porque dejaba de cumplirse a partir del calcio. Newlands fue sin embargo capaz de elaborar una tabla de los elementos y la utilizó para predecir la existencia de elementos faltantes, como el
germanio.
22 La Chemical Society solamente reconoció la importancia de sus descubrimientos cinco años después de que se le acreditaran a Mendeléyev,
23 y posteriormente fue reconocido por la
Royal Society,
que le concedió a Newlands su más alta condecoración, la medalla Davy.[cita requerida]
En 1867
Gustavus Hinrichs, un químico danés, publicó un sistema periódico en espiral sobre la base de los espectros, los pesos atómicos y otras similitudes químicas. Su trabajo fue considerado como idiosincrásico, ostentoso y laberíntico y esto puede haber llevado a que se desaconsejase su reconocimiento y aceptación.
24 25
Tabla periódica de Mendeléyev
Tabla de
Mendeléyev publicada en 1872. En ella deja casillas libres para los elementos por descubrir.
Por esta fecha ya eran conocidos 63
elementos de los 90 que existen en la naturaleza. Ambos químicos colocaron los elementos por orden creciente de sus masas atómicas, los agruparon en filas o periodos de distinta longitud y situaron en el mismo grupo elementos que tenían propiedades químicas similares, como la
valencia. Construyeron sus tablas haciendo una lista de los elementos en filas o columnas en función de su peso atómico y comenzando una nueva fila o columna cuando las características de los elementos comenzó a repetirse.
29
El reconocimiento y la aceptación otorgada a la tabla de Mendeléyev vino a partir de dos decisiones que tomó. La primera fue dejar huecos cuando parecía que el elemento correspondiente todavía no había sido descubierto.
30 No fue el primero en hacerlo, pero sí en ser reconocido en el uso de las tendencias en su tabla periódica para predecir las propiedades de esos elementos faltantes.
31 Incluso pronosticó las propiedades de algunos de ellos: el
galio (Ga), al que llamó eka-aluminio por estar situado debajo del
aluminio; el
germanio (Ge), al que llamó eka-silicio; el
escandio (Sc); y el
tecnecio (Tc), que, aislado químicamente a partir de restos de un
sincrotrón en 1937, se convirtió en el primer elemento producido de forma predominantemente artificial.
La segunda decisión fue ignorar el orden sugerido por los pesos atómicos y cambiar los elementos adyacentes, tales como
telurio y yodo, para clasificarlos mejor en familias químicas. En 1913,
Henry Moseleydeterminó los valores experimentales de la carga nuclear o número atómico de cada elemento, y demostró que el orden de Mendeléyev corresponde efectivamente al que se obtiene de aumentar el número atómico.
32
El significado de estos números en la organización de la tabla periódica no fue apreciado hasta que se entendió la existencia y las propiedades de los
protones y los
neutrones. Las tablas periódicas de Mendeléyev utilizan el peso atómico en lugar del número atómico para organizar los elementos, información determinable con precisión en ese tiempo. El peso atómico funcionó bastante bien para la mayoría de los casos permitiendo predecir las propiedades de los elementos que faltan con mayor precisión que cualquier otro método conocido entonces. Moseley predijo que los únicos elementos que faltaban entre
aluminio (Z = 13) y
oro (Z = 79) eran Z = 43, 61, 72 y 75, que fueron descubiertos más tarde. La secuencia de números atómicos todavía se utiliza hoy en día incluso aunque se han descubierto y sintetizado nuevos elementos.
33
Segunda tabla periódica de Mendeléyev y desarrollos posteriores
Tabla periódica de Mendeleev de 1871 con 8 grupos de elementos. Los guiones representan elementos desconocidos en esa fecha.
En 1871, Mendeléyev publicó su tabla periódica en una nueva forma, con grupos de elementos similares dispuestos en columnas en lugar de filas, numeradas I a VIII en correlación con el estado de oxidación del elemento. También hizo predicciones detalladas de las propiedades de los elementos que ya había señalado que faltaban, pero deberían existir.
34 Estas lagunas se llenaron posteriormente cuando los químicos descubrieron elementos naturales adicionales.
35
En su nueva tabla consigna las fórmulas generales de los
hidruros y
óxidos de cada grupo y por tanto, implícitamente, las
valencias de esos elementos.
Esta tabla fue completada a finales del siglo XIX con un grupo más, constituido por los
gases nobles, descubiertos durante esos años. El químico ruso no aceptó en principio tal descubrimiento, ya que esos elementos no tenían cabida en su tabla. Pero cuando se les asignó el grupo cero, debido a su inactividad química —valencia cero—, la tabla periódica quedó más completa.
A menudo se afirma que el último elemento natural en ser descubierto fue el
francio —designado por Mendeleev como eka-cesio— en 1939.
36 Sin embargo, el plutonio, producido sintéticamente en 1940, fue identificado en cantidades ínfimas como un elemento primordial de origen natural en 1971.
37
La disposición de la tabla periódica estándar
38 es atribuible a
Horace Groves Deming, un químico americano que en 1923 publicó una tabla periódica de 18 columnas.
39En 1928 Merck and Company preparó un folleto con esta tabla, que fue ampliamente difundida en las escuelas estadounidenses. Por la década de 1930 estaba apareciendo en manuales y enciclopedias de química. También se distribuyó durante muchos años por la empresa Sargent-Welch Scientific Company.
40 41 42
Mecánica cuántica y expansión progresiva de la tabla
La tabla periódica de Mendeléyev presentaba ciertas irregularidades y problemas. En las décadas posteriores tuvo que integrar los descubrimientos de los gases nobles, las «tierras raras» y los elementos
radioactivos. Otro problema adicional eran las irregularidades que existían para compaginar el criterio de ordenación por peso atómico creciente y la agrupación por familias con propiedades químicas comunes. Ejemplos de esta dificultad se encuentran en las parejas telurio-yodo,
argón-
potasio y
cobalto-
níquel, en las que se hace necesario alterar el criterio de pesos atómicos crecientes en favor de la agrupación en familias con propiedades químicas semejantes.
La explicación que se acepta actualmente de la ley periódica surgió tras los desarrollos teóricos producidos en el primer tercio del siglo XX, cuando se construyó la teoría de la
mecánica cuántica. Gracias a estas investigaciones y a desarrollos posteriores, se acepta que la ordenación de los
elementos en el sistema periódico está relacionada con la estructura electrónica de los átomos de los diversos elementos, a partir de la cual se pueden predecir sus diferentes propiedades químicas.
43
En 1945
Glenn Seaborg, un científico estadounidense, sugirió que los
actínidos, como los
lantánidos, estaban llenando un subnivel f en vez de una cuarta fila en el bloque d, como se pensaba hasta el momento. Los colegas de Seaborg le aconsejaron no publicar una teoría tan radical, ya que lo más probable era arruinar su carrera. Como consideraba que entonces no tenía una carrera que pudiera caer en descrédito, la publicó de todos modos. Posteriomente se encontró que estaba en lo cierto y en 1951 ganó el
Premio Nobel de Química por su trabajo en la síntesis de los actínidos.
44 45 n. 3
En 1952, el científico costarricense
Gil Chaverri presentó una nueva versión basada en la estructura electrónica de los elementos, la cual permite ubicar las series de
lantánidos y
actínidos en una secuencia lógica de acuerdo con su
número atómico.
47
Aunque se producen de forma natural pequeñas cantidades de algunos elementos transuránicos,
6 todos ellos fueron descubiertos por primera vez en laboratorios, el primero de los cuales fue el
neptunio, sintetizado en 1939. La producción de estos elementos ha expandido significativamente la tabla periódica.
48 Debido a que muchos son altamente inestables y decaen rápidamente, son difíciles de detectar y caracterizar cuando se producen. Han existido controversias relativas a la aceptación de las pretensiones y derechos de descubrimiento de algunos elementos, lo que requiere una revisión independiente para determinar cuál de las partes tiene prioridad, y por lo tanto los derechos del nombre.
Flerovio (elemento 114) y
livermorio (elemento 116) fueron nombrados el 31 de mayo de 2012.
49 En 2010, una colaboración conjunta entre
Rusia y Estados Unidos en
Dubná, región de
Moscú, Rusia, afirmó haber sintetizado seis átomos de
ununseptio (elemento 117).
50
El 30 de diciembre de 2015 la IUPAC reconoció oficialmente los elementos 113, 115, 117, y 118, completando la séptima fila de la tabla periódica.
51 Se espera que para 2016 se anuncien los nombres oficiales y los símbolos para cada uno de estos elementos, que sustituirán a las designaciones temporales, tales como ununpentio (Uup) en el caso del elemento 115.
Estructura y organización de la tabla periódica
La tabla periódica actual es un sistema donde se clasifican los elementos conocidos hasta la fecha. Se colocan de izquierda a derecha y de arriba a abajo en orden creciente de sus números atómicos. Los elementos están ordenados en siete hileras horizontales llamadas periodos, y en 18 columnas verticales llamadas grupos o familias.
52
Hacia abajo y a la izquierda aumenta el radio atómico y el radio iónico.
Hacia arriba y a la derecha aumenta la energía de ionización, la afinidad electrónica y la electronegatividad.
Grupos
A las columnas verticales de la tabla periódica se las conoce como grupos o familias. Hay 18 grupos en la tabla periódica estándar. En virtud de un convenio internacional de denominación, los grupos están numerados de 1 a 18 desde la columna más a la izquierda —los metales alcalinos— hasta la columna más a la derecha —los gases nobles—.
53 Anteriormente se utilizaban
números romanos según la última cifra del convenio de denominación de hoy en día —por ejemplo, los elementos del grupo 4 estaban en el IVB y los del grupo 14 en el IVA—. En
Estados Unidos, los números romanos fueron seguidos por una letra «A» si el grupo estaba en el bloque s o p, o una «B» si pertenecía al d. En Europa, se utilizaban letras en forma similar, excepto que «A» se usaba si era un grupo precedente al 10, y «B» para el 10 o posteriores. Además, solía tratarse a los grupos 8, 9 y 10 como un único grupo triple, conocido colectivamente en ambas notaciones como grupo VIII. En 1988 se puso en uso el nuevo sistema de
nomenclatura IUPAC se pone en uso, y se desecharon los nombres de grupo previos.
