Tabla Periódica de Dimitri Ivánovich Mendeléyev

150 años de la Tabla Periódica de Dimitri Ivanovich Mendeléyev

  1. en C. María del Carmen Ochoa Cortés

Mariadelcarmen88a@gmail.com

Introducción

En la trigésima novena reunión de la Asamblea General de las Naciones Unidas celebrada en París, Francia, el 2 de noviembre del 2017 se acogió con beneplácito la Decisión 202 que a la letra dice:  “…Observando que el  año 2019 coincide con  los  aniversarios de una  serie  de hitos importantes  en la  historia de la  tabla periódica,  en particular con el  aislamiento del arsénico y el antimonio por Jabir ibn Hayyan hace unos 1200 años; el descubrimiento del  fósforo hace 350 años;  la  publicación de una lista  de 33 elementos  químicos clasificados  en gases, metales,  no metales  y térreos  por  Lavoisier en 1789;  el descubrimiento de la ley de las tríadas por Döbereiner en 1829; la creación de la tabla periódica por Mendeleev hace 150 años; y el descubrimiento del francio por Marguerite Perey en 1939…Consiente de que el  año 2019 brinda la  oportunidad de conmemorar  los  logros científicos sobresalientes que ha alcanzado la humanidad desde el descubrimiento del sistema periódico por Dmitri I. Mendeleev en 1869… La celebración de este Año Internacional permitirá asimismo rendir homenaje al reciente descubrimiento y denominación de cuatro elementos superpesados de la tabla periódica de los elementos químicos con los números atómicos 113 (nihonio), 115 (moscovio), 117 (teneso) y 118 (oganesón), como resultado de una estrecha colaboración científica en el plano internacional… La celebración de un Año Internacional de la Tabla Periódica de los Elementos Químicos en 2019 conmemorará el  150º  aniversario de  la  creación de  la  tabla periódica  de  los elementos  químicos  por el  científico  ruso  Dmitri I.  Mendeleev,  considerado uno  de  los padres  de  la química  moderna.  El descubrimiento  determinante  de Mendeleev  en  1869 fue  la  predicción de  las  propiedades de cinco elementos y sus componentes. Asimismo, dejó espacio en la tabla periódica para los elementos que habrían de descubrirse en el futuro…y es así que dicha Asamblea, en su septuagésimo segundo período de sesiones, recomienda se apruebe la resolución en la que se proclame 2019 Año Internacional de la Tabla Periódica de los Elementos Químicos: finalmente esto ocurrió el 20 de diciembre del 2017.

La Tabla periódica es sin duda uno de los más importantes íconos de la ciencia, en las clases de química es imprescindible y también la encontramos en forma de posters en las paredes de salas de conferencias, laboratorios, aulas y pasillos de escuelas de diverso nivel. El desarrollo de ésta, su interesante historia y sus repercusiones en el avance de la Química moderna resultan aún más apasionantes cuando a partir de ella conocemos la naturaleza de los elementos y es posible predecir y conocer, por su posición, muchas más de sus características.

La Química antes de la Química

Desde el principio de los tiempos, el hombre ha tomado los materiales que ha habido a su alrededor para darles un uso que satisfaga alguna necesidad, facilite alguna tarea e incluso dé un confort; un ejemplo, del que quedan algunos vestigios (estamos hablando de hace 50,000 años a. de C.) es la Edad de Piedra, y aunque se considera que no era éste el único material utilizado, hay muy pocos objetos de otros materiales como hueso, piel, cornamentas, etc.

En tiempos posteriores se comenzó con el uso de otros materiales como los metales. El manejo de éstos junto con el fuego convirtió a algunas personas en artesanos ya que conocían sus propiedades y podían fabricar diversos objetos. En el caso de los minerales ocurrió algo similar, un ejemplo es la fabricación y manejo del cristal y en la actualidad aún se cuentan con varios objetos que dan muestra del desarrollo que alcanzaron los egipcios y los asirios.

