Este año, me regalé el libro “Las matemáticas de la tabla periódica” por mi cumpleaños. La tabla periódica de elementos es uno de los descubrimientos más emblemáticos de la ciencia. Salió de los laboratorios y es representada habitualmente en objetos de arte pop: camisetas, tazas, toallas e incluso cortinas de baño. ¿Cómo podría no estar intrigado por las matemáticas detrás de este «genio publicitario» de la química?
El problema se remonta a la antigüedad. El griego Empédocles (aproximadamente 494 aC-434 aC) creía que cada sustancia es una combinación de cuatro «elementos»: tierra, agua, aire y fuego. Más de dos milenios después, Antoine Lavoisier (1743-1794) enumeró 33 elementos en su “Tratado elemental de química”, publicado en 1789. En el siglo siguiente, los químicos trataron de comprenderlos y clasificarlos.
John Dalton (1766-1844) argumentó que los elementos químicos están formados por partículas indivisibles, a las que llamó átomos. Las otras sustancias estarían formadas por moléculas, compuestas por átomos de diferentes elementos.
Johann Döbereiner (1780-1849) identificó «tríadas» de elementos con propiedades similares, por ejemplo, litio, sodio y potasio. Auguste Kekulé (1829-1896) observó que el carbono tiene una valencia de cuatro, es decir, sus átomos se combinan con cuatro átomos de hidrógeno. Los elementos de la misma tríada tienen la misma valencia.
Alexandre-Émile de Chancourtois (1820-1886) fue el primero en señalar que cuando los elementos se enumeran en orden de peso creciente de sus átomos, sus propiedades químicas se repiten periódicamente. Lothar Meyer (1830-1895) notó discrepancias en esta ley, una de las cuales trató de explicar prediciendo la existencia de un elemento desconocido, con peso atómico 73, entre el silicio y el estaño. Este elemento fue identificado en el laboratorio más de veinte años después y llamado germanio.
John Newlands (1837–1898) fue más allá en la comprensión de la ley de periodicidad, señalando que las propiedades físicas y químicas se repiten en ciclos de ocho elementos. Creía que esto estaba relacionado con las octavas de la música, pero sus contemporáneos ridiculizaron su «ley de las octavas».
El cambio se produjo en los años 1869-1871, con la publicación de las tablas de elementos por Lothar Meyer y, sobre todo, por el químico ruso Dmitry Mendeleev (1834-1907). Continuaremos la semana que viene.
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