54
Algunos de estos grupos tienen
nombres triviales —no sistemáticos—, como se ve en la tabla de abajo, aunque no siempre se utilizan. Los grupos del 3 al 10 no tienen nombres comunes y se denominan simplemente mediante sus números de grupo o por el nombre de su primer miembro —por ejemplo, «el grupo de escandio» para el 3—, ya que presentan un menor número de similitudes y/o tendencias verticales.
53
La explicación moderna del ordenamiento en la tabla periódica es que los elementos de un grupo poseen
configuraciones electrónicas similares y la misma
valencia, entendida como el número de electrones en la última capa. Dado que las
propiedades químicas dependen profundamente de las interacciones de los electrones que están ubicados en los niveles más externos, los elementos de un mismo grupo tienen propiedades químicas similares y muestran una tendencia clara en sus propiedades al aumentar el número atómico.
55
Por ejemplo, los elementos en el grupo 1 tienen una configuración electrónica
ns1 y una valencia de 1 —un electrón externo— y todos tienden a perder ese electrón al enlazarse como
iones positivos de +1. Los elementos en el último grupo de la derecha son los
gases nobles, los cuales tienen lleno su último nivel de energía —
regla del octeto— y, por ello, son excepcionalmente no reactivos y son también llamados «gases inertes».
Los elementos de un mismo grupo tienden a mostrar patrones en el
radio atómico,
energía de ionización y
electronegatividad. De arriba a abajo en un grupo, aumentan los radios atómicos de los elementos. Puesto que hay niveles de energía más llenos, los electrones de valencia se encuentran más alejados del núcleo. Desde la parte superior, cada elemento sucesivo tiene una energía de ionización más baja, ya que es más fácil quitar un electrón en los átomos que están menos fuertemente unidos. Del mismo modo, un grupo tiene una disminución de electronegatividad desde la parte superior a la inferior debido a una distancia cada vez mayor entre los electrones de valencia y el núcleo.
56
Hay excepciones a estas tendencias, como por ejemplo lo que ocurre en el grupo 11, donde la electronegatividad aumenta más abajo en el grupo.
57 Además, en algunas partes de la tabla periódica como los bloques d y f, las similitudes horizontales pueden ser tan o más pronunciadas que las verticales.
58 59 60
Períodos
Las filas horizontales de la tabla periódica son llamadas períodos.
61 El número de niveles energéticos de un
átomo determina el periodo al que pertenece. Cada nivel está dividido en distintos subniveles, que conforme aumenta su
número atómico se van llenando en este orden:
| 1s | | | | | |
| 2s | | | | | 2p |
| 3s | | | | | 3p |
| 4s | | | | 3d | 4p |
| 5s | | | | 4d | 5p |
| 6s | | | 4f | 5d | 6p |
| 7s | | | 5f | 6d | 7p |
Los elementos en el mismo período muestran tendencias similares en
radio atómico,
energía de ionización,
afinidad electrónica y
electronegatividad. En un período el radio atómico normalmente decrece si nos desplazamos hacia la derecha debido a que cada elemento sucesivo añadió protones y electrones, lo que provoca que este último sea arrastrado más cerca del núcleo.
62 Esta disminución del radio atómico también causa que la energía de ionización y la electronegatividad aumenten de izquierda a derecha en un período, debido a la atracción que ejerce el núcleo sobre los electrones.
56 La afinidad electrónica también muestra una leve tendencia a lo largo de un período. Los metales —a la izquierda— generalmente tienen una afinidad menor que los no metales —a la derecha del período—, excepto para los gases nobles.
63
La tabla periódica consta de 7 períodos:
Bloques
La tabla periódica se puede también dividir en bloques de acuerdo a la secuencia en la que se llenan las capas de electrones de los elementos. Cada bloque se denomina según el orbital en el que el en teoría reside el último electrón:
s,
p,
d y
f.
64 n. 4 El
bloque s comprende los dos primeros grupos (metales alcalinos y alcalinotérreos), así como el hidrógeno y el helio. El
bloque p comprende los últimos seis grupos —que son grupos del 13 al 18 en la IUPAC (3A a 8A en América)— y contiene, entre otros elementos, todos los metaloides. El
bloque d comprende los grupos 3 a 12 —o 3B a 2B en la numeración americana de grupo— y contiene todos los metales de transición. El
bloque f, a menudo colocado por debajo del resto de la tabla periódica, no tiene números de grupo y se compone de lantánidos y actínidos.
65 Podría haber más elementos que llenarían otros orbitales, pero no se han sintetizado o descubierto; en este caso se continúa con el orden alfabético para nombrarlos. Así surge el
bloque g, que es un bloque hipotético.
Metales, metaloides y no metales
De acuerdo con las propiedades físicas y químicas que comparten, los elementos se pueden clasificar en tres grandes categorías: metales, metaloides y no metales. Los metales son sólidos generalmente brillantes, altamente conductores que forman aleaciones de unos con otros y compuestos iónicos similares a sales con compuestos no metálicos —siempre que no sean los gases nobles—. La mayoría de los no metales son gases incoloros o de colores; pueden formar enlaces covalentes con otros elementos no metálicos. Entre metales y no metales están los metaloides, que tienen propiedades intermedias o mixtas.
66
Metales y no metales pueden clasificarse en subcategorías que muestran una gradación desde lo metálico a las propiedades no metálicas, de izquierda a derecha, en las filas:
metales alcalinos —altamente reactivos—,
metales alcalinotérreos —menos reactivos—,
lantánidos y
actínidos,
metales de transición y metales post-transición. Los no metales se subdividen simplemente en no metales poliatómicos —que, por estar más cercanos a los metaloides, muestran cierto carácter metálico incipiente—, no metales diatómicos —que son esencialmente no metálicos— y los
gases nobles, que son monoatómicos no metálicos y casi completamente inertes. Ocasionalmente también se señalan subgrupos dentro de los metales de transición, tales como metales refractarios y metales nobles.
67 and occasionally denoted.
68
La colocación de los elementos en categorías y subcategorías en función de las propiedades compartidas es imperfecta. Hay un espectro de propiedades dentro de cada categoría y no es difícil encontrar coincidencias en los límites, como es el caso con la mayoría de los sistemas de clasificación.
69 El
berilio, por ejemplo, se clasifica como un metal alcalinotérreo, aunque su composición química anfótera y su tendencia a formar compuestos covalentes son dos atributos de un metal de transición químicamente débil o posterior. El
radón se clasifica como un no metal y un gas noble aunque tiene algunas características químicas catiónicas más características de un metal. También es posible clasificar con base en la división de los elementos en categorías de sucesos, mineralógicos o estructuras cristalinas. La categorización de los elementos de esta forma se remonta a por lo menos 1869, cuando Hinrichs escribió que se pueden extraer líneas sencillas de límites para mostrar los elementos que tienen propiedades similares, tales como metales y no metales, o los elementos gaseosos.
70
Otras formas de representar la tabla periódica
Variantes de la composición del grupo 3
Hay tres variantes principales de la tabla periódica, cada una diferente en cuanto a la constitución del grupo 3. Escandio e itrio se muestran de manera uniforme ya que son los dos primeros miembros de este grupo; las diferencias dependen de la identidad de los miembros restantes.
71
El grupo 3 está formado por Sc, Y, y La, Ac. Lantano (La) y actinio (Ac) ocupan los dos puestos por debajo del itrio (Y). Esta variante es la más común.
72 Hace hincapié en las similitudes de las tendencias periódicas bajando los grupos 1, 2 y 3, a expensas de las discontinuidades en las tendencias periódicas entre los grupos 3 y 4 y la fragmentación de los lantánidos y actínidos.
73
El grupo 3 está formado por Sc, Y, y Lu, Lr. Lutecio (Lu) y lawrencio (Lr) ocupan los dos puestos por debajo del itrio. Esta variante conserva un bloque f de 14 columnas de ancho, a la vez que desfragmenta a lantánidos y actínidos. Enfatiza las similitudes de tendencias periódicas entre el grupo 3 y los siguientes grupos a expensas de discontinuidades en las tendencias periódicas entre los grupos 2 y 3.
74
El grupo 3 está formado por Sc, Y, y 15 lantánidos y 15 actínidos. Las dos posiciones por debajo de itrio contienen los lantánidos y los actínidos (posiblemente por notas al pie). Esta variante enfatiza las similitudes en la química de los 15 elementos lantánidos (La-Lu), a expensas de la ambigüedad en cuanto a los elementos que ocupan las dos posiciones por debajo de itrio del grupo 3, y aparentemente de un bloque f amplio de 15 columnas —solo puede haber 14 elementos en cualquier fila del bloque f—.
n. 5
Las tres variantes se originan de las dificultades históricas en la colocación de los lantánidos de la tabla periódica, y los argumentos en cuanto a dónde empiezan y terminan los elementos del bloque f.
75 n. 6 Se ha afirmado que tales argumentos son la prueba de que «es un error de romper el sistema [periódico] en bloques fuertemente delimitados».
77 Del mismo modo, algunas versiones de la tabla dos marcadores han sido criticados por lo que implica que los 15 lantánidos ocupan la caja única o lugar por debajo de itrio,
78 n. 7 en violación del principio básico de «un lugar, un elemento».
n. 8
Forma larga de la tabla periódica, como resultado de la asignación de los lantánidos y actínidos al grupo 3, bajo Sc e Y.
Tablas periódicas con estructura diferente
La tabla periódica moderna a veces se expande a su forma larga o de 32 columnas restableciendo los elementos del bloque f a su posición natural entre los bloques s y d. A diferencia de la forma de 18 columnas, esta disposición da como resultado «el aumento sin interrupciones a la secuencia de los números atómicos».
80 También se hace más fácil ver la relación del bloque f con los otros bloques de la tabla periódica.
81 Jensen aboga por una forma de tabla con 32 columnas con base en que los lantánidos y actínidos son relegados en la mente de los estudiantes como elementos opacos y poco importantes que pueden ser puestos en cuarentena e ignorados.
