LA
TABLA
PERIÓDICA
COLECCIONANDO
ELEMENTOS
La historia de Ltp
Viene de antiguo que el filósofo se formulara la pregunta clave: ¿Cuál es la sustancia básica del universo, la materia primera de la que se obtiene todo lo demás? Y es natural que se pasara directamente de la cuestión a la especulación, extrayendo cuantas conclusiones fueran válidas para servir al propósito de establecer un orden en el aparente caos. Fue Demócrito de Abdera el que tuvo la genial intuición del átomo (ἄτομον), aunque para un hombre de hace dos mil quinientos años lo atómico no significaba lo mismo que para uno del siglo XXI ¿O quizá sí?
El origen de la química moderna está en aquellas infructuosas tentativas por alcanzar la transmutación de la materia, el empeño de convertir el plomo (o lo que fuera) en el más perfecto de los metales: el oro. De ahí se siguió una incansable aunque poco sistemática exploración empírica, en ocasiones no muy atinada o saludable, pero casi siempre a la altura de las ingenuas ambiciones de sus promotores. Pero tampoco sería justo presentar la alquimia como una mezcla de misticismo y espiritualidad metalúrgica practicada por un atajo de magos indocumentados. El venerado Sir Isaac (Newton), por poner un insigne ejemplo, analizó concienzudamente la materia, para llegar a la conclusión de que "partes primitivas del agua se transformaban en partes primitivas de tierra"¹ . Se interesó por el mercurio filosofal y mostró una perseverancia un poco fútil que a punto estuvo de costarle un disgusto². Cuando Boyle sometió a escrutinio los cuatro elementos aristotélicos (tierra, aire, agua y fuego)³ ya estaban bien identificados trece elementos químicos que no se reconocerían como tales hasta mucho tiempo después: carbono, azufre, hierro, cobre, cinc, arsénico, plata, estaño, antimonio, oro, mercurio, plomo y bismuto, Si bien el magisterio de Boyle dejó su impronta, no podemos decir que el interés por elixires y minerales portentosos decayera del todo, en especial cuando el color amarillento alimentaba las esperanzas de encontrar la piedra filosofal en una bacinilla⁴.
Pese a que a fines del siglo XVII la química se preparaba para surgir fulgurante como ciencia experimental,
algunas ideas erróneas, como la de que los metales se sintetizaban a partir de tierras esenciales combinadas de una forma determinada, absorbían demasiados esfuerzos y energías en pos de un objetivo imposible (por lo menos antes de desintegrar el núcleo atómico) como era el de transmutar una sustancia en otra. Cuando la observación directa comenzó a tomarle la delantera a la pura especulación, se desarrollaron teorías más o menos consistentes para explicar fenómenos singulares como el de la combustión o la calcinación. No hacía falta ser un lince para constatar que cuando las cosas se quemaban, algo se escapaba por el aire. A este algo se le denominó flogisto, y a alguien se le ocurrió que si lo recuperábamos seríamos capaces de revertir los procesos que lo liberaban. De esta forma tan sutil, que a muchos les puede parecer incluso un poco peregrina, se conectaron fenómenos contrapuestos como la oxidación y la reducción. Y lo que es más importante: se logró reunir el grueso de las evidencias conocidas hasta el momento en un único y sólido conjunto teórico⁵. Tal y como ocurriera con el complejo sistema ptolomeico, a medida que se plantearon nuevos y más exigentes interrogantes el globo de flogisto se fue deshinchando hasta quedar prácticamente en nada. Pero antes de que los químicos descartaran esta teoría ya se habían descrito y catalogado once nuevos elementos, a saber: hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, magnesio, fósforo, cloro, manganeso, cobalto, níquel, bario y platino,
Corría el año de 1774. Aún quedaba por delante un final de siglo muy movidito.
Hay que atribuirle a Antoine de Lavoisier el mérito de asestar el golpe definitivo a viejos preconceptos y, sobre todo, a métodos intuitivos y atolondrados que lastraban el progreso de la química. Antes de que su portentosa cabeza rodara por el patíbulo, Lavoisier trasladó la revolución al ámbito científico⁶. Demostró cuán errada estaba la teoría de la transmutación de los elementos y llegó a la conclusión que el aire que se respiraba en su pequeño gabinete era una combinación de gases diferentes que interesaban la naturaleza de los mismos procesos químicos. Y es así que elaboró en su Traité élémentaire de chimie el primer Tableau des Substances simples, conteniendo entre otros los 23 elementos conocidos hasta entonces. Se puede afirmar que gracias a Lavoisier se extinguieron los vínculos entre la ciencia química y la filosofía natural aristotélica: el camino hacia la moderna clasificación de las sustancias elementales quedaba definitivamente expedito.
