1.4 Octavas de Newlands (1864)

Octavas de Newlands.

El químico inglés Jhon Alexander Reina Newlands, propuso el ordenamiento de los elementos, según el orden creciente de sus masas atómicas, dando un gran paso en la correcta clasificación de los elementos.
Newlands dispuso a los elementos en filas horizontales de 7 en 7, resultando periodos en que el octavo elemento se parecía en propiedades al primero; el noveno al segundo; el décimo al tercero y así sucesivamente.  Por lo cual los que tengas propiedades semejantes tienen que quedar en la misma columna.

Si consideramos como “primer elemento” al nitrógeno de la serie primera; entonces el “octavo elemento” (Dentro de la segunda serie) sería el fósforo; luego “N” y “P” deben tener propiedades semejantes. Pero si esta vez, nuestro “primer elemento” es el cloro, entonces para llegar al “octavo elemento” (que tenga propiedades semejantes) deberíamos considerar que la tercera serie esté constituida por 14 elementos (el Br seria nuestro octavo elemento), lo que significa que incumple con la ley de las Octavas.

1.3 Anillo de Chancourtois (1862)

Chancourtois fue un químico francés quien ordenó los elementos químicos en función creciente a su peso atómico sobre una curva helicoidal que envolvía a un cilindro, cuya base circular fue dividida en 16 partes iguales. Esta curva helicoidal tenia la particularidad de que si por una parte trazábamos una linea vertical, interceptaba a los elementos con propiedades.

1.2 Triadas de Dobereiner (1829)

Johan Dobereiner fue un químico alemán, quien propuso el ordenamiento de los elementos que son semejantes en propiedades de 3 en 3, a lo que denominó “triadas”. Dobereiner además propuso que la masa atómica del elemento central es aproximadamente la semisuma de las masas atómicas de los elementos extremos.

No todos los elementos formaban triadas y el descubrimiento de nuevos elementos con propiedades a veces similares a la de algunas triadas, aumentó el número de elementos en algunas series. Así por ejemplo, el rubidio y el cesio tienen propiedades alcalinas similares a las del litio, sodio y potasio. De este modo se desechó la idea de que los grupos de elementos afines fueran limitados a 3.

La importancia de las triadas de Dobereiner, radica en que, por primera vez, se agrupa a aquellos elementos que tienen propiedades similares, anticipándose el concepto de “familias químicas” que vendría mas tarde.

1. Primeras clasificaciones periódicas

La primera clasificación basada en las masas atómicas fue elaborada por Johan Wolfang Döbereiner (1780 – 1849), quien en 1817 propuso que existía una sencilla relación numérica entre las masas atómicas de los elementos con propiedades semejantes.

Otra clasificación basada en las masas atómicas fue la elaborada por John Newlands (1837-1898). Él encontró que si se ordenaban las masas atómicas en orden creciente, la masa de cada octavo elemento estaba relaciona da al primer elemento del grupo. A partir de esta clasificación se obtuvieron valores casi exactos de las masas atómicas, lo cual para la época era bastante relevante.

Con todas estas clasificaciones empezó a ser evidente que los elementos podían

acomodarse, de manera sencilla, con base en su masa atómica relativa; y también se encontró que estos acomodos tenían mucho que ver con las propiedades de las

sustancias. Es decir, empezó a ser claro que la estructura de los átomos de cada

elemento determinaba, de alguna forma, las propiedades de la sustancia que en conjunto formaban esos átomos.

Lo anterior se muestra con la clasificación propuesta por William Odling, la cual estaba basada en algunas propiedades, denominadas naturales, de los elementos. Estas propiedades son volúmenes atómicos (el cual se determinaba dividiendo la masa atómica entre la densidad del elemento), acidez o basicidad de sus óxidos, etc. De esta forma Odling obtuvo los siguientes grupos naturales: 

Grupo                        Elemento

1              Fluor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Iodo (I)

2              Oxígeno (O), Azufre (S), Selenio (Se), Telurio (Te)

3              Nitrógeno(N),Fósforo(P),Arsénico(As), Antimonio(Sb),Bismuto (Bi)

4              Boro (B), Silicio (Si),Titanio (Ti), Estaño (Sn)

5              Litio (Li), Sodio (Na), Potasio (K)

6              Calcio (Ca), Estroncio (Sr), Bario (Ba)

7              Magnesio (Mg), Zinc (Zn), Cadmio (Cd)

8              Berilio (Be), Itrio (Y), Torio (Th)

9              Aluminio (Al), Circonio (Zr), Cerio (Ce), Uranio (U)

10             Cromo (Cr), Manganeso (Mn), Cobalto (Co), Hierro (Fe), Niquel (Ni),

                Cobre (Cu)