82 A pesar de estas ventajas, los editores generalmente evitan la formulación de 32 columnas porque su relación rectangular no se adapta adecuadamente a la proporción de una página de libro.
83
La tabla periódica en el formato de 32 columnas.
Los científicos discuten la eficiencia de cada modelo de tabla periódica. Muchos cuestionan incluso que la distribución bidimensional sea la mejor. Argumentan que se basa en una convención y en conveniencia, principalmente por la necesidad de ajustarlas a la página de un libro y otras presentaciones en el plano. El propio Mendeléyev no estaba conforme y consideró la distribución en espiral, sin suerte. Algunos argumentos en favor de nuevos modelos consisten en, por ejemplo, la ubicación del grupo de los lantánidos y de los actínidos fuera del cuerpo de la tabla, e incluso que el helio debería estar ubicado en el grupo 2 de los alcaniotérreos pues comparte con ellos dos electrones en su capa externa.
84 Por ello con los años se han desarrollado otras tablas periódicas ordenadas en forma distinta, como por ejemplo en triángulo, pirámide, tablas en escalones, torre y en espiral.
4 A este último tipo corresponde la
galaxia química, la espiral de
Theodor Benfey85 y la forma en espiral-fractal de Melinda E Green.
86 Se estima que se han publicado más de 700 versiones de la tabla periódica.
87
Según Phillip Stewart, si Mendeléyev hubiera seguido desarrollando el modelo en espiral, hubiera podido predecir las propiedades de los
halógenos. Utilizando esta idea, el propio Stewart creó una tabla periódica en espiral a la que dio en llamar «Galaxia química», en la que acomoda la longitud creciente de los períodos en los brazos de una galaxia en espiral.
84
son el corazón de la química —comparables a lo que la
teoría de la evolución en
biología (que sucedió al concepto de la
Gran Cadena del Ser) y las leyes de la
termodinámica en la
física clásica. Sin embargo, la tabla periódica estándar como se muestra en los salones de clase y se utiliza en los libros de texto siempre me pareció completamente insatisfactoria. Con sus lagunas de
mamut en el primer y segundo períodos y las colecciones no unidas de lantánidos y actínidos flotantes por debajo de la tabla, la última impresión que un estudiante ganaría sería el sentido de la periodicidad de un elemento.
Tabla en espiral de Benfey.
Su preocupación, pues, era estrictamente pedagógica. Por ese motivo diseñó una tabla periódica oval similar a un campo de fútbol que no mostraba saltos ni elementos flotantes.
1 Ordena los elementos en una espiral continua, con el hidrógeno en el centro y los metales de transición, los lantánidos y los actínidos ocupando penínsulas.
88 No obstante, no se sintió satisfecho con el resultado, ya que no tenía espacio suficiente para los lantánidos. Por ello en un rediseño posterior creó una protusión para hacerles sitio y lo publicó en 1964 en la revista de la cual era editor en jefe,
Chemistry, de la
American Chemical Society. La tabla fue modificada para dejar abierta la posibilidad de acomodar nuevos elementos transuránicos que todavía no se habían detectado, cuya existencia había sido sugerida por
Glenn Seaborg, así como otros cambios menores. La espiral de Benfey fue publicada en calendarios, libros de texto y utilizada por la industria química,
1 por lo cual se volvió popular.
89
La tabla fractal se basa en la continuidad de las características del elemento al final de una fila con el que se encuentra al inicio de la siguiente, lo que sugiere que la distribución podría representarse mejor con un cilindro en lugar de fraccionar la tabla en columnas. Además, en algunos casos había muchas diferencias entre algunos elementos con números atómicos bajos. Por otra parte, la tabla incorpora la familia de los actínidos y los lantánidos al diseño general, ubicándolos en el lugar que les correspondería por número atómico, en lugar de mantenerlos separados en dos grupos flotantes al final como sucede en la tabla estándar. El resultado es que las familias, en lugar de seguir columnas, siguen arcos radiales. Esta tabla evidencia la periodicidad introduciendo horquillas en el inicio de los períodos de longitud 8, 18 y 32.
86
La mayoría de las tablas periódicas son de dos dimensiones; sin embargo, se conocen tablas en tres dimensiones al menos desde 1862 (pre-data tabla bidimensional de Mendeleiev de 1869). Como ejemplos más recientes se puede citar la Clasificación Periódica de Courtines (1925),
90 el Sistema de Lámina de Wrigley (1949),
91 la hélice periódica de
Giguère (1965)
92 y el árbol periódico de Dufour (1996).
93 Se ha descrito que la Tabla Periódica de Stowe (1989)
94 tiene cuatro dimensiones —tres espaciales y una de color—.
95
Las diversas formas de tablas periódicas pueden ser consideradas como un continuo en la química-física.
96 Hacia el final del continuo químico se puede encontrar, por ejemplo, la Tabla Periódica Inorgánica de Rayner-Canham (2002),
97 que hace hincapié en las tendencias, patrones, relaciones y propiedades químicas inusuales. Cerca del final del continuo físico está la
tabla periódica ampliada escalonada por la izquierda de
Janet (1928). Tiene una estructura que muestra una relación más estrecha con el orden de llenado de electrones por capa y, por asociación, la
mecánica cuántica.
98 En algún lugar en medio del continuo se ubica la ubica tabla periódica estándar; se considera que expresa las mejores tendencias empíricas en el estado físico, la conductividad eléctrica y térmica, los números de oxidación, y otras propiedades fácilmente inferidas de las técnicas tradicionales del laboratorio químico.
99
Preguntas abiertas y controversias
Elementos sin propiedades químicas conocidas
Los elementos 108 (
hasio), 112 (
copernicio) y 114 (
flerovio) no tienen propiedades químicas conocidas. Otros
elementos superpesados pueden comportarse de forma diferente a lo que se predice por extrapolación, debido a los efectos relativistas; por ejemplo, se predijo que el flerovio exhibiría posiblemente algunas propiedades similares a las de los gases nobles, aunque actualmente (2016) se coloca en el
grupo del carbono.
100 Sin embargo, experimentos posteriores sugieren que se comporta químicamente como
plomo, como se espera a partir de su posición de la tabla periódica.
101
Otras extensiones de la tabla periódica
No está claro si los nuevos elementos encontrados continuarán el patrón de la tabla periódica estándar como parte del período 8 o se necesitará nuevos ajustes o adaptaciones. Seaborg espera que este periodo siga el patrón previamente establecido exactamente, de modo que incluiría un bloque s para los elementos 119 y 120, un nuevo bloque g para los próximos 18 elementos, y 30 elementos adicionales continuarían los bloques actuales f, d, y p.
102 Los físicos tales como
Pekka Pyykkö han teorizado que estos elementos adicionales no seguirían la
regla de Madelung, que predice cómo se llenan de capas de electrones, y por lo tanto afectarán la apariencia de la tabla periódica estándar.
103
Elemento con el número atómico más alto posible
El número de posibles elementos no se conoce. En 1911
Elliot Adams, con base en la disposición de los elementos en cada fila de la tabla periódica horizontal, predijo que no existirían los elementos de
peso atómico superior a 256 —lo que estaría entre los elementos 99 y 100 en términos de hoy en día—.
104 La estimación reciente más alta es que la tabla periódica puede terminar poco después de la
isla de estabilidad,
105 que según se considere un modelo relativista o no se centrará alrededor de Z = 120 y N = 172 o Z = 124-126 y N = 184,
106 ya que la extensión de la tabla periódica está restringida por las
líneas de goteon. 9 de protones y de neutrones.
107 Otras predicciones del fin de la tabla periódica incluyen al elemento 128 de
John Emsley,
6 al elemento 137 de
Richard Feynman,
108 y al elemento 155 de
Albert Khazan.
6n. 10
- Modelo de Bohr
El
modelo de Bohr, no relativista, exhibe dificultad para los átomos con número atómico superior a 137, ya que estos requerirían que los electrones 1s viajen más rápido que c, la
velocidad de la luz, lo que lo vuelve inexacto y no se puede aplicar a estos elementos.
110
- Ecuación relativista de Dirac
La ecuación relativista de
Dirac tiene problemas para elementos con más de 137 protones. Para ellos, la
función de onda del
estado fundamental de Dirac es oscilatoria, y no hay diferencia entre los espectros de energía positivo y negativo, como en la
paradoja de Klein.
111 Si se realizan cálculos más precisos, teniendo en cuenta los efectos del tamaño finito del núcleo, se encuentra que la
energía de enlace excede el límite para los elementos con más de 173 protones. Para los elementos más pesados, si el orbital más interno (1s) no está lleno, el campo eléctrico del núcleo tira de un electrón del vacío, lo que resulta en la emisión espontánea de un
positrón;
112 sin embargo, esto no sucede si el orbital más interno está lleno, de modo que el elemento 173 no es necesariamente el final de la tabla periódica.
108
Colocación del hidrógeno y el helio
Solamente siguiendo las configuraciones electrónicas, el
hidrógeno (configuración electrónica 1s
1) y el
helio (1s
2) se colocan en los grupos 1 y 2, por encima de litio ([He]2s
1) y berilio ([He]2s
2).
64 Sin embargo, esta colocación se utiliza rara vez fuera del contexto de las configuraciones electrónicas: cuando los gases nobles —entonces llamados «gases inertes»— fueron descubiertos por primera vez alrededor de 1900, se les conocía como «el grupo 0», lo que reflejaba que no se les conocía ninguna
reactividad química en ese momento, y el helio se colocó en la parte superior de ese grupo, porque compartía esta situación extrema. Aunque el grupo cambió su número formal, muchos autores siguieron colocando al helio directamente por encima del
neón, en el grupo 18; uno de los ejemplos de tal colocación es la tabla
IUPAC actual.
113
Las propiedades químicas del hidrógeno no son muy cercanas a los de los metales alcalinos, que ocupan el grupo 1, y por eso el hidrógeno a veces se coloca en otra parte: una de las alternativas más comunes es en el grupo 17. Una de las razones para ello es la estrictamente univalente química predominantemente no metálica del hidrógeno, la del flúor —el elemento colocado en la parte superior del grupo 17— es estrictamente univalente y no metálica. A veces, para mostrar cómo el hidrógeno tiene tanto propiedades correspondientes a las de los metales alcalinos y a los halógenos, puede aparecer en dos columnas al mismo tiempo.
