Infográfico 2

infografía 1

INTRODUCCION

En su enorme deseo por conocer el mundo que le rodea, la humanidad ha explorado y estudiado las diferentes propiedades y características de los elementos químicos que constituyen la materia, para ello han utilizado una herramienta primordial dentro de la química como la tabla periódica que facilita al hombre el conocimiento e identificación de la materia, ya que en la actualidad es muy sencillo conseguir la información de los diferentes elementos químicos existentes, basta con solo buscarlos en algún libro o en una base de datos, pero no siempre fue así, durante el siglo XIX el estudiar química o buscar información acerca del tema era muy difícil ya que la información acerca de las propiedades de las sustancias era escasa o estaba muy dispersa en la literatura y casi nunca se presentaba en forma que reflejarán las relaciones entre las diversas sustancias. Es por ello que el químico ruso Dimitri Ivanovich Mendeleiev busco la manera de que los componentes de las sustancias se encontraran en un solo lugar y de manera ordenada, ya que él era profesor de la universidad de Petersburgo y le preocupaba lo difícil que era para sus alumnos aprender química por lo escasa de la información.

Es así como se crea la primera tabla periódica acomodando los elementos que se conocían en la época por su semejanza de acuerdo a sus propiedades dentro de grupos, a partir de ese momento la tabla periódica se fue expandiendo colocando cada elemento nuevo que se iba descubriendo,  además de experimentar ligeros cambios hasta llegar a la tabla periódica actual que conocemos. Con ello se ve como las nuevas tecnologías y la globalización de la ciencia, les ha permitido a los científicos del mundo integrar los conocimientos antiguos con los actuales, lográndose resultados fantásticos como la obtención de elementos sintéticos.

Para nosotros como estudiantes de la carrera de químico biólogo Clínico, el escribir  sobre la tabla periódica es de gran beneficio pues es una manera de conocerla mejor y conocer sobre el esfuerzo y dificultades que tuvieron que pasar los científicos para que nosotros pudiéramos tener todo un banco de información resumida en una sola hoja de papel sobre los elementos químicos, facilitando nuestro aprendizaje y con esto llevándonos a buscar el cómo mejorar el conocimiento.

TRABAJO

CAPÍTULO  I

DESCUBRIMIENTO DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

Los primeros elementos que se dieron a conocer en el mundo son el oro, plata, cobre, hierro, estaño, plomo y mercurio. Estos elementos ayudaron a construir las civilizaciones, también por aquella época se podía encontrar el azufre y el carbono los cuales se utilizaban demasiado.
Durante el siglo V al XV cuando los alquimistas estaban desarrollándose se descubrieron  cinco  elementos más fósforo, arsénico, antimonio, bismuto y zinc (atribuido al alquimista San Alberto Magno).
En la segunda mitad del siglo XVIII sucede el gran descubrimiento de los elementos relacionados con el agua y el aire, los cuales son: hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. gracias al descubrimiento de estos elementos se llevaron a cabo varios procedimientos que se realizan hoy en día, por ejemplo: desarrollo de la teoría de oxidación por Lavoisier, aparición de la teoría atómica de Dalton, aparición de la teoría de ácidos y bases, empleo de las escalas del hidrógeno y del oxígeno para la determinación de masas atómicas relativas.
En el siglo XVIII la química empezaba a tomar forma como una ciencia, en el periodo que va desde 1735 hasta 1830 se descubrieron más de 30 elementos Los más conocidos son: cobalto, níquel, manganeso, bario, molibdeno, wolframio (descubierto por los químicos españoles F. y J. D'Elhuyar en 1783), estroncio, circonio, uranio, titanio, cromo, platino (cuya primera descripción es debida al matemático y explorador español Antonio de Ulloa en 1748), flúor, cloro, yodo, bromo, cadmio, litio, silicio, aluminio. El químico francés Lavoisier propuso una tabla donde agrego los elementos conocidos y con un conjunto de sustancias que podrían ser elementos (Tabla 1).

Tabla 1. Tabla de elementos según Lavoisier. [http://www.felixagm.es/articles/elementos.html]

luz(**)	hierro
calor (**)	manganeso
oxígeno	mercurio
ázoe -nitrógeno-	molibdeno
hidrógeno	níquel
azufre	oro
fósforo	platino
carbono	plomo
antimonio	wolframio
plata	cinc
arsénico	cal (*)
bismuto	magnesita (*)
cobalto	barita (*)
cobre	alúmina (*)
estaño	sílice (*)

(**) La luz y el calor dejaron de considerarse más tarde como materia.

(*) Se conocen hoy como compuestos.