Es también importante mencionar que los primeros humanos utilizaron procesos químicos, como la fermentación alcohólica, para transformar algunos alimentos. Es el caso de los chinos quienes obtuvieron vino a partir de granos de arroz y miel. El tratamiento de las pieles es otro proceso que tiene miles de años llevándose a cabo y aunque las materias primas han cambiado, se ha logrado preservar éstas como materiales duraderos y resistentes al agua.

El manejo y transformación de una gran cantidad de sustancias llevó a la pregunta, con toda seguridad, de ¿cómo es que esto ocurre? ¿De qué están hechas las cosas? Los filósofos griegos fueron quiénes, tratando de dar respuesta, postularon la existencia de partículas homogéneas e indivisibles que constituían toda la materia y que distinguían a las sustancias. Demócrito de Abdera (actualmente Grecia; 460-370 a. de C.), discípulo de Leucipo de Mileto (también originario de Abdera, siglo V a. de C; filósofo griego), es el fundador y representante principal del atomismo, escuela que ya a finales del llamado periodo cosmológico de la filosofía griega postuló a los átomos (definidos por aquel como minúsculos corpúsculos indivisibles) como arjé, el principio constitutivo y originario de la multiplicidad de seres en la naturaleza. Sin embargo, esta idea permaneció abandonada por más de 21 siglos, tiempo durante el cual surgieron otras teorías que intentaban explicar la forma en cómo está constituida la materia. Aun así, aunque la teoría era impopular, no fue ignorada del todo.

 

Aristóteles (384-322 a.C. Uno de los más destacados filósofos griegos de la historia; alumno de Platón y maestro de Alejandro Magno), consideraba que las sustancias que se pueden observar en la Naturaleza estaban constituidas por cuatro elementos: tierra, aire, viento y fuego, y que la combinación entre ellas determinaban su origen. Como menciona Jackson en su libro “Los elementos”: “… él creía que los cuatro elementos, combinados en distintas proporciones, formaban las diferentes sustancias que se pueden observar en la naturaleza. El calor, la aridez, el frío y la humedad eran pruebas de la presencia de estas sustancias. El humo de las brasas de madera era aire que se escapaba de la madera, la resina que salía por el calor era agua, mientras que las cenizas eran el componente de la tierra y las llamas eran el fuego; la lava fundida era agua, fuego y tierra combinados, y una piedra soltaba chispas como un fuego ligero que trataba de escapar de la tierra… La “quintaesencia”, palabra que significa perfecto, fue la denominación que encontró adecuada para el éter, al cual consideró como el quinto elemento, el más puro”. Fue  Platón quien primeramente se refirió a éste como una sustancia que llenaba el espacio entre los elementos, que estaba siempre ahí.

Epicuro (342-270 a.C. Filósofo materialista) considerado el más grande educador griego (según Karl Marx) continuó con la idea de Demócrito, afirmando que el mundo se compone de átomos y de vacío. Lucrecio (Tito Lucrecio Caro, 99-53 a.C. Poeta y filósofo romano) continuó con esta idea y es el autor del poema didáctico De rerum natura que defiende la filosofía de Epicuro y la física atomista de Demócrito y Leucipo. Esta obra se consideró desaparecida durante la Edad Media y fue redescubierta en un monasterio suizo en 1417, lo cual tuvo a su vez una enorme influencia para Pierre Gassendi y otros personajes en la época de la Ilustración, quien trató de reconciliar este pensamiento con el nuevo humanismo cristiano.

Las teorías de Aristóteles fueron previas a la era Cristiana y ésta las convirtió en verdades reveladas que permanecieron prácticamente sin cambio por alrededor de 2000 años. En el año 1991 el Vaticano renunció finalmente al geocentrismo aristotélico.

La alquimia, etapa previa a la Química, comenzó con mucha probabilidad en Alejandría. Ésta ciudad fue fundada por Alejandro Magno, el alumno más famoso de Aristóteles, y en ella los artesanos del metal, los encargados de preparar medicinas, los encargados de controlar los cuatro elementos descritos por Aristóteles y otros más tuvieron influencia de la metafísica y la astrología así como también por las enseñanzas procedentes de China y Persia. Alejandría en cierto momento superó a la ciudad de Atenas como cuna del saber al final de la era Clásica, en parte gracias al desarrollo de técnicas y aparatos útiles para el hombre. Posteriormente los árabes, al extenderse hacia otras regiones, llegaron a Persia donde encontraron los restos de la tradición científica griega ante la que quedaron fascinados.