114 También puede aparecer por encima del carbono en el grupo 14: así ubicado, se adapta bien al aumento de las tendencias de los valores de potencial de ionización y los valores de afinidad de electrones, y no se aleja demasiado de la tendencia de electronegatividad.
115 Por último, el hidrógeno a veces se coloca por separado de cualquier grupo porque sus propiedades en general difieren de las de cualquier grupo: a diferencia del hidrógeno, los otros elementos del grupo 1 muestran un comportamiento extremadamente metálico; los elementos del grupo 17 comúnmente forman sales —de ahí el término "halógeno"—; los elementos de cualquier otro grupo muestran una química multivalente. El otro elemento del periodo 1, el helio, a veces se coloca separado de cualquier grupo también.
116 La propiedad que distingue al helio del resto de los gases nobles —a pesar de que su extraordinario carácter inerte está muy cerca del neón y el
argón—
117 es que, en su capa cerrada de electrones, el helio tiene solo dos electrones en el orbital más externo, mientras que el resto de los gases nobles tienen ocho.
Grupos incluidos en los metales de transición
Según IUPAC un
metal de transición es «un elemento cuyo átomo tiene una subcapa d incompleta o que puede dar lugar a
cationes».
118 De acuerdo con esta definición, todos los elementos en los grupos del 3 al 11 son metales de transición y se excluye al grupo 12, que comprende
zinc,
cadmio y
mercurio.
Algunos químicos consideran que los «elementos del bloque d» y los «metales de transición» son categorías intercambiables, incluyendo por tanto al grupo 12 como un caso especial de metal de transición en el que los electrones d no participan normalmente en el enlace químico. El descubrimiento de que el mercurio puede utilizar sus electrones d en la formación de
fluoruro de mercurio (IV) (HgF
4) llevó a algunos científicos a sugerir que el mercurio puede ser considerado un metal de transición.
119 Otros, como Jensen, argumentan que la formación de un compuesto como HgF4 puede ocurrir solo bajo condiciones muy anormales. Como tal, el mercurio no puede ser considerado como un metal de transición por ninguna interpretación razonable en el sentido normal del término.
120
En otros casos hay quienes no incluyen al grupo 3, argumentando que estos no forman iones con una capa d parcialmente ocupada y por lo tanto no presentan las propiedades características de la química de los metales de transición.
121
Elementos en el grupo 3 del periodo 6 y 7
Aunque el
escandio y el
itrio son siempre los dos primeros elementos del grupo 3, la identidad de los próximos dos elementos no se resuelve. O bien son
lantano y
actinio, o
lutecio y
lawrencio. Existen argumentos físicos y químicos para apoyar esta última disposición,
75 122 pero no todos los autores están convencidos.
123
Tradicionalmente se representa al lantano y al actinio como los restantes miembros del grupo 3.
124 Se ha sugerido que este diseño se originó en la década de 1940, con la aparición de las tablas periódicas que dependen de las configuraciones electrónicas de los elementos y la noción de la diferenciación de electrones.
Las configuraciones de
cesio,
bario y lantano son [Xe]6s
1, [Xe]6s
2 y [Xe]5d
16s
2. Por lo tanto el lantano tiene un electrón diferenciador 5d y esto lo establece «en el grupo 3 como el primer miembro del bloque d para el periodo 6».
125
En el grupo 3 se ve un conjunto consistente de configuraciones electrónicas: escandio [Ar]3d
14s
2,
itrio [Kr]4d
15s
2 y lantano. Aún en el período 6, se le asignó al
iterbio una configuración electrónica de [Xe]4f
135d
16s
2y [Xe]4f
145d
16s
2 para el lutecio, lo que resulta «en un electrón diferenciante 4f para el lutecio y lo establece firmemente como el último miembro del bloque f para el período 6.»
125 Matthias
126 describe la colocación del lantano en virtud del itrio como «un error en el sistema periódico — por desgracia propagado mayoritariamente por la compañía Welch [Sargent-Welch] ... y ... todo el mundo la copió». Lavelle lo refutó aportando una serie de libros de referencia conocidos en los que se presentaban tablas periódicas con tal disposición.
127
Las primeras técnicas para separar químicamente escandio, itrio y lutecio se basaron en que estos elementos se produjeron juntos en el llamado «grupo de itrio», mientras que La y Ac se produjeron juntos en el «grupo del cerio».
125 Por consiguiente, en los años 1920 y 30 algunos químicos colocaron el lutecio en el grupo 3 en lugar del lantano.
n. 11
Posteriores trabajos espectroscópicos encontraron que la configuración electrónica de iterbio era de hecho [Xe]4f
146s
2. Esto significaba que iterbio y lutecio tenían 14 electrones f, «resultando en un electrón diferenciante d en lugar de f» para el último, lo que lo hacía un «candidato igualmente válido» para la siguiente posición de la tabla periódica en el grupo 3 debajo del itrio.
125 Varios físicos en los años 1950 y 60 optaron por lutecio, a la luz de una comparación de varias de sus propiedades físicas con las del lantano.
125 Esta disposición, en la que el lantano es el primer miembro del bloque f, es cuestionada por algunos autores ya que este elemento carece de electrones f. Sin embargo, se ha argumentado que esta no es una preocupación válida dado que existen otras anomalías en la tabla periódica, como por ejemplo el
torio, que no tiene electrones f pero forma parte de ese bloque.
128 En cuanto al lawrencio, su configuración electrónica se confirmó en 2015 como [Rn]5f
147s
27p
1, lo que representa otra anomalía de la tabla periódica, independientemente de si se coloca en el bloque d o f, pues la potencialmente aplicable posición de bloque p se ha reservado para el ununtrium al que se le prevé una configuración electrónica de [Rn]5f
146d
107s
27p
1.
129
Forma óptima
Las muchas formas diferentes de la tabla periódica han llevado a preguntarse si existe una forma óptima o definitiva. Se cree que la respuesta a esta pregunta depende de si la periodicidad química tiene una verdad subyacente, o es en cambio el producto de la interpretación humana subjetiva, dependiente de la circunstancias, las creencias y las predilecciones de los observadores humanos. Se podría establecer una base objetiva para la periodicidad química determinando la ubicación del hidrógeno y el helio, y la composición del grupo 3. En ausencia de una verdad objetiva, las diferentes formas de la tabla periódica pueden ser consideradas variaciones de la periodicidad química, cada una de las cuales explora y hace hincapié en diferentes aspectos, propiedades, perspectivas y relaciones de y entre los elementos. Se cree que la ubicuidad de la tabla periódica estándar es una consecuencia de su diseño, que tiene un buen equilibrio de características en términos de facilidad de construcción y tamaño, y su descripción de orden atómico y tendencias periódicas.
17 130
Elementos
Gases
Líquidos
| Elemento | Símbolo | Grupo | Período | Átomo | Masa | Protones | Neutrones | Electrones |
|---|
| Cesio | Cs | 1 | 6 | 55 | 133 | 55 | 78 | 55 |
| Francio | Fr | 1 | 7 | 87 | 223 | 87 | 136 | 87 |
| Mercurio | Hg | 12 | 6 | 80 | 201 | 80 | 121 | 80 |
| Galio | Ga | 13 | 4 | 31 | 70 | 31 | 39 | 31 |
| Bromo | Br | 17 | 4 | 35 | 80 | 35 | 45 | 35 |
Preparados de transición
Preparados lantánidos y actínidos
Sólidos alcalinos y alcalinotérreos
| Elemento | Símbolo | Grupo | Período | Átomo | Masa | Protones | Neutrones | Electrones |
|---|
| Litio | Li | Alcalino | 2 | 3 | 7 | 3 | 4 | 3 |
| Sodio | Na | Alcalino | 3 | 11 | 23 | 11 | 12 | 11 |
| Potasio | K | Alcalino | 4 | 19 | 39 | 19 | 20 | 19 |
| Rubidio | Rb | Alcalino | 5 | 37 | 86 | 37 | 49 | 37 |
| Berilio | Be | Alcalinotérreo | 2 | 4 | 9 | 4 | 5 | 4 |
| Magnesio | Mg | Alcalinotérreo | 3 | 12 | 24 | 12 | 12 | 12 |
| Calcio | Ca | Alcalinotérreo | 4 | 20 | 40 | 20 | 20 | 20 |
| Estroncio | Sr | Alcalinotérreo | 5 | 38 | 88 | 38 | 50 | 38 |
| Bario | Ba | Alcalinotérreo | 6 | 56 | 137 | 56 | 81 | 56 |
| Radio | Ra | Alcalinotérreo | 7 | 88 | 226 | 88 | 138 | 88 |
Sólidos de las familias del escandio, titanio, vanadio y cobre
| Elemento | Símbolo | Familia | Período | Átomo | Masa | Protones | Neutrones | Electrones |
|---|
| Escandio | Sc | Escandio | 4 | 21 | 45 | 21 | 24 | 21 |
| Itrio | Y | Escandio | 5 | 39 | 89 | 39 | 50 | 39 |
| Lantano | La | Escandio | 6 | 57 | 139 | 57 | 82 | 57 |
| Actinio | Ac | Escandio | 7 | 89 | 227 | 89 | 138 | 89 |
| Titanio | Ti | Titanio | 4 | 22 | 48 | 22 | 26 | 22 |
| Circonio | Zr | Titanio | 5 | 40 | 91 | 40 | 51 | 40 |
| Hafnio | Hf | Titanio | 6 | 72 | 179 | 72 | 105 | 72 |
| Vanadio | V | Vanadio | 4 | 23 | 50 | 23 | 27 | 23 |
| Niobio | Nb | Vanadio | 5 | 41 | 93 | 41 | 52 | 41 |
| Tantalio | Ta | Vanadio | 6 | 73 | 181 | 73 | 108 | 73 |
| Cobre | Cu | Cobre | 4 | 29 | 64 | 29 | 35 | 29 |
| Plata | Ag | Cobre | 5 | 47 | 107 | 47 | 61 | 47 |
| Oro | Au | Cobre | 6 | 79 | 196 | 79 | 118 | 79 |
Véase también
Notas
- Volver arriba↑ Los elementos descubiertos inicialmente por síntesis y más tarde en la naturaleza son el technetium (43), el promethium (61), el ástato (85), el neptunio (93) y el plutonio (94).
