Lunes 23 de diciembre de 2019

Hoy reconocemos con facilidad la imagen de ese rectángulo asimétrico, lleno de colores y símbolos, elevada en los extremos, con una meseta y una valle que conocemos como la Tabla Periódica de los Elementos Químicos. Se trata de un icono universal de la ciencia, la tecnología y de su lenguaje.

Si comparamos la representación actual de la Tabla Periódica con la presentada en 1869 por su autor, el químico ruso Dmitri Mendeléyev, nos encontramos con que, si bien tiene diferencias de aspecto, conceptualmente son idénticas: en ambos casos se identifican filas y columnas de elementos químicos dispuestos en orden creciente de número atómico que muestran, con una elegancia pocas veces igualada, sus relaciones periódicas.

Entre el 3 y el 5 de septiembre de 1860 tuvo lugar en la ciudad barroca de Karlsruhe (Alemania) la primera conferencia internacional de química del mundo, preludio de lo que hoy es la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada fundada en 1919. Ciento cuarenta químicos (y muy pocas mujeres) de doce países —entre los cuales se encontraba el doctor en Farmacia y catedrático de Química español Ramón Torres Muñoz de Luna— se reunieron para consensuar y definir qué era un átomo, qué una molécula y proponer un sistema unificado para nombrar y clasificar los compuestos químicos. Los impulsores de este congreso, los alemanes August Kekulé, Karl Weltzien y el francés Adolphe Würtz eran hijos de su tiempo. Científicos que, en virtud de su prestigio por los logros teóricos y sus contribuciones a la ciencia, ocuparon prestigiosas cátedras universitarias patrocinadas por el estado. Tras las revoluciones liberales de 1848, muchos países de Europa, liberados por fin del yugo absolutista y con una pujante burguesía, gozaban de gobiernos que financiaban y alentaba la revolución tecnológica, la expansión de la industria, del comercio y de la economía urbana.

El encuentro en Karlsruhe, fue un buen ejemplo de estos nuevos aires. Atomistas y equivalentistas discutían entre sí, mientras cincuenta y nueve elementos químicos esperaban sobre la mesa para ser clasificados. Acudieron también a la cita el italiano Stanislao Cannizzaro y Dmitri Mendeléyev. Dmitri Mendeléyev fue una persona que tuvo que sobreponerse a las duras condiciones sociales y políticas que le tocó vivir y capaz, a pesar de todo ello, de convertirse en un científico de relevancia mundial; importancia que sigue teniendo más de un siglo después. Nacido en Siberia en 1834, el menor de diecisiete hermanos, el que llegaría ser un insigne químico, vivió sus años de formación durante el reinado del zar Nicolás I, un esforzado autócrata que persiguió con dureza cualquier atisbo liberal y que bloqueó cuanto pudo todos los adelantos de la Revolución Industrial occidental.

Pese a todo, Mendeléyev se convirtió en una personalidad del renacimiento ruso; de ideas liberales, fue uno de los grandes promotores del desarrollo científico en la agricultura, la ganadería, la industria o la educación. Por su parte, Cannizzaro acababa de publicar el artículo Sunto di un corso di Filosofia chimica (1858). Basándose en la hipótesis de Amedeo Avogadro formulada cincuenta años atrás, propuso la distinción entre los conceptos de peso molecular y peso atómico, y por tanto entre átomo y molécula. Los postulados del italiano causaron una honda impresión entre los presentes en Karlsruhe y desde luego en Mendeléyev. Tras el congreso, surgieron distintas propuestas sobre la organización de los elementos basadas en sus pesos atómicos crecientes. De entre estas, la de Mendeléyev se acabó imponiendo, no por ser la primera, pero sí por ser la más ingeniosa y útil. Diseñó una «estantería» donde se agrupaban los elementos que tuvieran propiedades físicas y químicas semejantes en orden creciente de su peso atómico, pero además dejó huecos, anticipándose así al descubrimiento de nuevos elementos todavía desconocidos como el galio, el germanio o el escandio; a los que fue capaz de atribuirles con acierto propiedades físicas y químicas concretas. Aunque no todas, muchas de sus predicciones se fueron confirmando en los años siguientes y aquella «estantería», nuestra Tabla Periódica de los Elementos Químicos, fue determinante para los avances experimentados por la Química y sus aplicaciones industriales en el siglo XX.

Mendeléyev no pudo, sin embargo, predecir la existencia de los gases nobles. Estos se descubrieron a finales del XIX y no se había reservado espacio para ellos en su tabla. Gracias a los trabajos de William Ramsay y lord Rayleigh, Mendeléyev aceptó incluir estos gases nobles como un “grupo cero” en su clasificación de los elementos. Posteriormente, el descubrimiento de los rayos X, el aislamiento de los primeros elementos radiactivos, del electrón, la publicación de los primeros modelos nucleares y el descubrimiento de los isotopos, hizo que la propuesta clasificatoria del químico ruso pareciera que se tambaleara. Pero en 1913, el investigador Henry Moseley constató que existía una relación entre el número atómico de un elemento (el número de protones en el núcleo y de electrones de la corteza de cada átomo) y la frecuencia de los rayos X que emite al ser bombardeado con rayos catódicos. Había demostrado el concepto de número atómico y se podía así establecer la ley periódica de los elementos en función de los números atómicos y sus configuraciones electrónicas. Este descubrimiento resolvió las discordancias observadas en la tabla de Mendeléyev y la consagró definitivamente.

Ciento cincuenta años después la presentación de la Tabla Periódica de los Elementos, parece estar completa. El elemento 113 (Nh, nihonio); el 115 (Mc, moscovio); el 117 (Ts, tenesio); y el 118 (Og, oganesón) han completado la séptima fila. Ningún elemento ocupa la octava fila, pero no hay razón para suponer que no puedan sumarse nuevos elementos. De hecho, las predicciones teóricas indican que la síntesis de los elementos 119 y 120 será una realidad en los próximos años. Pero ambos ya tienen su sitio reservado, en función precisamente de sus propiedades químicas y atómicas. En realidad, no se conocen al detalle las propiedades de todos los elementos pesados dispuestos en la tabla, pero existen cálculos teóricos que apoyan con firmeza su ubicación.

A punto de finalizar 2019, declarado por las Naciones Unidas como Año Internacional de la Tabla Periódica de los Elementos Químicos, la extraordinaria aportación de Mendeléyev, podemos concluir que la versión actual, en su formato corto de 18 columnas o en el largo de 32 —todavía quedan flecos por determinar—, sigue viva y en evolución.

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Etiquetas: Número 5, Artículo, Ciencia y Tecnología, Hipótesis, María Del Mar Afonso Rodríguez, Universidad de La Laguna