Lavoisier dijo: “ Como hasta  ahora no se han descubierto los medios para des componerlas, actúan para nuestros efectos como sustancias simples y no podemos suponer que sean compuestas hasta que la experimentación y la observación lo hayan demostrado”. Como en la época de Lavoisier no existía la electricidad no pudo realizar experimentos con esta, sin embargo en la década del siglo XIX se descubrieron los elementos sodio, potasio, magnesio y calcio gracias a un método llamado “método electroquímico”.
En el siglo XIX ya se conocen cerca de 60 elementos y gracias a los químicos alemanes R. Bunsen y G. Kirchhoff que desarrollaron el método de análisis espectral, pudieron encontrar el cesio, rubidio, talio e indio.
El descubrimiento de los elementos de las tierras raras llevó 113 años y esto es porque estos presentan una semejanza química muy interesante, por esta razón todos se encuentran juntos en los minerales, en las menas y en la separación de distintos componentes.
Entre 1894 y 1910, gracias a los trabajos del químico W. Ramsey,se descubrieron los llamados gases noble: helio, neón, argón, criptón, xenón y radón.
Los elementos galio, escandio y germanio fueron descubiertos por la predicciones del sistema periódico del químico Mendeleiev.
El descubrimiento de los elementos se completa gracias al fenómeno físico: la radioactividad. Gracias a este fenómeno se aislaron los elementos radioactivos menos frecuentes en la Tierra: polonio, radón, radio, actinio, etc. ya que los más abundantes -uranio y torio- habían sido detectados sin dificultad por el método químico-analítico. A partir de 1940, con el nacimiento del primer elemento transuránico (el neptunio), se inicia la búsqueda de elementos, también radiactivos, de masa superior a la del uranio. ¡Y en eso estamos!
En la actualidad se conocen 106 elementos.¹

CAPÍTULO  II

EL ACOMODO DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS EN LA TABLA PERIÓDICA

En la búsqueda de encontrar un método para acomodar la información de los elementos conocidos en el siglo XIX, se destacaron dos químicos  el alemán Meyer y el ruso Mendeleiev. Ambos descubrieron la periodicidad de algunos elementos individualmente, pero a Mendeleiev se le atribuye la creación de la tabla periódica ya que corrigió el peso atómico erróneos, pero entre lo más importante fueron los huecos en la tabla periódica que fueron las predicciones de Mendeleiev para futuros elementos, que años más tarde se dieron como correctas.

La tabla de Meyer

En un primer intento Meyer ordenó 28 elementos de manera horizontal, según va variando su valencia de cuatro a uno de tal manera que los elementos análogos aparecen uno debajo de otro, el problema en este modelo era que no incluía muchos de los elementos conocidos.

Cuatro años más tarde en 1868 Meyer prepara una segunda edición de su tabla de elementos químicos con el peso atómico como criterio principal, ahora en su nuevo modelo agregó 55 elementos acomodados de manera vertical y en columnas de manera que el peso atómico fuera en orden creciente, así quedando las familias de manera horizontal.  

Por algunos problemas técnicos no pudo sacar su segunda edición y durante esos problemas el químico ruso Mendeleiev sacó su publicación de la tabla periódica. 2

La tabla de Mendeleiev

En la primera tabla de Mendeleiev aparecen los 63 elementos conocidos en esa época en orden creciente de peso atómico. Algunos de estos pesos figuran en la tabla con interrogaciones pues Mendeleiev consideraba que los experimentos con que se habían obtenido no eran del todo confiables. Además en la tabla aparecen algunos huecos, esto es así porque Mendeleiev considera que no puede haber distancias tan grandes en peso entre dos elementos adyacentes y que por lo tanto deben existir elementos con pesos atómicos intermedios que no han sido descubiertos, mencionados en el capítulo anterior como el galio, germanio  entre otros.
Mendeleiev hace notar que la secuencia de los elementos en la tabla está en concordancia con la valencia, establece también lo que se conoce como Ley Periódica: Las propiedades de los elementos son una función periódica de sus pesos atómicos y gracias a la existencia de la ley periódica es la razón por la cual llamamos Tabla Periódica a la tabla de Mendeleiev.

Primera tabla de Mendeleiev [http://cea.quimicae.unam.mx/estru/tabla/06_Mendeleiev.htm]

			Ti= 50	Zr= 90	?= 180
			V= 51	Nb= 94	Ta= 182
			Cr= 52	Mo= 96	W= 186
			Mn = 55	Rh = 104.4	Pt = 197.4
			Fe = 56	Ru = 104.4	Ir = 198
			Ni = Co = 59	Pd = 106.6	Os = 199
H=1			Cu = 63.4	Ag = 108	Hg = 200
	Be = 9.4	Mg = 24	Zn = 65.2	Cd = 112
	B = 11	Al = 27.4	? = 68	U = 116	Au = 197?
	C = 12	Si = 28	? = 70	Sn = 118
	N = 14	P = 31	As = 75	Sb = 122	Bi = 210?
	0 = 16	S = 32	Se = 79.4	Te = 128?
	F = 19	Cl = 35.5	Br = 80	I = 127
Li = 7	Na = 23	K = 39	Rb = 85.4	Cs = 133	Tl = 204
		Ca = 40	Sr = 87.6	Ba = 137	Pb = 207
		? = 45	Ce = 92
		? Er = 56	La = 94
		? Yb = 60	Dy = 95
		? In = 75.6	Th = 118?