- Volver arriba↑ En esta época, los llamados gases nobles no habían sido aún descubiertos.
- Volver arriba↑ Ya en 1892 se había postulado una tabla periódica extralarga con una segunda fila para dar cabida a los elementos conocidos y desconocidos con un peso atómico mayor de bismuto —torio, protactinio y uranio, por ejemplo—. La mayoría de los investigadores, sin embargo, consideró que estos elementos eran análogos a los del grupo 3 de transición —hafnio, tantalio y tungsteno—. La existencia de una segunda serie de transición interna, en forma de los actínidos, no fue aceptado hasta que establecieron similitudes con las estructuras electrónicas de los lantánidos.46
- Volver arriba↑ Hay inconsistencias y algunas irregularidades en esta convención. Por ejemplo, el helio aparece en el bloque p pero de hecho es un elemento del bloque s y, por ejemplo, la subcapa d en el bloque d se llena cuando se alcanza el bloque 11, en lugar del 12.
- Volver arriba↑ Housecroft C. E. & Sharpe A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3ra ed.; en inglés).
- Volver arriba↑ Se atribuye al químico checo Bohuslav Brauner la separación de los lantánidos desde el cuerpo principal de la tabla periódica quien, en 1902, asigna todos ellos ("Ce, etc.") a una posición en el grupo 4, por debajo de circonio. Esta disposición se conoce como la «hipótesis de asteroides», en analogía con los asteroides que ocupan una sola órbita en el sistema solar. Antes de eso los lantánidos fueron en general (y con éxito) colocados a lo largo de los grupos I a VIII en la forma más antigua de la tabla periódica, de 8 columnas. Aunque se registran predecesores del arreglo de Brauner desde 1895, se sabe que se han referido a la «química de los asteroides» en una carta de 1881 a Mendeleev. Otros autores asignan todos los lantánidos al grupo 3, los grupos 3 y 4, o los grupos 2, 3 y 4. En 1922 Niels Bohr continuó el proceso de desprendimiento mediante la localización de los lantánidos entre los bloques s y d. En 1949 Glenn T. Seaborg presenta la forma de tabla periódica que es popular hoy en día, en la que lantánidos y actínidos aparecen como notas al pie. Publicó por primera vez su tabla en un informe clasificado en 1944. Fue publicado de nuevo por él en 1945 en Chemical and Engineering News, y en 1949 varios autores comentaron, y en general estuvieron de acuerdo con, su propuesta. En ese año se observó que el mejor método de presentar los actínidos parecía ser colocándolos a continuación, y como análogos de los lantánidos. 75 76
- Volver arriba↑ Jensen escribe: «Los dos cuadros bajo Sc e Y ... o contienen los números atómicos 57-71 y 89-103 o los símbolos de La-Lu y Ac-Lr, respectivamente, lo que indica que los 30 elementos en la nota al pie solo pertenecen a esas dos cajas. La ampliación de dicha tabla en una de 32 columnas requeriría estirar las cajas de Sc e Y para que abarquen todos los 15 de las columnas insertadas.»
- Volver arriba↑ Habashi intenta superar esta objeción mediante la colocación de los 15 lantánidos en una torre de gran altura de 15 plantas que se eleva desde la posición de la tabla periódica por debajo del itrio.79
- Volver arriba↑ Para cada masa atómica existe una cantidad máxima de protones y otra de neutrones que pueden mantenerse unidos. Si se realiza un diagrama de Segrè con esta información se obtienen dos líneas, a las que se denomina «líneas de goteo» de protones y neutrones respectivamente, porque si se agregan más nucleidos se escurrirían o gotearían sin unirse al núcleo en forma permanente.106
- Volver arriba↑ P. J. Karol sostiene que los efectos gravitacionales podrían llegar a ser significativos cuando los números atómicos se vuelvan astronómicamente grandes, superando de esta manera otros fenómenos de inestabilidad generados por la gran masa de los núcleos, y que las estrellas de neutrones —con números atómicos del orden de 1021— podrían considerarse como la representación de los elementos más pesados conocidos en el universo.109
- Volver arriba↑ El fenómeno de la separación en grupos distintos es causado por el incremento de la basicidad con el aumento del radio, y no constituye una razón fundamental para mostrar al lutecio debajo del itrio en lugar del lantano. Así, entre los metales alcalinotérreos del grupo 2, el magnesio —menos básico— pertenece al «grupo soluble» y calcio, estroncio y bario —más básicos— están en el «grupo del carbonato de amonio». Sin embargo, rutinariamente se los coloca a todos en el mismo grupo.
Referencias
- ↑ Saltar a:a b c d Benfey, Theodor (2009). «The biography of a periodic spiral: from Chemistry Magazine, via Industry, to a Foucalt Pendulum». Bull. Hist. Chem. (en inglés) 34 (2): 141-145. Consultado el 8 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Bernardo Herradón: La química y su relación con otras ciencias Journal of Feelsynapsis (JoF). ISSN 2254-3651. 2011.(1): 81-86
- Volver arriba↑ Therald Moeller: Química inorgánica: nueva versión puesta al día., p. 108, en Google Libros
- ↑ Saltar a:a b Ham, Becky (2008). The Periodic Table (en inglés). New York: Infobase Pub. pp. 27-28.ISBN 9781438102382. Consultado el 8 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ «La tabla periódica se completa con cuatro nuevos elementos químicos». El Mundo. 4 de enero de 2016.
- ↑ Saltar a:a b c d Emsley, J. (2011). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements (en inglés) (New edición). New York, NY: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7.
- Volver arriba↑ Tabla periódica de los elementos Mc Graw Hill
- Volver arriba↑ Fenómenos Químicos Escrito por Carlos Arturo Correa Maya en Google Libros
- Volver arriba↑ Siegfried, R. (2002). From elements to atoms a history of chemical composition. Philadelphia, Pennsylvania: Library of Congress Cataloging-in-Publication Data. p. 92. ISBN 0-87169-924-9.
- ↑ Saltar a:a b Ball, p. 100.
- Volver arriba↑ Horvitz, L. (2002). Eureka!: Scientific Breakthroughs That Changed The World. New York: John Wiley. p. 43.ISBN 978-0-471-23341-1. OCLC 50766822.
- Volver arriba↑ Aug. Kekulé (1857). «Über die s. g. gepaarten Verbindungen und die Theorie der mehratomigen Radicale».Annalen der Chemie und Pharmacie 104 (2): 129-150. doi:10.1002/jlac.18571040202.
- Volver arriba↑ van Spronsen, J. W. (1969). The periodic system of chemical elements. Amsterdam: Elsevier. p. 19. ISBN 0-444-40776-6.
- Volver arriba↑ «Alexandre-Emile Bélguier de Chancourtois (1820-1886)» (en french). Annales des Mines history page. Consultado el 18 de septiembre de 2014.
- Volver arriba↑ Venable, pp. 85-86; 97.
- Volver arriba↑ Odling, W. (2002). «On the proportional numbers of the elements». Quarterly Journal of Science (en inglés)1: 642-648 (643).
- ↑ Saltar a:a b Scerri, E. (2011). The periodic table: A very short introduction (en inglés). Oxford: Oxford University Press.ISBN 978-0-19-958249-5.
- Volver arriba↑ Kaji, M. (2004). «Discovery of the periodic law: Mendeleev and other researchers on element classification in the 1860s». En Rouvray, D. H.; King, R. Bruce. The periodic table: Into the 21st Century (en inglés). Research Studies Press. pp. 91-122 (95). ISBN 0-86380-292-3.
- Volver arriba↑ Newlands, J. A. R. (20 de agosto de 1864). «On Relations Among the Equivalents». Chemical News (en inglés) 10: 94-95.
- Volver arriba↑ Newlands, J. A. R. (18 de agosto de 1865). «On the Law of Octaves». Chemical News (en inglés) 12: 83.
- Volver arriba↑ Bryson, B. (2004). A Short History of Nearly Everything (en inglés). Black Swan. pp. 141-142. ISBN 978-0-552-15174-0.
- Volver arriba↑ Scerri 2007, p. 306.
- Volver arriba↑ Brock, W. H.; Knight, D. M. (1965). «The Atomic Debates: 'Memorable and Interesting Evenings in the Life of the Chemical Society'». Isis (en inglés) (The University of Chicago Press) 56 (1): 5-25. doi:10.1086/349922.
- Volver arriba↑ Scerri 2007, pp. 87, 92.
- Volver arriba↑ Kauffman, G. B. (March 1969). «American forerunners of the periodic law». Journal of Chemical Education (en inglés) 46 (3): 128-135 (132). Bibcode:1969JChEd..46..128K. doi:10.1021/ed046p128.
- Volver arriba↑ Mendelejew, D. (1869). «Über die Beziehungen der Eigenschaften zu den Atomgewichten der Elemente».Zeitschrift für Chemie (en alemán): 405-406.
- Volver arriba↑ Química 1. Escrito por J. Eduardo Martínez Márquez en Google Libros
- Volver arriba↑ Venable, pp. 96-97; 100-102.
- Volver arriba↑ Ball, pp. 100-102.
- Volver arriba↑ Pullman, B. (1998). The Atom in the History of Human Thought (en inglés). Translated by Axel Reisinger. Oxford University Press. p. 227. ISBN 0-19-515040-6.
- Volver arriba↑ Ball, p. 105.
- Volver arriba↑ Atkins, P. W. (1995). The Periodic Kingdom (en inglés). HarperCollins Publishers, Inc. p. 87. ISBN 0-465-07265-8.
- Volver arriba↑ Samanta, C.; Chowdhury, P. Roy; Basu, D.N. (2007). «Predictions of alpha decay half lives of heavy and superheavy elements». Nucl. Phys. A (en inglés) 789: 142-154. arXiv:nucl-th/0703086.Bibcode:2007NuPhA.789..142S. doi:10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001.
- Volver arriba↑ Scerri 2007, p. 112.