Mención aparte merece la explicación del posible origen de la palabra “Química”: como lo comenta Isaac Asimov, en su libro “la breve historia de la Química”, una primera teoría es que la palabra khemeiaderiva del nombre que los egipcios daban a su propio país: Kham y por consiguiente puede significar “el arte egipcio”. Otra teoría, que tiene más apoyo en la actualidad, hace derivar khemeiadel griego khumos, que significa el jugo de una planta, por lo tanto khemeiasería el arte de extraer jugos. Sea cual sea el origen, éste vocablo es el antecedente de nuestro vocablo química. En árabe, la palabra khemeiase convirtió en al-kímiya,donde ales el prefijo correspondiente a “la”. En Europa se adaptó la palabra a alquimia y los que trabajaban en ese campo se les llamó alquimistas. Éste término se aplica a todo el desarrollo de la química entre el año 300 a.C. y el 1600 d.C. (¡casi dos mil años!)

De esta época, y haciendo referencia a uno de los personajes mencionados en la resolución de la ONU, Jabir Ibn Hayyan (alquimista persa del siglo VII, seguidor también de las enseñanzas de Aristóteles) postuló la teoría del mercurio-azufre; en ella explicaba cómo el azufre era tierra que se trasformaba en fuego y el mercurio era agua que se transformaba en aire. Creía que el cambio de un metal por otro (por ejemplo cobre en oro) era cuestión de cambiar la proporción de los constituyentes. El aislamiento del arsénico y el antimonio se le deben a él.

Muchos fueron los adelantos en esta época: se desarrollaron técnicas y aparatos que fueron útiles al hombre en muchos aspectos y que muchos años más tarde permitieron a los científicos, entre otras cosas, revelar la real naturaleza de la materia.

Hacia la mitad del siglo XVII, Robert Boyle se unió a un grupo numeroso de voces que defendían la existencia de algo más de cuatro elementos; sin embargo, no dejó de lado la experimentación para conseguir obtener oro a partir de fierro. Hijo de un conde angloirlandés, contó con muy buena educación hasta su adolescencia, y después, con menos recursos, pudo montar un laboratorio donde realizó numerosos experimentos con gases. La Ley de Boyle fue producto de uno de sus descubrimientos: los gases reducen su volumen proporcionalmente al aumentar la presión que se ejerce sobre ellos. También describió varias características atribuidas al aire (aún no se acuñaba el término “gas”). Su más importante aportación fue la escritura del libro “El químico escéptico” que fue publicado en 1661, donde desterró la magia y las suposiciones de la alquimia para dar paso a la Química, investigación rigurosamente científica de las sustancias que conforman la naturaleza.

En los años posteriores, la cantidad de conocimiento acerca de la materia fue incrementándose. A las sustancias conocidas, como el fierro y el oro, que no se tiene certeza de quien los descubrió, se añadieron el del dióxido de carbono, el fósforo, el hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno, el monóxido de carbono, el bario, el molibdeno y el wolframio principalmente. De esta época resalta la obtención de una bebida refrescante formada por agua y dióxido de carbono. Como dato curioso, en 1783 el joyero alemán Jacob Schweppe abrió la primera fábrica de agua mineral carbonatada al ver el potencial comercial de la misma.

Antoine de Lavoisier, entre las muchas contribuciones que hizo a la ciencia, está la primera tabla de los elementos. Se trata de una lista simple que en su forma final del año de 1789 (el mismo del inicio de la Revolución Francesa) presenta 33 sustancias de las cuales 25 son ahora reconocidas como elementos. Como otra importante contribución a la Química, para el año de 1790, en una publicación fundada por él, su esposa y varios ayudantes más, titulada “Annales de Chimie” se establecieron las reglas para nombrar a los compuestos que aún en nuestros días persiste; el término “aires”, a partir de ese escrito cambia a “gases”, término que ahora usamos cotidianamente.