11             Molibdeno (Mo), Vanadio (V), Tungsteno (W), Tantalio (Ta)

12            Mercurio (Hg), Plomo (Pb), Plata (Ag)

13            Paladio (Pd), Platino (Pt), Oro (Au)

Berzelius planteó una hipótesis que ahora sabemos que estaba equivocada: en dónde postuló que no podían existir moléculas formadas por átomos iguales. Sin embargo, gracias a la insistencia del químico Italiano Stanislao Cannizaro (1826 – 1910), durante el primer congreso de Química celebrado en Karlsruhe, Alemania, en 1860, que se llegó a un acuerdo sobre la existencia de moléculas formadas por átomos iguales, como el oxígeno (O2) o el nitrógeno (N2). Las contribuciones de Cannizaro fueron tomadas en cuenta por químicos muy importantes, entre ellos el químico ruso Dimitri Mendeleiev (1834 – 1907) y el químico alemán Julios Lothar Meyer (1830 – 1895).

1.1 Sistema periódico de Mendeleiev

En 1869 el científico ruso Dimitri Mendeleiev presentó en Alemania, su célebre Tabla Periódica.
La tabla periódica de Mendeleiev, estaba bastante elaborada y contenía a todos los elementos conocidos hasta ese momento, ordenados en una tabla con entrada doble.

La cual contenía los siguientes criterios: 

Masa atómica de orden creciente: los elementos se clasifican de izquierda a derecha, siguiendo líneas horizontales.

Similitud entre las propiedades: Los elementos que tienen propiedades similares ( como por ejemplo, la valencia), se colocan en columnas verticales.

En 1869 ya se conocían 63 elementos, de los 90 que hay en la naturaleza.

Mendeleiev, plantea que las propiedades de los elementos tenían que dar respuesta a una ley periódica que aun no se conocía. Después de un tiempo pensó en mas predicciones las cuales eran muy arriesgadas para esa época, las cuales resultaron ser ciertas.

-Dudó del valor de la masa atómica de algunos elementos, como el berilio y el uranio, y les dio otros valores que consideraba más acertados.
– Cambiar el orden de las masas atómicas en algunos elementos, para que éstos se agrupasen de mejor manera, con otros elementos de propiedades análogas, como puede ser el caso del teluro-yodo, o el cobalto-níquel.
-Dejar espacios en la tabla, que correspondían a elementos que aun no se conocían, llegando a predecir las propiedades incluso antes de ser descubiertos. Este es el caso del galio, el germanio o el escandio.

Fue ésta última predicción su gran mérito, ya que pronosticó la existencia y correcta posición de elementos aun no descubiertos, asignándoles un nombre provisional, como por ejemplo: el galio, al cual llamó eka-aluminio, por encontrarse éste bajo el aluminio en la clasificación, o el germanio, llamado como eka-sicilio, por encontrarse bajo éste, o incluso predijo la posición del tecnecio, que se convertiría posteriormente en el primer elemento sintetizado en laboratorio (en 1937).

El primer ordenamiento que realizó Mendeleiev no tuvo buena aceptación, pero después de diversas modificaciones, en 1872 hizo publica su nueva Tabla Periódica, que estaba formada por ocho columnas repartidas en dos grupos cada una, que en años posteriores se les conoció como, familia A y familia B.

La nueva tabla contiene las fórmulas generales de óxidos e hidruros en todos los grupos, y por lo tanto, implícitamente, también las valencias de los elementos.
La tabla se completó a finales del siglo XIX, con otro grupo más, llamado grupo cero, que estaba formado por los gases nobles que habían sido descubiertos recientemente en el aire, aunque Mendeleiev al principio no aceptó dicho descubrimiento, debido a que no sabía donde colocarlos en su tabla, pero finalmente, fueron los gases nobles, formando el grupo cero (debido a la valencia cero), los que completaron la tabla.

La clasificación que Mendeleiev propuso, presentaba una dificultad que era tratar la masa atómica como criterio para ordenar los elementos, ya que esto supondría que muchos elementos deberían estar colocados fuera del lugar que le correspondía, para así poder quedar agrupado por similitud en cuando a propiedades.

Por lo tanto, se deberían hacer compatibles tanto las propiedades químicas de los elementos que se repetían, como las masas atómicas, pero aun así no parecía ser suficiente para obtener una ordenación coherente.

  

Y gracias a todo esto obtuvimos las tabla periódica como la conocemos hoy en día junto con las ideas de otros científicos.