- Volver arriba↑ Kaji, M. (2002). «D.I. Mendeleev's Concept of Chemical Elements and the Principle of Chemistry». Bull. Hist. Chem. (en inglés) (Tokyo Institute of Technology) 27 (1): 4-16. Consultado el 13 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Adloff, J-P.; Kaufman, G. B. (25 de septiembre de 2005). «Francium (Atomic Number 87), the Last Discovered Natural Element» (en inglés). The Chemical Educator. Consultado el 13 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Hoffman, D. C.; Lawrence, F. O.; Mewherter, J. L.; Rourke, F. M. (1971). «Detection of Plutonium-244 in Nature». Nature (en inglés) 234 (5325): 132-134. Bibcode:1971Natur.234..132H. doi:10.1038/234132a0.
- Volver arriba↑ Gray, p. 12.
- Volver arriba↑ Deming, H. G. (1923). General chemistry: An elementary survey (en inglés). New York: J. Wiley & Sons. pp. 160, 165.
- Volver arriba↑ Abraham, M; Coshow, D; Fix, W. Periodicity:A source book module, version 1.0. New York: Chemsource, Inc. p. 3.
- Volver arriba↑ Emsley, J (7 de marzo de 1985). «Mendeleyev's dream table». New Scientist (en inglés): 36.
- Volver arriba↑ Fluck, E (1988). «New notations in the period table». Pure & Applied Chemistry (en inglés) 60 (3): 432.doi:10.1351/pac198860030431.
- Volver arriba↑ Ball, p. 111.
- Volver arriba↑ Scerri 2007, pp. 270-71.
- Volver arriba↑ Masterton, W. L.; Hurley, C. N.; Neth, E. J. Chemistry: Principles and reactions (7th edición). Belmont, CA: Brooks/Cole Cengage Learning. p. 173. ISBN 1-111-42710-0.
- Volver arriba↑ van Spronsen, J. W. (1969). The periodic system of chemical elements. Amsterdam: Elsevier. pp. 315-316,ISBN 0-444-40776-6.
- Volver arriba↑ «Periodic table by Dr. Gil Chaverri (1921-2005), University of Costa Rica» (en inglés). 1951. Archivado desde el original el 22 de octubre de 2013. Consultado el 13 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Ball, p. 123.
- Volver arriba↑ Barber, R. C.; Karol, P. J; Nakahara, Hiromichi; Vardaci, Emanuele; Vogt, E. W. (2011). «Discovery of the elements with atomic numbers greater than or equal to 113 (IUPAC Technical Report)». Pure Appl. Chem. 83(7): 1485. doi:10.1351/PAC-REP-10-05-01.
- Volver arriba↑ «ru:Эксперимент по синтезу 117-го элемента получает продолжение» [Experiment on sythesis of the 117th element is to be continued] (en ruso). JINR. 2012.
- Volver arriba↑ «Periodic table's seventh row finally filled as four new elements are added». The Guardian. 3 de enero de 2016. Consultado el 13 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Química I Primer Semestre Tacaná. Escrito por Iger, p. 223, en Google Libros
- ↑ Saltar a:a b Leigh, G. J. (1990). Nomenclature of Inorganic Chemistry: Recommendations 1990 (en inglés). Blackwell Science. ISBN 0-632-02494-1.
- Volver arriba↑ International Union of Pure and Applied Chemistry (1988). «New Anotations in the Periodic Table».Pure&Appl. Chem. (en inglés) (Gran Bretaña) 60 (3): 431-436.
- Volver arriba↑ Messler, R. W. (2010). The essence of materials for engineers (en inglés). Sudbury, MA: Jones & Bartlett Publishers. p. 32. ISBN 0-7637-7833-8.
- ↑ Saltar a:a b Moore, J. (2003). Chemistry For Dummies (en inglés). New York: Wiley Publications. p. 111. ISBN 978-0-7645-5430-8.
- Volver arriba↑ Greenwood & Earnshaw, p. 30.
- Volver arriba↑ Bagnall, K. W. (1967). «Recent advances in actinide and lanthanide chemistry». En Fields, P. R.; Moeller, T.Advances in chemistry, Lanthanide/Actinide chemistry. Advances in Chemistry (en inglés) 71. American Chemical Society. pp. 1-12. doi:10.1021/ba-1967-0071. ISBN 0-8412-0072-6.
- Volver arriba↑ Day, M. C., Jr.; Selbin, J. (1969). Theoretical inorganic chemistry (en inglés) (2da edición). Nueva York: Nostrand-Rienhold Book Corporation. p. 103. ISBN 0-7637-7833-8.
- Volver arriba↑ Holman, J.; Hill, G. C. (2000). Chemistry in context (en inglés) (5th edición). Walton-on-Thames: Nelson Thornes. p. 40. ISBN 0-17-448276-0.
- Volver arriba↑ Stoker, S. H. (2007). General, organic, and biological chemistry (en inglés). New York: Houghton Mifflin. p. 68. ISBN 978-0-618-73063-6. OCLC 52445586.
- Volver arriba↑ Mascetta, J. (2003). Chemistry The Easy Way (en inglés) (4th edición). New York: Hauppauge. p. 50.ISBN 978-0-7641-1978-1. OCLC 52047235.
- Volver arriba↑ Kotz, J.; Treichel, P.; Townsend, John (2009). Chemistry and Chemical Reactivity, Volume 2 (en inglés) (7th edición). Belmont: Thomson Brooks/Cole. p. 324. ISBN 978-0-495-38712-1. OCLC 220756597.
- ↑ Saltar a:a b Gray, p. 12.
- Volver arriba↑ Jones, C. (2002). d- and f-block chemistry (en inglés). New York: J. Wiley & Sons. p. 2. ISBN 978-0-471-22476-1.OCLC 300468713.
- Volver arriba↑ Silberberg, M. S. (2006). Chemistry: The molecular nature of matter and change (en inglés) (4th edición). New York: McGraw-Hill. p. 536. ISBN 0-07-111658-3.
- Volver arriba↑ Manson, S. S.; Halford, G. R. (2006). Fatigue and durability of structural materials (en inglés). Materials Park, Ohio: ASM International. p. 376. ISBN 0-87170-825-6.
- Volver arriba↑ Bullinger, H-J. (2009). Technology guide: Principles, applications, trends (en inglés). Berlin: Springer-Verlag. p. 8. ISBN 978-3-540-88545-0.
- Volver arriba↑ Jones, B. W. (2010). Pluto: Sentinel of the outer solar system (en inglés). Cambridge: Cambridge University Press. pp. 169-71. ISBN 978-0-521-19436-5.
- Volver arriba↑ Hinrichs, G. D. (1869). «On the classification and the atomic weights of the so-called chemical elements, with particular reference to Stas's determinations». Proceedings of the American Association for the Advancement of Science (en inglés) 18 (5): 112-124.
- Volver arriba↑ Clark, R.W.; White, G.D. (2008). «The Flyleaf Periodic Table». Journal of Chemical Education 85 (4): 497.doi:10.1021/ed085p497.
- Volver arriba↑ Myers, R.T.; Oldham, K.B.; S., Tocci (2004). Holt Chemistry. Orlando: Holt, Rinehart and Winston. p. 130.ISBN 0-03-066463-2.
- Volver arriba↑ Atkins et al. (2006). Shriver & Atkins Inorganic Chemistry (4ta ed.). Oxford: Oxford University Press; en inglés
- Volver arriba↑ Rayner-Canham G. & Overton T. (2013). Descriptive Inorganic Chemistry (6ta ed.; en inglés)
- ↑ Saltar a:a b c Thyssen, P.; Binnemans, K (2011). «Accommodation of the Rare Earths in the Periodic Table: A Historical Analysis». En Gschneidner Jr., K.A.; Bünzli, J-C.G; Vecharsky, Bünzli. Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths 41 (Amsterdam: Elsevier). pp. 1-94. ISBN 978-0-444-53590-0.
- Volver arriba↑ Seaborg G. T. (1994). Origin of the Actinide Concept'. In K. A. Gschneider Jr. (ed). Handbook on the Physics and Chemistry of the Rare Earths. 18. Amsterdam: Elsevier, pp. 1-27.
- Volver arriba↑ Stewart, P. J. (2008). «The Flyleaf Table: An Alternative». Journal of Chemical Education 85 (11): 1490.doi:10.1021/ed085p1490.
- Volver arriba↑ Jensen, WB (2008). «The Periodic Table: Facts or Committees?». Journal of Chemical Education 85 (11): 1491-1492. doi:10.1021/ed085p1491.2.
- Volver arriba↑ Habashi F. (2015). 'A New Look at the Periodic Table'. European Chemical Bulletin 4(1):p. 5; en inglés.
- Volver arriba↑ Scerri, E. A Tale of 7 Eelements. Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-539131-2.
- Volver arriba↑ Newell, S. B. Chemistry: An introduction (en inglés). Boston: Little, Brown and Company. p. 196. ISBN 978-0-19-539131-2.
- Volver arriba↑ Jensen, W. B. (1982). «Classification, Symmetry and the Periodic Table». Computers & Mathematics with Applications (en inglés) 12B (1/2): 487-510(498). doi:10.1016/0898-1221(86)90167-7.
- Volver arriba↑ Leach, M. R. «Concerning electronegativity as a basic elemental property and why the periodic table is usually represented in its medium form». Foundations of Chemistry (en inglés) 15 (1): 13-29. doi:10.1007/s10698-012-9151-3.
- ↑ Saltar a:a b Eric Scerri, ed. (2007). Selected Papers on the Periodic Table by Eric Scerri (en inglés). Weinheim: World Scientific. pp. 129-129. ISBN 9783527611584. Consultado el 8 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Quadbeck-Seeger, Hans-Jürgen (2007). World of the elements elements of the world (1st ed. edición). Weinheim: Wiley-VCH. p. 107. ISBN 9783527611584. Consultado el 8 de febrero de 2016.
- ↑ Saltar a:a b Green, Melinda. «Periodic fractal of the elements» (en inglés). http://superliminal.com. Consultado el 8 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Scerri 2007, p. 20.
- Volver arriba↑ Seaborg, G. (1964). «Plutonium: The Ornery Element». Chemistry (en inglés) 37 (6): 14.
