Historia de la tabla periódica: de Lavoisier a la IUPAC
Nueve hitos clave en la clasificación de los elementos químicos, desde Lavoisier (1789) hasta Mendeléyev (1869), y después Moseley, Seaborg y las recomendaciones de la IUPAC de 2021.
¿Por qué «periódica»?
La palabra es de Mendeléyev: al ordenar los elementos por masa atómica creciente, observó que propiedades semejantes reaparecían a intervalos regulares, es decir, «periódicamente». La intuición profunda era que esos períodos reflejaban algo real sobre la estructura interna de los átomos, aunque en 1869 nadie sabía qué era.
Hicieron falta el descubrimiento del núcleo por Rutherford (1911) y los trabajos de Moseley (1913) para entender que el verdadero parámetro de ordenación es el número de protones (Z), y después la mecánica cuántica (años 1920) para explicar por qué los períodos tienen exactamente 2, 8, 8, 18, 18, 32, 32 elementos: es el llenado sucesivo de las subcapas s, p, d y f.
Algunos hitos
Lavoisier elabora la primera lista de elementos
En su Traité élémentaire de chimie, Antoine Lavoisier distingue por primera vez las sustancias que no lograba descomponer y las llama «elementos». Su lista contiene 33, entre ellos, por desgracia, la «luz» y el «calórico».
Döbereiner descubre las tríadas
Johann Döbereiner observa que ciertos elementos pueden agruparse de tres en tres (Li-Na-K, Ca-Sr-Ba, Cl-Br-I), de modo que la masa del elemento central se acerca a la media de los otros dos. Es el primer indicio de regularidad.
La hélice telúrica de Chancourtois
El geólogo francés Alexandre-Émile Béguyer de Chancourtois enrolla los elementos en espiral alrededor de un cilindro, ordenados por masa atómica. Los elementos semejantes quedan alineados en vertical. Es la primera representación visualmente periódica, poco conocida en su época.
La ley de las octavas de Newlands
John Newlands observa que cada octavo elemento comparte propiedades con el primero. La analogía musical (las octavas) le valió tantas burlas como reconocimiento a posteriori.
Mendeléyev publica su primera tabla
Dmitri Mendeléyev publica una tabla ordenada por masa atómica creciente que deja casillas VACÍAS para elementos aún por descubrir. Predice las propiedades de tres de ellos (eka-aluminio, eka-boro y eka-silicio) con una precisión sorprendente. Su posterior descubrimiento (galio en 1875, escandio en 1879, germanio en 1886) valida su método y convierte su tabla en la referencia.
Descubrimiento de los gases nobles
William Ramsay y Lord Rayleigh aíslan sucesivamente argón, helio, neón, criptón y xenón: una familia entera que faltaba en la tabla inicial de Mendeléyev. Lejos de debilitar el modelo, este descubrimiento lo refuerza al añadir de forma natural una columna 18.
Moseley ordena por número atómico
Henry Moseley demuestra que la frecuencia de los rayos X emitidos por un elemento es una función monótona de un número entero: el número atómico Z, igual al número de protones del núcleo. La tabla cambia de criterio de forma definitiva: los elementos se ordenan por Z y no por masa, lo que corrige varias inversiones anteriores (Ar/K, Te/I, Co/Ni).
Síntesis de los elementos transuránicos
Glenn Seaborg y su equipo crean progresivamente elementos más allá del uranio. En 1945 Seaborg propone colocar los actínidos en una segunda fila separada (como los lantánidos), lo que da a la tabla su forma moderna. Los transactínidos se siguen sintetizando hasta el oganesón (Z = 118) en 2002, y la fila 8 sigue siendo teórica.
Recomendaciones modernas de la IUPAC
La IUPAC publica sus recomendaciones de 2021 sobre la composición de los grupos, los nombres oficiales de los transactínidos y la estructura convencional de la tabla. Es la versión que sirve de base a los datos de este sitio.
Para saber más
Eric R. Scerri, The Periodic Table: Its Story and Its Significance, Oxford University Press, 2006. La referencia moderna sobre la historia y la filosofía de la tabla. Consulta también la página oficial de la IUPAC y la Tabla Periódica de Los Álamos.