A principios del siglo XIX ya estaba meridianamente claro que la piedra filosofal consistiría en establecer una ley capaz de describir los procesos implicados en las reacciones químicas, para lo cual resultaría tremendamente útil clasificar los elementos y establecer sistemáticamente diferencias y similitudes.
En 1829 Döbereiner identificó las tríadas. Se trataba de conjuntos de tres elementos con propiedades análogas que variaban siguiendo una lógica progresiva. Se daba la circunstancia de que el peso atómico del elemento central resultaba de la semisuma de los pesos atómicos de los elementos de los extremos, algo que se cumplía con los conjuntos Li-Na-K, Ca-Sr-Ba y S-Se-Te. Esto generó una especie de fiebre⁷ que estimuló el descubrimiento de nuevas triadas, aunque en ocasiones
estos intentos se quedaron en numerología gratuita como la que practican los comentaristas deportivos, descuidando las relaciones químicas entre los elementos. No cabe duda que Döbereiner fue un adelantado a su tiempo (otro más) y sus conclusiones no fueron muy apreciadas por la comunidad científica. Los colegas bastante tenían con moverse en la selva de nombres en la que se había convertido su disciplina⁸. Estamos en 1830 y tenemos identificados 54 elementos diferentes, uno arriba, uno abajo. Para poner un poco de orden, J. J. Berzelius propuso un sistema de notación que tendría enorme éxito: representó cada uno de los elementos con la primera letra de su denominación en latín, agregando una segunda en minúscula si la cosa se prestaba a confusión⁹. Para colmo, el nacimiento de la espectroscopía multiplicaba las posibilidades de identificar nuevas sustancias básicas, con las estrellas en el punto de mira del novedoso método, y ya era hora de que alguien pusiera un poco de cordura en este totum revolutum. En 1865 John Newlands publicaba su famosa ley de las octavas, llevando una estación más allá el juego de las tríadas de Döbereiner. Su intuición fue acogida con burlas, como la de aquel docto colega que le preguntó si se le había ocurrido ordenar los elementos por orden alfabético por ver si también encontraba alguna coincidencia de aquella manera ¹⁰.
En realidad, Newlands acababa de descubrir el sistema periódico, pero cometió un error mayúsculo que arruinaba cualquier tentativa de solucionar este galimatías: al empeñarse en agrupar los elementos en columnas de a siete las cuentas no salían, algo de lo que tomaron nota los descubridores oficiales de la tabla periódica: Lothar Meyer y Dimitri Mendeleiev.
Una vez descartado Newlands (aunque reconocido su mérito), nos resta determinar quién es el que merece los laureles de esta peculliar gesta intelectual. Aclaremos que la tabla que conocemos y manejamos en la actualidad es bien distinta de aquella primera que reivindicaron tanto Meyer como Mendeleiev. En primer lugar, en las tablas de los pioneros los elementos se ordenaban en orden creciente de peso atómico y no según su número atómico, amén de que primitivamente se consideraron únicamente 8 grupos, cuando la tabla actual cuenta con 18. Salvando este escalón en el tiempo, parece un hecho cierto que los descubrimientos tanto de Meyer como de Mendeleiev se produjeron aproximadamente al mismo tiempo, y que la contienda por tan alto mérito radica en quién publicó antes sus conclusiones, porque casi es imposible saber a ciencia cierta (nunca mejor dicho) quién fue el primero en tener la idea¹¹. Pero lo que desde luego hay que reconocerle a Dimitri Ivánovich es la confianza absoluta en la validez de su trabajo, hasta el punto de que se atrevió a realizar una serie de osadas predicciones que para su bien no tardaron en confirmarse. Aunque fue tildado de arrogante, resultaron abrumadoras las evidencias de que el orden establecido en su tabla era el correcto. Mendeleiev no solo adelantó la aparición de nuevos elementos sino que describió al detalle las propiedades físicas y químicas de cada uno de ellos. Cuando se rellenaron los huecos que el profesor siberiano había dejado provisoriamente vacíos, el clamor de la comunidad científica fue unánime: Mendeleiev había dibujado un detallado mapa de la materia. A partir de ese momento, físicos y químicos podrían poner rumbo a lo desconocido gracias a una herramienta infalible que alumbraría el derrotero de cualquier expedición.
