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30 octubre 2007

¿Por qué es tan rara la tabla periódica?

Al contemplar la tabla periódica siempre me pregunté porqué no la hicieron cuadrada como un tablero de ajedrez o rectangular como una hoja de papel, si de lo que se trataba era de disponer de manera ordenada los elementos químicos conocidos, estas formas son más regulares y bonitas que la finalmente se adoptó y que se debe a Mendeleiev.


Fuente: http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Periodic_table_%28german%29_4.svg


La razón se encuentra en que el orden hay que buscarlo en cómo varían las propiedades físicas y químicas de los elementos al desplazarnos por la tabla y no en la forma de la tabla.

Disponiendo los elementos como se hace en la tabla periódica, las propiedades de un elemento son parecidas a las del elemento situado a su lado y el sentido de su variación es previsible. Así por ejemplo si nos fijamos en el tamaño, un átomo es mayor que el situado por encima pero menor que el que está por debajo. A medida que bajamos por una columna (grupo) de la tabla el tamaño aumenta, sin embargo al desplazarnos hacia la derecha por una fila (periodo) el tamaño disminuye. Son varias las propiedades predecibles observando la tabla.

En 1869 Dmitri Mendeleev y Lothar Meyer propusieron la ley periódica a la que habían llegado de manera independiente y que dice que:

“Cuando los elementos químicos se disponen en orden creciente de masa atómica, algunos conjuntos de propiedades se repiten periódicamente”

Aunque ambos habían llegado a la ley periódica, fue Mendeleev quien tuvo la idea de tabular los elementos de manera que las propiedades variaran progresivamente al pasar de una casilla a otra. Y dejó casillas vacías allí donde la transición era más brusca pues pensó que deberían ser ocupadas por elementos aún no descubiertos. Pocos años después el descubrimiento de nuevos elementos que encajaban en las casillas dejadas libres por Mendeleev le dio la razón.

El motivo de la variación periódica de las propiedades de los elementos no se conoció hasta 1913, cuando se empezó a entrever la estructura atómica de la materia y como se distribuyen los electrones alrededor del núcleo del átomo. Mendeleev desconocía todo esto y se limitó a ordenar los elementos atendiendo sólo a las propiedades físicas y químicas conocidas de los mismos.

Hoy sabemos que los electrones se distribuyen alrededor del núcleo en capas. En la primera capa hay hasta 2 electrones, en la segunda hasta 8, en la tercera hasta 18, etc. Y mayor número de capas mayor volumen atómico. Sabemos también que la reactividad química está determinada por el número de electrones presentes en la capa más externa del átomo, de manera que dos átomos con el mismo número de electrones en la capa externa tendrán propiedades químicas parecidas y se encuentran en la misma columna.

Aunque la forma de Mendeleev es la tabla periódica más popular hay otras:

Tabla periódica espiral: http://www.periodicspiral.com/

Sistema periódico: (http://www.uv.es/~jaguilar/humor/tablaper.gif)

Tabla periódica maya: http://www.fincher.org/Misc/mayan.shtml

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