John Dalton, meteorólogo interesado en la naturaleza y comportamiento de los gases descubrió que éstos, incluso mezclados, se difundían como entidades separadas, lo cual constituyó una importante prueba de que estaban formados por unidades pequeñas e independientes que les proporcionaban sus propiedades únicas. Es decir: ¡los griegos tenían razón! Era el año de 1803 cuando afirmó que las partículas que los formaban eran los átomos, ¡como hace 2200 años las habían nombrado Demócrito y Leucipo! Aquí lo importante es que el concepto como tal pasaba de ser una concepción filosófica a ser una entidad real y que éstos proporcionaban la masa a los gases. Entre sus múltiples experimentos llegó a determinar que un contenedor lleno de hidrógeno pesaba menos que el mismo contenedor lleno de oxígeno, es decir que las partículas que los conforman, los átomos, debían tener un peso diferente. Otro grupo de experimentos clave llevados a cabo por él y otros contemporáneos suyos, son los que confirmaron que los elementos se combinaban en proporciones fijas, es decir, que el oxígeno puede combinarse con el carbono en una proporción de uno a uno y también de uno a dos, y esto se convirtió en la base de la ley de las proporciones constantes (ahora conocida con Ley de Dalton). Es también relevante mencionar que él interpretó a las proporciones como átomos de diferentes elementos que se unen entre sí formando conjuntos y que posteriormente serían llamadas moléculas; asignó al hidrógeno un peso de 1 y estableció éste como base para determinar los pesos de otros elementos; esto en particular resultó ser de gran relevancia para tiempo después pues aunque los datos obtenidos eran erróneos, el razonamiento era correcto. Este es el primer dato que se consideró para agrupar a los átomos de los elementos en una tabla.

 

El primer congreso de Química

En Karlsruhe, ciudad ubicada en el suroeste de Alemania y a tan sólo 15 kilómetros de la frontera con Francia, tuvo lugar el Primer Congreso Internacional de Química en septiembre de 1860. Fue elegido este lugar como cede porque dos años antes se celebró ahí mismo, y con gran éxito, el Congreso de Científicos Naturales y Médicos de Alemania.

 

La organización y convocatoria estuvo a cargo de A.Kekulé[i]conlacolaboracióndeC.Weltzien[ii](de la Technische Hochscule de Karlsruhe), quien en julio de 1860 envió la invitación de dicho encuentro a cerca de 45 destacados químicos. El motivo fundamental, aunque se lograron varios objetivos (como veremos más adelante) era acordar y unificar los criterios relacionados con el átomo, las moléculas y el peso equivalente  así como generar una notación común y racional para nombrar a los compuestos químicos; como un antecedente, al que se refieren varios autores, es que para los años previos a este encuentro se tenían nada más y nada menos que ¡19 fórmulas diferentes del ácido acético!

Aproximadamente desde una década previa, la búsqueda de principios unificadores en el campo de Química era intensa. Las opiniones tan diversas, fomentadas en parte por los sentimientos nacionalistas que se habían generado a raíz de los conflictos y guerras entre los países europeos, enfrentaban a los científicos de diversas ramas incluyendo a los químicos.

Se eligió como presidente del congreso a Robert Bunsen (el mismo que diseñó un mechero que producía una brillante, caliente y alta flama azul, ideal para calentar recipientes de cristal. Los estudiantes comenzaron a utilizar el mechero Bunsen en 1855) pero él declinó en favor de Karl Weltzien y los secretarios fueron Wurt, Strecker, Odling, Roscoe, Schischkoff y el mismo Kekulé; éste sugiere que se elabore una lista con los temas que serán posteriormente tratados en el pleno y se enfatiza la necesidad de evitar discusiones de carácter doctrinal y tratar los temas directamente.

