HISTORIA DE LA QUÍMICA

Artista: El Santo

Un recorrido por algunos de los hitos más significativos de la Química, desde el origen del Universo a nuestros días, desde el Big Bang al ciclotrón.

La tabla periódica

A lo largo de la historia los científicos agruparon los elementos de muy diversas formas, pero fue hace 150 años cuando el ruso Dimitri Mendeléiev presentó una herramienta para reunirlos a todos, incluso a los que aún no se habían descubierto, proponiendo lo que hoy conocemos como la Tabla Periódica de los Elementos. Dimitri Mendeleiev ordenó los elementos en filas según su peso atómico y en columnas según sus propiedades. Según estos criterios Mendeleiev observó que debían modificarse los pesos atómicos asignados a algunos átomos y que debía dejar espacios en la tabla reservados a elementos que aún no se había descubierto pero que deberían existir para mantener la periodicidad de la tabla. Esta última predicción fue su gran mérito, ya que pronosticó la existencia y correcta posición de elementos aún no descubiertos, asignándoles un nombre provisional, como por ejemplo: el galio, al cual llamó eka-aluminio, por encontrarse bajo el aluminio en la clasificación, o el germanio, llamado como eka-silicio, por encontrarse bajo éste. En el primer esbozo se mostraban 56 elementos, mientras que al día de hoy se conocen 118.

Los elementos en la antigüedad

El uso de elementos como la base para describir la naturaleza se ha utilizado desde la Antigüedad. Sin embargo, en aquella época tenían un significado muy diferente al que tienen en la actualidad. Los antiguos griegos tenían la creencia de que la naturaleza estaba formada por la combinación en distintas proporciones de cuatro elementos fundamentales: fuego, tierra, agua y aire. Los indios y los japoneses tenían esos mismos cuatro elementos, más un quinto elemento invisible, el éter. Por otra parte, en la antigua China la cantidad de elementos eran cinco y, a diferencia de los griegos, éstos excluían al aire e incluían al metal y la madera.

Los alquimistas suponían que, puesto que todo estaba formado por los mismos cuatro elementos, se podría, a partir de cualquier sustancia, cambiar su composición y convertirla en oro, el más valioso de los metales de la antigüedad. Durante siglos, los alquimistas intentaron encontrar una sustancia, la piedra filosofal, que transformara las sustancias en oro y a la que atribuían propiedades maravillosas y mágicas.

Los elementos como los pensamos hoy

Robert Boyle, en el siglo XVII, desechó todas las ideas de los elementos alquímicos y definió los elementos químicos como aquellas sustancias que no podían ser descompuestas en otras más simples. Fue la primera definición moderna de elemento y representó el nacimiento de una nueva ciencia: la química. Durante los siglos siguientes, los químicos, olvidados ya de las ideas alquimistas y aplicando el método científico, descubrieron nuevos e importantes principios químicos, las leyes que gobiernan las transformaciones químicas y sus principios fundamentales al tiempo que descubrían nuevos elementos.

En la década de 1860 se conocían más de 60 elementos y cada vez se volvía más importante conocer sus propiedades y ordenarlos para acceder fácilmente a esa información. Ya en 1829 el químico alemán Döbereiner se percató de que algunos elementos guardaban cierto orden. Así, el calcio, estroncio y bario formaban compuestos de composición similar y con propiedades similares, de forma que las propiedades del estroncio eran intermedias entre las del calcio y las del bario. Lo mismo ocurría con el azufre, selenio y teluro (las propiedades del selenio eran intermedias entre las del azufre y el teluro) y con el cloro, bromo y iodo (en este caso, el elemento intermedio era el bromo). Es lo que se conoce como tríadas de Döbereiner. Las ideas de Döbereiner cayeron en el olvido, aunque muchos químicos seguían intentando encontrar una relación entre las propiedades de los elementos.

En 1864, un químico inglés, Newlands, descubrió que al ordenar los elementos según su peso atómico, el octavo elemento tenía propiedades similares al primero, el noveno al segundo y así sucesivamente. Advirtió que cada ocho elementos las propiedades se repetían y formuló la ley de las octavas que explicaba esta observación. Pero las octavas de Newlands no se cumplían siempre, tras las primeras octavas la ley dejaba de cumplirse.

La tabla de Mendeleiev

En 1869, Mendeleiev publicó su tabla periódica. Había ordenado los elementos siguiendo su peso atómico, como lo hizo Newlands, pero tuvo tres nuevas ideas revolucionarias: no mantuvo fijo el periodo de repetición de propiedades, sino que lo amplió conforme aumentaba el peso atómico, invirtió el orden de algunos elementos para que cuadraran sus propiedades con las de los elementos adyacentes, y dejó huecos, indicando que correspondían a elementos aún no descubiertos.

Años más tarde se descubrieron el escandio, el galio y el germanio, cuyas propiedades se correspondían con las predichas por Mendeleiev. También se fueron descubriendo nuevos elementos que encontraban acomodo en la tabla de Mendeleiev poniéndose de manifiesto la importancia y utilidad de la tabla periódica.

La tabla original de Mendeleiev ha necesitado la colaboración de cientos de científicos, a lo largo de estos 150 años, para convertirse en el sistema que los químicos utilizan hoy. Se trata de una tabla donde todos los elementos se ordenan por su número atómico (número de protones), en una disposición que muestra tendencias periódicas y reúne a aquellos con un comportamiento similar en una misma columna o grupo. Además de un número, cada elemento tiene asociado un nombre y un símbolo.

Más allá de su papel crucial en química, la tabla periódica trasciende a otras disciplinas, como la física y la biología, y se ha convertido en un ícono de la ciencia y de la cultura universales. Para conmemorar su siglo y medio de vida, Naciones Unidas ha declarado 2019 como el Año Internacional de la Tabla Periódica.