La Tabla Periódica: Historia y Evolución de la Clasificación de los Elementos

Dmitri Mendeléyev

Mendeléyev conoció a los químicos más destacados de la época. Sus trabajos destacan los estudios acerca de la expansión térmica de los líquidos, el descubrimiento del punto crítico, el estudio de las desviaciones de los gases reales respecto de lo enunciado en la ley de Boyle-Mariotte y una formulación más exacta de la ecuación de estado. En el campo práctico destacan sus grandes contribuciones a las industrias de la sosa y el petróleo de Rusia. Con todo, su principal logro investigador fue el establecimiento del llamado sistema periódico de los elementos químicos, o tabla periódica, gracias al cual culminó una clasificación definitiva de los citados elementos (1869) y abrió el paso a los grandes avances experimentados por la química en el siglo XX.

Johann Wolfgang Döbereiner

Döbereiner estudió los fenómenos de catálisis y realizó algunos intentos de clasificación de los elementos conocidos (tríadas de Döbereiner), agrupándolos por sus afinidades y semejanzas: cloro, bromo y yodo; litio, sodio y potasio; azufre, selenio y teluro.

En la época de Döbereiner se conocían alrededor de cincuenta elementos, y la determinación de muchas masas atómicas, tarea a la que contribuyó especialmente Berzelius, proporcionó una base mucho más sólida para la clasificación de los mismos. Johann Wolfgang Döbereiner descubrió en 1829 que ciertas agrupaciones de tres elementos (las llamadas tríadas de Döbereiner)

John Alexander Reina Newlands

Newlands publicó en 1864 una clasificación según un orden creciente de la masa atómica y en grupos de siete elementos, de manera que cada uno tenía propiedades similares al octavo elemento posterior. Las series eran:

Newlands llamó a estas series ley de las octavas porque simulaba la escala musical. No obstante, la siguiente serie comenzaba con tres elementos (Cl, K y Ca) pero después había 12 más hasta llegar al más parecido que era el Br. Parecía una arbitrariedad la periodicidad de ocho elementos, incluso le sugirieron que tal vez encontraría una periodicidad similar colocando los elementos por orden alfabético. En la tabla estaban todos los elementos conocidos entonces, incluidos los que hacía pocos años que se habían descubierto. El descubrimiento de elementos nuevos podía cuestionar la tabla que parecía cerrada. Su propuesta fue rechazada por la Sociedad Química de Londres. A pesar de esto, era la primera vez que se utilizaba una secuencia de masas atómicas.

Fórmula Química

Fórmula química

El medio propuesto para ejecutar algo o resolver un asunto recibe el nombre de fórmula. Para la ciencia, una fórmula es una forma breve que expresa información de modo simbólico. Se trata, en este sentido, de una manera fija de transmitir cierta información.

La química, por su parte, es la ciencia dedicada al estudio de la composición, la estructura y las propiedades de la materia. Los cambios experimentados por ésta durante ciertas reacciones también forman parte de su incumbencia.

Se conoce como fórmula química a la representación de aquellos elementos que forman un compuesto. La fórmula refleja la proporción en que se encuentran estos elementos en el compuesto o el número de átomos que componen una molécula. Algunas fórmulas incluso aportan información sobre cómo se unen los átomos a través de los enlaces químicos y cómo se distribuyen en el espacio.

Para nombrar una fórmula química hay que seguir las reglas de nomenclatura que se denominan formulación química. Una fórmula exhibe símbolos y subíndices: la formulación química establece que los símbolos indican los elementos presentes en el compuesto y los subíndices señalan la cantidad de átomos presentes en el compuesto de cada elemento.

Es posible distinguir entre distintos tipos de fórmulas químicas, algunos de los cuales se exponen a continuación:

Fórmula Empírica

Se trata de la expresión que muestra la proporción en la que se encuentran los átomos en un compuesto químico determinado, de la manera más simple posible, razón por la cual se la suele llamar fórmula mínima (representada como fm). Cabe mencionar que a veces coincide con la fórmula molecular (definida más abajo).

Un claro ejemplo de fórmula empírica se puede apreciar en la molécula del agua, la cual se representa como H2O, ya que por cada dos átomos de hidrógeno contiene uno de oxígeno (éste es uno de los casos en los cuales la fórmula empírica coincide con la molecular). Con el etano, por otro lado, ambas fórmulas son diferentes: la empírica es CH3; mientras que la molecular, C2H6.

Fórmula Molecular

La fórmula molecular se utiliza para indicar qué tipo de átomos se hallan en un compuesto molecular dado, así como el número de cada clase de átomos y solamente es correcto su uso en el caso de los compuestos covalentes (la unión de dos no metales, o bien de un no metal con un metal y cuando poseen una diferencia de electronegatividad menor a 1,7). Retomando el caso del etano, su fórmula molecular expresa que posee dos átomos de carbono y seis de hidrógeno, mientras que la empírica indica que por cada tres de hidrógeno hay uno de carbono.

Fórmula Semidesarrollada

Se trata de una fórmula parecida a la molecular, pero que indica los enlaces que existen entre cada grupo de átomos de la molécula, para destacar especialmente los funcionales. Se usa principalmente en la química orgánica, donde es fácil observar la estructura de la cadena carbonada y cada sustituyente.

Fórmula Desarrollada

Cuenta con una mayor complejidad que la anterior, ya que muestra todos los enlaces y los representa en un plano cartesiano, lo cual facilita la observación de algunos detalles muy importantes de su estructura.

Fórmula Estructural

Lo que diferencia la fórmula estructural de las expuestas hasta el momento es que señala la geometría espacial de la molécula a través de las distancias, de los ángulos o del uso de perspectivas en diagramas de 2 o 3 dimensiones.

Fórmula de Lewis

También llamado diagrama o estructura de Lewis, muestra el número total de átomos de una molécula, junto con sus respectivos electrones de valencia, los cuales se representan a través de puntos o rayas. Cabe mencionar que no se recomienda su uso para estructuras de gran complejidad.