De los primeros temas que fueron tratados está el de la noción de molécula y átomo, Kekulé y un joven químico italiano de apellido Cannizzaro (como su participación es trascendental para el tema que nos ocupa, la Tabla Periódica de los Elementos Químicos, mencionaremos más adelante un extracto de su intervención y repercusiones) inician el debate pues ambos tenían estudios realizados en este tema. La discusión se centra en distinguir entre molécula y átomo pero Kekulé hace énfasis en que se trate la distinción entre molécula física y molécula química. Cannizzaro responde que no comprende la noción de molécula química, pues para él solo hay moléculas físicas a pesar de que la Ley Ampère-Avogadro es la base para comprender ésta última. Kekulé argumenta que son los hechos químicos los que deben servir como base para definir y determinar el concepto de molécula química y que la molécula física sólo debe considerarse en términos de medidas. Este es parte del relato que aconteció en el congreso citado y que muestra que en realidad la discusión era la existencia real de átomos y moléculas. Así mismo ocurre con el tema de la existencia de elementos diatómicos y los átomos que se encuentran en sustancias simples y sustancias compuestas. Tanto en las reuniones plenarias como en las comisiones se continuó con las discusiones y se amplió el debate a otros temas como el concepto de equivalente, la notación o formulación de las sustancias o la necesidad, ante nuevas evidencias experimentales, de realizar cambios en los pesos atómicos. Aunque el Congreso finalizó sin acuerdos definitivos en los temas debatidos, dio lugar a que éstos siguieran tratándose y generando resultados a largo plazo. Implicaciones clave para conceptos a futuro como fueron:

  • La probada existencia de los átomos (cincuenta años más tarde) con los trabajos realizados por Einstein y Perrin.
  • La adopción de nuevos pesos atómicos (ahora denominadas masas atómicas) para el Hidrógeno (1), el Carbono (12), el Oxígeno (16), etc.
  • La mejora en la representación de los compuestos químicos propuesta por Kekulé, generando acuerdos con respecto a las fórmulas de los compuestos más importantes.
  • Reconocimiento de los elementos formados por moléculas diatómicas (no átomos individuales): hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y cloro.
  • Reconocimiento a la importante aportación del químico Edward Frankland con relación al concepto de valencia.

 

Stanislao Cannizzaro, el gran protagonista de este Congreso, había publicado en 1858 un estudio llamado “Sunto di un corso di Filosofia chimica” donde trata la naturaleza de los átomos y considera los conocimientos hipotetizados vertidos previamente por Amedeo Avogadro (también italiano, quien había fallecido cuatro años antes de llevarse a cabo este Congreso y realizó importantes aportaciones en el campo del estudio de los gases) sobre los pesos moleculares y atómicos, y que se habían generado hacía casi medio siglo antes. La brillante participación de Cannizzaro fue entorno a la descripción de cómo podía utilizarse dicha hipótesis y haciendo énfasis en la necesidad de distinguir a los átomos y a las moléculas.

El Congreso, entonces, aprobó la siguiente propuesta: “se propone que se adopten conceptos diferentes para molécula y átomo, considerando que la molécula es la cantidad más pequeña de sustancia que participa en una reacción y que conserva sus características físicas; el átomo entonces es la más pequeña cantidad de un cuerpo que entra en la molécula de sus compuestos”

 

Aunque hubo voces en contra, él no se dio por vencido y ayudado por su compatriota Pavesi, distribuyó copias del resumen del estudio al cual se refirió durante su intervención.

Al terminar el Congreso, y aunque el tema que nos ocupa no fue llevado a votación, muchos ya estaban convencidos de sus ideas y otros más, al tomar el camino de regreso a sus lugares de origen, se fueron convenciendo después de una lectura tranquila de aquel trabajo.

Otro resultado importante de tal reunión internacional fue el convencimiento de que esas reuniones de científicos permitían intercambiar ideas, experiencias y teorías fundamentales para el progreso de la ciencia. Entre las reuniones que se sucederían después está la Primera Reunión de la Sociedad Rusa de Química, celebrada en 1869 y donde Mendeléiev anunció la Ley Periódica de los Elementos.

No menos importante es la oportunidad que tuvieron algunos científicos jóvenes y otros ya especialistas para intercambiar sus opiniones y comenzar con relaciones que serían en algunos casos epistolares.

Mendeléyev, joven ruso que en el año donde se realizó el Congreso, se encontraba en Heidelberg realizando trabajo de investigación con Kirchhoff y Robert Bunsen. Dado que éste último había recibido invitación y la ciudad sede estaba cerca, no es extraño que Dimitri también asistiera. Aunque no se cuenta con un registro de la participación de Mendeléiev en el Congreso, sí es de relevancia que él quedara impresionado por la exposición de Cannizzaro.