Mendeleiev se pasó toda la vida modificando y actualizando su tabla (en lo sucesivo, LTP). Y es que a
pesar de sus numerosas virtudes, distaba de ser la clasificación regular y sistemática que actualmente está respaldada por un sólido corpus de conocimiento científico. La contribución definitiva que confirió a LTP esa estampa de inocente cartón de bingo se la debemos a Henry Moseley. Este físico entregó su prometedora vida en las trincheras de la primera guerra mundial: una bala traicionera le boló los sesos con tan solo 27 añitos, mientras se ocupaba de una tarea rutinaria¹². Pero antes de alistarse incorporó la noción de número atómico a nuestra clasificación, acabando así con cualquier vana esperanza de toparse con elementos que no hubieran reservado su correspondiente plaza en LTP¹³. Sin embargo, los espacios vacíos constituyeron una velada invitación a que equipos completos de físicos y químicos de todo el mundo se lanzaran a identificar lo que necesariamente quedaba por descubrir, en una carrera por hacerse con alguno de los contados pasajes que les elevarían a los altares de la ciencia.
Aunque parezca un capítulo cerrado, especialistas y filósofos continúan debatiendo las virtudes relativas de las diferentes formas de presentar la tabla periódica misma¹⁴, e incluso la colocación de algunos elementos como el H (hay quien dice que debería ser el primero de los halógenos) o el He (que muchos quieren verlo a la cabeza del Grupo 2). Recientemente, los últimos fichajes extremadamente inestables y endemoniadamente difíciles de sintetizar han servido para completar el séptimo periodo. La rigurosa descripción de los 118 elementos ha sido uno de los logros colectivos más meritorios de la mente y el ingenio humanos. Así que de una forma u otra, en espiral, bidimensional o tridimensional, de plástico o papel, en blanco y negro o a colorines, tan solo nos resta añadir una cosa...
¡Larga vida a LTP!
¹[↑] VOLTAIRE, Elementos de la Filosofía de Newton (Universidad del Valle, 1996)
² [↑]KEYNES, Milo, Balancing Newton's mind: his singular behaviour and his madness of 1692–93, en The Royal Society Journal of the History of Science (2008).
³ [↑]BOYLE, Robert, El químico escéptico (Barcelona, Crítica, 2012)
⁴ [↑]BEATTY, Richard, Phosphorus (New York, Benchmark Books, 2001)
⁵ [↑]LECAILLE, Claude, El Flogisto. ascenso y caída de la primera gran teoría química, en Ciencias. México, D.F.: Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Ciencias, (1994)
⁶ [↑]BASCUÑÁN BLASET, Aníbal. Antoine Laurent Lavoisier. El revolucionario, en Educación Química de la Facultad de Química UNAM (julio de 2008)
⁷ [↑]SCERRI, Eric, El pasado y el futuro de la tabla periódica Este fiel símbolo del campo de la química siempre encara el escrutinio y el debate, en Educación Química, (julio de 2008)
⁸ [↑]PEÑA, Adrián; RAMÍREZ, Raúl; ESPARZA, Adriana, La tabla periódica nos cuenta su historia, en Cinvestav (abril-junio de 2006)
⁹ [↑]ASIMOV, Isaac, La búsqueda de los elementos, (Barcelona, RBA Editores, 1993)
¹⁰ [↑]FERNÁNDEZ,, Eduardo J.; FERNÁNDEZ, Julio, El icono de los químicos: la tabla periódica de los elementos, en Anales de Química, Real Sociedad Española de Química (2012)
¹¹ [↑]SPRONSEN, Johannes W., El Conflicto de Prioridad entre Medeleyev y Meyer, en Journal of Chemical Education (Volume 46, Number 3, March 1969)
¹² [↑]FERNÁNDEZ,, Eduardo J.; FERNÁNDEZ, Julio, op. cit.
¹³ [↑]BUSTELO LUTZARDO, José Antonio, et al, Los elementos perdidos de la tabla periódica: sus nombres y otras curiosidades, en Anales de Química, Real Sociedad Española de Química (2012)
¹⁴[↑]SCERRI, Eric, op. cit.