- Volver arriba↑ Emsely, J; Sharp, R (21 de junio de 2010). «The periodic table: Top of the charts». The Independent.
- Volver arriba↑ Mark R. Leach. «1925 Courtines' Periodic Classification» (en inglés). Consultado el 10 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Mark R. Leach. «1949 Wringley's Lamina System» (en inglés). Consultado el 16 de octubre de 2012.
- Volver arriba↑ Mazurs, E.G. (1974). Graphical Representations of the Periodic System During One Hundred Years (en inglés). Alabama: University of Alabama Press. p. 111. ISBN 978-0-8173-3200-6.
- Volver arriba↑ Mark R. Leach. «1996 Dufour's Periodic Tree». Consultado el 10 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Mark R. Leach. «1989 Physicist's Periodic Table by Timothy Stowe» (en inglés). Consultado el 10 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Bradley, D. (20 de julio de 2011). «At last, a definitive periodic table?». ChemViews Magazine (en inglés).doi:10.1002/chemv.201000107. Consultado el 10 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Scerri 2007, pp. 285-86.
- Volver arriba↑ Mark R. Leach. «2002 Inorganic Chemist's Periodic Table» (en inglés). Consultado el 10 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Scerri, E. (2008). «The role of triads in the evolution of the periodic table: Past and present». Journal of Chemical Education (en inglés) 85 (4): 585-89 (see p. 589). Bibcode:2008JChEd..85..585S.doi:10.1021/ed085p585.
- Volver arriba↑ Bent, H. A.; Weinhold, F (2007). «Supporting information: News from the periodic table: An introduction to "Periodicity symbols, tables, and models for higher-order valency and donor–acceptor kinships"». Journal of Chemical Education (en inglés) 84 (7): 3-4. doi:10.1021/ed084p1145.
- Volver arriba↑ Schändel, M (2003). The Chemistry of Superheavy Elements (en inglés). Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. p. 277. ISBN 1-4020-1250-0.
- Volver arriba↑ Scerri 2011, pp. 142-143.
- Volver arriba↑ Frazier, K. (1978). «Superheavy Elements». Science News (en inglés) 113 (15): 236-238.doi:10.2307/3963006. JSTOR 3963006.
- Volver arriba↑ Pyykkö, P. (2011). «A suggested periodic table up to Z ≤ 172, based on Dirac–Fock calculations on atoms and ions». Physical Chemistry Chemical Physics (en inglés) 13 (1): 161-168. Bibcode:2011PCCP...13..161P.doi:10.1039/c0cp01575j. PMID 20967377.
- Volver arriba↑ Elliot, Q. A. (1911). «A modification of the periodic table». Journal of the American Chemical Society (en inglés) 33 (5): 684-688 (688). doi:10.1021/ja02218a004.
- Volver arriba↑ Seaborg, G. (c. 2006). «transuranium element (chemical element)» (en inglés). Encyclopædia Britannica. Consultado el 9 de febrero de 2016.
- ↑ Saltar a:a b García Borge, Mª José; Poves, Alfredo (enero-marzo 2008). «Estructura Nuclear: A la búsqueda de los límites». En Real Sociedad Española de Física. Revista Española de Física 22 (1): 4-13. ISSN 0213-862X. Consultado el 9 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Cwiok, S.; Heenen, P.-H.; Nazarewicz, W. (2005). «Shape coexistence and triaxiality in the superheavy nuclei». Nature (en inglés) 433 (7027): 705-709. Bibcode:2005Natur.433..705C. doi:10.1038/nature03336.PMID 15716943.
- ↑ Saltar a:a b Ball, P. (2010). «Column: The crucible». Chemistry World (en inglés). Royal Society of Chemistry. Consultado el 9 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Karol, P. J. (2002). «The Mendeleev–Seaborg periodic table: Through Z = 1138 and beyond». Journal of Chemical Education (en inglés) 79 (1): 60-63.
- Volver arriba↑ Eisberg, R.; Resnick, R. (1985). Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei and Particles (en inglés). Wiley.
- Volver arriba↑ Bjorken, J. D.; Drell, S. D. (1964). Relativistic Quantum Mechanics (en inglés). McGraw-Hill.
- Volver arriba↑ Greiner, W.; Schramm, S. (2008). American Journal of Physics (en inglés) 76. p. 509.
- Volver arriba↑ IUPAC (1 de mayo de 2013). «IUPAC Periodic Table of the Elements». iupac.org (en inglés). IUPAC. Consultado el 9 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Seaborg, G. (1945). «The chemical and radioactive properties of the heavy elements». Chemical English Newspaper (en inglés) 23 (23): 2190-2193.
- Volver arriba↑ Cronyn, M. W. (August 2003). «The Proper Place for Hydrogen in the Periodic Table». Journal of Chemical Education (en inglés) 80 (8): 947-951. Bibcode:2003JChEd..80..947C. doi:10.1021/ed080p947.
- Volver arriba↑ Greenwood & Earnshaw, a lo largo del libro
- Volver arriba↑ Lewars, Errol G. (5 de diciembre de 2008). Modeling Marvels: Computational Anticipation of Novel Molecules (en inglés). Springer Science & Business Media. pp. 69-71. ISBN 9781402069734.
- Volver arriba↑ «transition element». IUPAC Compendium of Chemical Terminology (en inglés). IUPAC. 1997. Consultado el 9 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Xuefang, W.; Andrews, L.; Riedel, S.; Kaupp, M (2007). «Mercury Is a Transition Metal: The First Experimental Evidence for HgF4». Angew. Chem. Int. Ed. (en inglés) 46 (44): 8371-8375.doi:10.1002/anie.200703710. PMID 17899620.
- Volver arriba↑ Jensen, W. B. (2008). «Is Mercury Now a Transition Element?». J. Chem. Educ. (en inglés) 85 (9): 1182-1183.Bibcode:2008JChEd..85.1182J. doi:10.1021/ed085p1182.
- Volver arriba↑ Rayner-Canham, G; Overton, T. Descriptive inorganic chemistry (en inglés) (4th edición). Nueva York: W H Freeman. pp. 484-485. ISBN 0-7167-8963-9.
- Volver arriba↑ Keeler, J.; Wothers, P. (2014). Chemical Structure and Reactivity: An Integrated Approach (en inglés). Oxford: Oxford University. p. 259. ISBN 978-0-19-9604135.
- Volver arriba↑ Scerri, E. (2012). «Mendeleev's Periodic Table Is Finally Completed and What To Do about Group 3?».Chemistry International (en inglés) 34 (4).
- Volver arriba↑ Emsley, J. (2011). Nature's Building Blocks (en inglés) (new edición). Oxford: Oxford University. p. 651.ISBN 978-0-19-960563-7.
- ↑ Saltar a:a b c d e William B. Jensen (1982). «The Positions of Lanthanum (Actinium) and Lutetium (Lawrencium) in the Periodic Table». J. Chem. Educ. (en inglés) 59 (8): 634-636. doi:10.1021/ed059p634.
- Volver arriba↑ Matthias, B. T. (1969). «Systematics of Super Conductivity». En Wallace, P. R. Superconductivity, Proceedings of the Advanced Summer Study Institute, McGill University, Montreal (en inglés) 1. Nueva York: Gordon and Breach, Science Publishers. pp. 225-294 (249).
- Volver arriba↑ Lavelle, L. (2009). «Response to Misapplying the periodic law». Journal of Chemical Education (en inglés) 86(10): 1187. doi:10.1021/ed086p118.
- Volver arriba↑ Scerri, E (2015). «Five ideas in chemical education that must die - part five». educationinchemistryblog (en inglés). Royal Society of Chemistry. Consultado el 10 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Jensen, W. B. (2015). «Some Comments on the Position of Lawrencium in the Periodic Table» (en inglés). Consultado el 10 de febrero de 2016.
- Volver arriba↑ Francl, M. (May 2009). «Table manners». Nature Chemistry (en inglés) 1 (2): 97-98.Bibcode:2009NatCh...1...97F. doi:10.1038/nchem.183. PMID 21378810.
Bibliografía
- AGAFOSHIN, N. P., Ley periódica y sistema periódico de los elementos de Mendeleiev Madrid Editorial Reverté, 1977, 200 p.
- BENSAUDE-VICENT, B. D. Mendeleiev: «El sistema periódico de los elementos.» Mundo científico, (1984), 42, 184-189.
- CHAVERRI, GIL. «Periodic Table of the Elements.» Journal of Chemical Education', 30:632:1951
- MUÑOZ, R. y BERTOMEU SÁNCHEZ, J. R. «La historia de la ciencia en los libros de texto: la(s) hipótesis de Avogadro.» Enseñanza de las ciencias (2003), 21 (1), 147-161. Texto completo
- ROCKE, A. J. 1984 Chemical Atomism in the Nineteenth Century. From Dalton to Cannizzaro. Ohio. Ohio State University Press, 1984.
- ROMÁN POLO, P: El profeta del orden químico: Mendeléiev. Madrid: Nivola, 2002, 190 p
- SCERRI, E. R., «Evolución del sistema periódico.» Investigación y Ciencia (1998), 266, p. 54-59.
- SCERRI, E. R., The Periodic Table: Its Story and Its Significance, Oxford, University Pres, 2006, 400 p.
- STRATHERN, PAUL (2000), El sueño de Mendeléiev, de la alquimia a la química, Madrid : Siglo xxi de España Editores, 288 p.
1780, en Hof. Desde 1810 hasta su fallecimiento (24 de marzo de 1849, a la edad de 68 años) fue profesor de Química y Tecnología en la Universidad de Jena. Durante este tiempo investigó la acción de contacto del platino (usándolo como catalizador) en hidrógeno (producido por reaccionar cinc y ácido sulfúrico) —lo que le llevó a inventar la Lámpara de Döbereiner—, entre otras cosas.
¿Qué aportó este señor a la Tabla Periódica?