Dimitri Ivánovich  Mendeléyev

Nace en Tobolsk, Siberia (ex Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas) el día 8 de febrero del año 1834, hijo de Iván Pavlovich Mendeléiev (1783-1847) y de María Dimitrievna Kornilieva (1793-1850), también naturales de esa ciudad. Tuvieron 17 hijos de los cuales Dimitri era el menor (en algunas citas se estipula que fue el octavo)

En 1861 era encargado de la cátedra de Química Orgánica en la Universidad de San Petersburgo, donde comienza la redacción de un texto para esa asignatura. Cuatro años después recibe el nombramiento de profesor titular de Química en la misma institución.

Desde el congreso de Karlsruhe tenía la sospecha en la que las propiedades de los elementos dependían de sus pesos atómicos; había ya observaciones que parecían sugerirlo. Mendeléiev dio respuesta a esta incógnita dando fundamento no solo a la Química de su tiempo sino también a la del futuro. Escribió un libro de texto llamado Fundamentos de Química, que marca un antes y un después en esta ciencia y que fue dedicado a los alumnos rusos que no contaban con uno en su idioma, considerando sus necesidades académicas.

La correlación entre pesos atómicos y propiedades de los elementos eran también tema de estudio entre dos químicos: uno inglés y otro alemán, sin tener conocimiento de esto Mendeléiev. John Alexander Reina Newlands, químico inglés y gran aficionado a la música, tuvo la idea de acomodar a los elementos en orden creciente de su peso atómico. Observó que, al igual que en la escala musical, al acomodar a los elementos en series de 7, el octavo presentaba propiedades químicas parecidas al primero, originando “octavas”. Este arreglo, en columnas, colocaba a los elementos con propiedades semejantes de tal manera que al lado del flúor estaba el cloro y luego el bromo y el yodo; al lado del litio quedó el sodio y a la derecha estaban el potasio, rubidio y cesio. Al lado del magnesio estaba el calcio y luego el estroncio y bario. Ocurría lo mismo con el fósforo, el arsénico y el antimonio y con el azufre, el selenio y el telurio.

Las triadas de Döbereiner aparecían claramente relacionadas, conformándose la relación entre pesos atómicos y propiedades químicas. Newlands, ante este descubrimiento significativo, llamó “octavas” a las columnas y “ley de las octavas” a la norma como se encuentran en su distribución. Sin embargo había elementos que estando colocados en las columnas, tenían propiedades muy diferentes. Los químicos que se habían interesado en este trabajo en particular creían que se trataba de una mera coincidencia y que no reflejaba una real relación entre masas y propiedades de los elementos; por tanto, no se publicó su trabajo, sin saber que era el más adelantado en el descubrimiento de la Ley Periódica.

Julius Lothar Meyer, químico alemán, condiscípulo de Mendeléiev en Heidelberg y que también se inspiró en el trabajo de Cannizzaro en el congreso al que también asistió, comunicó al mundo científico el descubrimiento que hizo de la Ley Periódica de los Elementos. Utilizando un proceso más elaborado donde mediante la obtención del volumen atómico real (pesó cantidades numéricamente igual al peso atómico de cada elemento y después midió el volumen a la misma presión y temperatura) elaboró un gráfico colocando en el eje de las ordenadas (vertical) el volumen y en el de las abscisas (horizontal) los pesos atómicos, observó que los elementos de propiedades semejantes tenían también posiciones semejantes. La gráfica parecía representar un movimiento ondulatorio, mostrando crestas, valles, frecuencias y periodos (estos últimos son el tiempo que transcurre durante la emisión de una onda o vibración completa y fue también el término que Mendeléiev utilizó en su tabla en vez de gráfica). Este descubrimiento de Meyer, el carácter periódico de las propiedades químicas de los elementos permitía agrupar a todos los elementos conocidos en forma ordenada, regulada por una ley, la Ley Periódica. Lamentablemente se dio a conocer en 1870, un año antes del descubrimiento de la Ley Periódica de Mendeléiev.