La tabla de Mendeleiev atrajo definitivamente la atención de todos los químicos cuando fueron descubiertos los elementos que predijo y se demostró experimentalmente que las propiedades establecidas por Mendeleiev para ellos, sin conocerlos, concordaban muy bien con la realidad.
En 1879 la época en que Mendeleiev presentó sus tablas no se conocían los llamados Gases Nobles  su descubrimiento, que en un principio pareció perturbar al sistema periódico, no vino sino a reafirmar las correlaciones existentes y la teoría de la valencia, si añadimos a la tabla a los gases nobles, obtenemos lo que durante muchos años fue la forma más común de presentar el sistema periódico.3

CAPÍTULO III

LEY DE LAS OCTAVAS

La ley de las octavas fue formulada por John Newlands que podría ser considerado el antecedente más directo de Mendeleiev, al empezar su tabla Newlands comenzó a trabajar en una forma de acomodar los elementos químicos como el principio de de Dumas con relaciones numéricas y posteriormente con el peso atómico de la tabla de Cannizzaro de 22 elementos,  pero Newlands notó que había una repetición de las propiedades de los elementos cada cierto intervalo regulares.

Así Newlands comenzó a trabajar en su propia tabla colocando los elementos en la tabla asignándoles un número de orden, según el valor creciente de su peso atómico, aunque no hiciera referencia a ella,  su tabla quedó acomodado los elementos en ocho columnas y subdividido en siete familias horizontales. Llamándola así la ley de las octavas por analogías con las notas musicales ya que ocurría un fenómeno cuando contabas de un elemento cualquiera el octavo elemento tenía propiedades similares al primero al igual que ocurre con las notas musicales que llega a la misma nota pero más alta.

Newlands al agregar una rigidez con los períodos que fueron todos de igual longitud lo llevaron a graves errores, al exponer su trabajo fue recibido con severas críticas,  por lo que su tabla fue rechazada.  Posteriormente en 1884 reúne toda su investigación donde adquiere crédito por su creatividad y originalidad al acomodar los elementos químicos.2

CAPÍTULO IV

TABLA PERIÓDICA ACTUAL  

La tabla periódica actual, también conocida como la tabla de Warner-Paneth está formada por los 112 elementos que se conocen actualmente y está formada por siete periodos y 18 grupos, en la tabla también se encuentran dos filas hacia abajo llamadas “tierras raras” completada por los grupos de elementos llamados lantánidos y actínidos.

A las columnas de la tabla periódica se les conoce como grupos. Todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia química principal, y por ello tienen características o propiedades similares entre sí. Por ejemplo, los elementos en el grupo 1 tienen valencia de 1 (ya veremos qué se debe a que tienen un electrón en su último nivel de energía) y todos tienden a perder ese electrón al enlazarse como iones positivos de +1. Los elementos en el último grupo de la derecha son los gases nobles, los cuales tienen, o llena su última capa, o ocho electrones en ella (regla del octeto) y, por ello, son todos extremadamente estables y no forman compuestos.
Los grupos se nombran de izquierda a derecha utilizando cifras árabes, según la última recomendación de la IUPAC (según la antigua propuesta de la IUPAC se utilizan números romanos y las letras A o B) , los grupos de la tabla periódica son en realidad familias de elementos.

Las filas de la tabla periódica son llamadas períodos. Contrario a como ocurre en el caso de los grupos de la tabla periódica, los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes, pero masas similares. Todos los elementos de un período van completando la última capa electrónica a medida que se avanza en él. Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca según su configuración electrónica. Por ejemplo: en el primer período solo hay dos miembros: hidrógeno y helio; en él se completa la primera capa electrónica . La tabla periódica consta en total  de 7 períodos.

La tabla también está dividida en cuatro bloques, S, D, P, F que están ubicados en el orden SDP, de izquierda a derecha, y el bloque F sería el formado por  lantánidos y actínidos. La nomenclatura tiene que ver con el tipo de orbital(es) que se va llenando.⁴
En la tabla periódica se pueden encontrar propiedades químicas y físicas de los elementos, como: su estado en el ambiente (sólido, líquido, gaseoso o si es sintético), numero atómico, masa atómica, numero de oxidación y su número de isotopos entre otras cosas.