Hacia 1817 Döbereiner encontró cierta relación en las propiedades físicas de algunos grupos de tres elementos, a los que se les llamó Tríadas de Döbereiner o Ley de las Tríadas. Esta relación se centraba en el peso atómico, y el enunciado era el siguiente: el peso atómico del elemento central de la tríada es aproximadamente igual al promedio entre los otros dos elementos restantes. En 1827 se había encontrado esta misma similitud en varias tríadas más. En 1950 ya se habían encontrado unas 20 tríadas con la misma propiedad física.
Ejemplos de tríadas donde se demuestra que la suma de los pesos atómicos del elemento de arriba con el de abajo es aproximadamente igual al peso atómico del elemento del medio. | Fuente
Pero Döbereiner no solo encontró relaciones en las propiedades físicas de los elementos, sino también en las propiedades químicas. Por ejemplo, el Li, el Na y el K reaccionan con cloro formando compuestos químicos de fórmulas similares (LiCl, NaCl, KCl) y forman hidróxidos obteniendo fórmulas similares (LiOH, NaOH, KOH); el Ca, el Sr y elBa se combinan con sulfatos formando fórmulas similares (CaSO4, SrSO4, BaSO4) y reaccionan con cloro —diatómico— cuyas fórmulas son similares (CaCl2, SrCl2, BaCl2); elS, el Se y el Te reaccionan con hidrógeno —diatómico— formando fórmulas similares (H2S, H2Se, H2Te) y reaccionan con oxígeno —diatómico— formando óxidos de fórmulas similares (SO2, SeO2, TeO2).
Resumiendo el párrafo anterior. | Fuente: Wikipedia
Nació el 20 enero 1820 en París y murió el 14 de noviembre de 1886, a la edad de 66 años. Estudió en l’École Polytechnique de París, una de las escuelas francesas más grandes conocidas de Ingeniería, y fue profesor de Geología en l’École Nationale Supérieure des Mines de Paris.
¿Qué aportó este señor a la Tabla Periódica?
En 1864, el mismo año que Newlands publicó su aportación a la Tabla Periódica (de lo que se hablará en posteriores párrafos), Chancourtois creó un sistema para organizar los elementos químicos basado en los nuevos pesos atómicos obtenidos gracias a las ideas de Stanislao Cannizzaro (químico italiano conocido por diferenciar entre masa molecular y masa atómica y por la reacción de Cannizzaro) que contribuyeron a la Tabla Periódica.
Construyó una hélice (un cilindro con su base dividida en 16 partes iguales) de papel donde se mostraba un gráfico de espirales, a lo que le llamó el Tornillo Telúrico (el telurio era el elemento que se encontraba en el centro de la gráfica), donde colocó los elementos químicos conocidos hasta entonces dispuestos en orden creciente de sus pesos atómicos. Los elementos similares se encontraban alineados verticalmente.
En la Fig. 1 vemos que los elementos que se alinean verticalmente (ej.: Li, Na y K) tienen propiedades similares. En la Fig. 2 vemos el Tornillo Telúrico, cuyo desarrollo está a su lado derecho (donde también podemos ver que la base del cilindro está dividido en 16 partes iguales). | Fuentes: Fig. 1 y Fig. 2
Tornillo Telúrico de Chancourtois | Fuente
noviembre de 1837, y murió en la misma ciudad a sus 60 años el 29 de julio de 1898. Estudió en el Royal College of Chemistry y terminó especializándose en Química Analítica trabajando en una refinería de azúcar.
¿Qué aportó este señor a la Tabla Periódica?
Siguiendo con los trabajos de Döbereiner, Newlands ordenó los elementos químicos en orden creciente de los pesos atómicos (excluyendo al hidrógeno), observando que cada 7 elementos resultaba haber similitudes en sus propiedades; es decir, el 1º y el 8º elemento tenían propiedades similares, el 2º y el 9º tenían propiedades similares, el 3º y el 10º tenían propiedades similares, etc. A esta nueva clasificación para los elementos se le llamó la Ley de las Octavas de Newlands, publicada en 1864. Pero este método se dejaba de cumplir a partir del calcio, por lo que los científicos no tuvieron muy en cuenta el trabajo del químico inglés; aunque la Royal Society of London no tardaría mucho en concederle la medalla Davy (en 1887).
Hay que tener en cuenta que el elemento G es actualmente el Be (antiguamente glucinium) y que el Di (didimium) fue un elemento conocido hasta 1885 (mezcla de praseodimio y neodimio). | Fuente
Tobolsk, y murió el 2 de febrero de 1907 en San Petersburgo, casi ciego. Estudió Química en la Universidad de San Petersburgo y más tarde en la de Heidelberg, y fue profesor de Química y Tecnología en el Instituto Técnico de San Petersburgo e impartió clases de Química general en la Universidad de la misma ciudad. En 1882 recibió una medalla Davy.
¿Qué aportó este señor a la Tabla Periódica?
Mendeléyev realizó muchísimos trabajos. Publicó numerosas investigaciones en el campo de la Química, como “la cohesión de algunos líquidos y el papel de la cohesión molecular en las reacciones químicas de los cuerpos” (teniendo de referencia a Kirchhoff —físico— y Bunsen —químico—), investigó la temperatura de ebullición y con ésto la licuefacción de algunos gases, acudió al Congreso de Karlsruhe (donde conoció a Cannizzaro; justo después publicó un libro, Química Orgánica), estudió el isomorfismo y la compresión de los gases, investigó la fosforescencia del ZnS y sacó conclusiones, etc. Pero no solo aportó a la Química, también a la agricultura, la ganadería, la industria, el petróleo… hasta llegó a ser asesor del ministro de Hacienda de Rusia.
Principles of Chemistry, 1869. | Fuente
En 1869 publicó lo más destacado de su formación química, Principles of Chemistry, donde desarrolló la Tabla Periódica ordenada por peso atómico (no fue hasta 1913 cuandoMoseley introdujo la Tabla Periódica ordenada por número atómico de acuerdo con sus investigaciones realizadas en la medida de las longitudes de ondas de rayos X). No solo explicó las propiedades (físicas y químicas) de los 63 elementos existentes hasta entonces, sino que también predijo la existencia (y la explicación de sus propiedades) de elementos como elGa (Dmitri lo llamó eka-Aluminio, hasta que lo aisló el químico francés Lecoq de Boisbaundran en 1875 y lo llamó galio), el Sc (Dmitri lo llamó eka-Boro, hasta que lo aisló el químico sueco Nilsonen 1879 y lo llamó escandio), el Ge (Dmitri lo llamó eka-Silicio hasta que lo aisló el químico alemán Winkler en 1886 y lo llamó germanio) y el Tc (Dmitri lo llamó eka-Manganeso hasta que fue aislado por el físico italo-americano Segrèy el químico italiano Perrier en 1937 y lo llamaron tecnecio). Estos elementos los predijo en 1971.
En la Tabla Periódica de Mendeléyev, los elementos se clasificaban de izquierda a derecha formando líneas horizontales, en orden creciente de peso atómico. Los elementos de propiedades similares (de la misma familia) se disponían en columnas (en vertical), formando grupos. Durante este periodo de tiempo, Dmitri dudó de algunos valores de masas atómicas y re-ordenó la masa atómica de algunos elementos para que concordaran con sus elementos contiguos.
Tabla Periódica de Mendeléyev en 1869. | Fuente: Wikipedia
En 1872 Dmitri actualizó su Tabla y la publicó, compuesta por 8 columnas divididas en2 grupos (posteriormente llamadas A y B), añadiendo las fórmulas químicas que se formaban al reaccionar cada grupo con hidrógeno (formando hidruros) y oxígeno (formando óxidos), y añadiendo el valor de las valencias de cada elemento.
Tabla Periódica de Mendeléyev en 1872. | Fuente: Wikipedia
Algunos elementos clasificados por valencias y su posición en la Tabla Periódica de Mendeléyev según éstas. | Fuente
Más tarde, a principios del siglo XX (concretamente en 1902), Dmitri completó algo más esta Tabla añadiendo un grupo más, el grupo cero, formado por los gases nobles existentes en la época (He y Ar). Esto fue algo que no gustó mucho, puesto que los gases nobles no tenían sitio en la Tabla; debido a que tenían un valor cero en valencias, se le clasificó como grupo 0 y todo quedó de maravilla.
1830, y murió en Tangencial el 11 de abril de 1895, a la edad de 64 años. Estudió en tres universidades americanas y en una rusa. Fue profesor de Ciencias Naturales en Eberswalde y más tarde de Química en la Universidad de Tübingen. En 1882, al igual que Mendeléyev, fue galardonado con una medalla Davy.
¿Qué aportó este señor a la Tabla Periódica?
Después de prestar mucha atención a las conclusiones de Cannizzaro en el Congreso de Karlsruhe, en 1864 Meyer publicó su obra Die modernen Theorien der Chemie und ihre Bedeutung für die chemische Statik(“Teorías modernas de la Química y su significado para la Química Estática”) en la que se mostraba la primera Tabla Periódica clasificada según las valencias de los elementos. En esta Tabla se encontraba un total de 28 elementos químicos distribuidos en 6 periodos distribuidas en horizontal.
Clasificación de los elementos químicos según Meyer, 1864 | Fuente: Wikipedia
En 1970, Meyer publicó una actualización de la Tabla Periódica anterior cuyas modificaciones habían hecho que la nueva clasificación de los elementos fuese muy similar a la de Mendeléyev. En ésta, los elementos estaban organizados en 9 columnas que se distribuían verticalmente, y se señalaba gráficamente las propiedades físicas de los elementos (demostró la relación entre los volúmenes atómicos y y sus pesos). Con esta publicación en 1970, Meyer descubrió la ley periódica que concluía que “las propiedades de los elementos son funciones periódicas de su masa atómica“.
Clasificación de los elementos químicos según Meyer, 1870 | Fuente: Wikipedia
Y he aquí los cinco protagonistas de la conversación tuitera entre 3 apasionados por la Química. Pero tampoco son estos los más importantes de todos, sino que marcaron cinco grandes huellas en la historia de la Tabla Periódica; algún día veremos las aportaciones a la Tabla Periódica de científicos como John Dalton, Jöns Jacob Berzelius, Jean-Baptiste Dumas, William Odling, Gustavus Detlef Hinrichs, etc. ¡La Tabla Periódica es otro mundo más que estudiar!