El mismo Meyer no sólo reconoció que además de adelantarse, también Mendeléiev diseñó una tabla que permitió asomarse a los descubrimientos de otros elementos en el futuro y predecirlos con exactitud, hecho que nadie antes había hecho.

Buscando que la información con la que él contaba y esperando transmitirla a sus alumnos de manera clara, lógica y comprensible, buscó principios generales, unificadores e integradores del conocimiento de la Química, ya que en ese entonces existía gran cantidad de información acumulada sin ningún orden.

Mendeléiev llegó al descubrimiento que lo llevaría a la posteridad primeramente por el impacto causado en él por Cannizzaro. Ahí encontró la clave para la correcta determinación de los pesos atómicos de los elementos y familiarizándose con las propiedades de los mismos.

Según relata la historia, Mendeléiev comenzó a preparar unas tarjetas, una para cada símbolo y las utilizaba para que sus estudiantes se familiarizaran con ellos. En cada tarjeta anotó el símbolo y el valor del peso atómico y algunas propiedades. Una noche comenzó a jugar con ellas, como si se tratara de un juego de solitario, solitario químico, y las colocó en orden creciente de los pesos atómicos percatándose así de la repetición periódica de las propiedades semejantes de ciertos elementos. Una noche pasó acomodando estas hasta que el sueño lo venció; al otro día, un 17 de febrero de 1869, tomó un papel cualquiera y escribió por vez primera la Tabla Periódica de los Elementos Químicos. Ese día se dedicó a afinar dicha tabla y a escribir el artículo “Ensayo de un sistema de elementos fundamentales en sus pesos atómicos y afinidad química”. Por la tarde la tabla fue enviada al tipógrafo y el 20 de febrero escribió un comunicado científico titulado “Correlación de las propiedades de los elementos con sus pesos atómicos”. Entregó el manuscrito al químico N.A. Menshutkin para su publicación en la Revista de la Sociedad Química para que fuera presentado en la siguiente reunión de ésta.

Los ejemplares de “Ensayo de un sistema de elementos fundamentales en sus pesos atómicos y afinidad química” los obtuvo el día primero de marzo, los envió a algunos amigos rusos y extranjeros y salió rumbo a Tverskii, con una invitación por parte de A.I. Khodnev, adonde permaneció hasta el 12 de marzo. En la asamblea de la mencionada sociedad, celebrada el 6 de marzo, se leyó su trabajo sin la presencia de Mendeléiev y al término todos se pusieron de pie y lo aclamaron. La Tabla Periódica se dio a conocer en Alemania en el número 4, volumen 106, de la Revista de Química Práctica.

Hasta 1890, Dimitri siguió afinando y perfeccionando la Tabla Periódica en la Universidad de San Petersburgo. Y entre otras aportaciones que realizó Mendeléiev fue el establecimiento de la graduación alcohólica que debía tener el vodka: 40ᵒ GL.

Para el año 1890 abandona, luego de ocupar durante 23 años, la cátedra de Química en la Universidad de San Petersburgo. Como antecedentes a esta dimisión es importante señalar que él tenía fama de liberal en una Rusia convulsa, estaba a favor de que se realizaran reformas en el sistema educativo y por tal motivo escribió y entregó, a través del ministro de Instrucción Pública, una carta dirigida al zar Alejandro III donde exponía tales ideas; al serle devuelto tal escrito, tomó aquella determinación.

Existen referencias que señalan una serie de interesantes frases que me permito reproducir aquí:

  • Si todos los elementos químicos se disponen en el orden de sus pesos atómicos, se obtiene la repetición periódica de las propiedades. Esto se expresa en la ley de periodicidad
  • Lo que la ciencia siembra, la gente lo cosechará
  • Por el laberinto se pierden fácilmente los hechos conocidos si no se planifican
  • Cuando los elementos están dispuestos en columnas verticales de acuerdo con el incremento de su peso atómico, de modo que las líneas horizontales contengan elementos análogos, de nuevo según el aumento de peso atómico, se produce una ordenación a partir de la cual se pueden sacar varias conclusiones generales
  • No necesito ninguna prueba. Las leyes de la naturaleza, a diferencia de las leyes gramaticales, no admiten excepción alguna. Supongo que cuando se descubran estos elementos desconocidos, más personas nos prestarán atención
  • Sin trabajo no hay talento excepcional ni genios
  • La superstición es una creencia basada en la ignorancia
  • Es imposible anticipar y predecir los límites del conocimiento científico
  • Que tengan fronteras los conocimientos científicos, según las previsiones es imposible
  • Todavía podemos esperar descubrir muchos cuerpos simples desconocidos; por ejemplo, los similares al aluminio y el silicio, elementos con pesos atómicos de entre 65 y 75
  • Todo el orgullo de un maestro son los alumnos, la germinación de las semillas sembradas
  • La escuela es una fuerza enorme, las principales naciones y el modo de vida y el destino de los aspectos básicos de la educación escolar y los principios

Para el año 1906 se consideraba seguro ganador del Premio Nobel de Química. El correspondiente Comité así se lo recomendó a la Academia Sueca de Ciencias, sin embargo fue distinguido con este premio el francés Henri Moissan (1852-1907). En novelprize.org se menciona que la motivación del premio fue “en reconocimiento a los grandes servicios prestados por él en su investigación y aislamiento del elemento Flúor y por la adopción al servicio de la ciencia del horno eléctrico así denominado por él”.

De acuerdo con varias referencias, Svante August Arrhenius, quien ganó el importante galardón tres años antes (1903) conspiró cuanto pudo para evitar le fuera otorgado el premio de Mendeléiev; la posible razón es que aquel había sido galardonado por su teoría de la disociación electrolítica y éste no habría escatimado esfuerzo en criticarla duramente en público.

Tristemente sus últimos años fueron muy difíciles: estuvo muy enfermo y quedó casi ciego; falleció en San Petersburgo el 2 de febrero de 1907 a la edad de 72 años.

La tabla periódica representa una importantísima e irremplazable herramienta para acercarnos a la naturaleza de los elementos, siendo éstos los bloques de construcción de todo lo que hay en el Universo. Su historia no comienza ni termina con el trabajo de Mendeléiev  pero su arduo trabajo fue decisivo para agrupar a los elementos por sus características comunes, además de predecir el descubrimiento de otros más. Definitivamente, los químicos tendrían una tarea aún más difícil si los elementos no se hubieran relacionado como están en este gráfico ahora mundialmente conocido.

 

  1. en C. María del Carmen Ochoa Cortés

Profesora de asignatura

División de Tecnología Ambiental

Universidad Tecnológica de Nezahualcóyotl

mariadelcarmen88a@gmail.com

 

[i][i]Friedrich August Kekulé (1829-1896). Químico alemán que comenzó con estudios de Arquitectura y luego de poco tiempo dirigió sus esfuerzos al estudio de la Química. A partir del año 1867 fue profesor de esta materia en la Universidad de Bohn. A él le debemos dos aportaciones a esta ciencia; la primera es que demostró la tetravalencia del carbono, lo que permite que los átomos de éste elemento puedan unirse formando largas cadenas; la segunda, que merece una mención aparte es el descubrimiento de la estructura cíclica o anular de los compuestos orgánicos aromáticos. Cuenta la historia que en un sueño él “vió” cómo una serpiente, se movía y en determinado momento ésta se mordía la cola; relacionando esta imagen con lo que se conocía de estos compuestos pero aún con una estructura irresoluta, Kekulé resolvió el misterio de la estructura del anillo del benceno.(h) (i)

 

 

 

Bibliográfica consultada:

  • Asimov, I. (1999). Breve historia de la Química. Madrid, España. Alianza Editorial.
  • Cid, M.R. (2009). El Congreso de Karlsruhe: paso definitivo hacia la química moderna. Rev. Eureka Enseñ. Divul. Cien., 6(3), 396-407. Recuperado de http://www.redalyc.org/pdf/920/92013010006.pdf
  • Gallego, B.R., Gallego, T.A.P., y Pérez, M.R. (5 abril 2012). El Congreso de Karlsruhe. Los inicios de una comunidad científica. Educ. Química, 23 (2), 280-283. Recuperado de

http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0187-893X2012000600006&lng=es&nrm=iso