HISTORIA DE LA TABLA PERIÓDICA Y LOS ENLACES QUÍMICOS

INTRODUCCIÓN

Los seres humanos siempre hemos estado tentados a encontrar una explicación a la complejidad de la materia que nos rodea. Al principio se pensaba que los elementos de toda materia se resumían al agua, tierra, fuego y aire. Sin embargo al cabo del tiempo y gracias a la mejora de las técnicas de experimentación física y química, nos dimos cuenta de que la materia es en realidad más compleja de lo que parece. Los químicos del siglo XIX encontraron entonces la necesidad de ordenar los nuevos elementos descubiertos. La primera manera, la más natural, fue la de clasificarlos por masas atómicas, pero esta clasificación no reflejaba las diferencias y similitudes entre los elementos. Muchas más clasificaciones fueron adoptadas antes de llegar a la tabla periódica que es utilizada en nuestros días.

Al comprender la tabla periódica comenzó de nuevo la pregunta ¿Sí todo está formados de átomos como es que están unidos y forman los materiales?

Científicos e investigadores como Lewis que se interesaron en este tema se preocuparon e investigaron la formación de la materia.

Hoy en día nos damos cuenta de cómo está formada la materia pero todo gracias a las teorías que están en libros y fuentes de información.

En esta investigación documental se muestran los antecedentes de la tabla periódica, y como está organizada actualmente en grupos, bloques y periodos, también las similitudes de los elementos entre ellos, la periodicidad de la tabla explicada por sus propiedades.

Sobre el tema de enlaces químicos se menciona la definición de este. Además de que es un enlace iónico, covalente y metálico. También se menciona los tipos de enlaces covalentes y los puentes de hidrogeno.

PARTE I: TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS

ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE LA CLASIFICACIÓN DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

Importancia de la tabla periódica

La importancia y utilidad de la tabla periódica radica en el hecho de que mediante el conocimiento de las propiedades y tendencias dentro de un grupo o periodo, se predicen, con bastante exactitud, las propiedades de cualquier elemento, aun cuando este sea poco conocido.

La tabla periódica de los elementos clasifica, organiza y distribuye los distintos elementos químicos, conforme a sus propiedades y características; su función principal es establecer un orden específico agrupando elementos.

Los elementos a su vez son, un tipo de materia, constituida por átomos de la misma clase. En su forma más simple posee un número determinado de protones en su núcleo, haciéndolo pertenecer a una categoría única clasificada con el número atómicos aún cuando este pueda ostentar distintas masas atómicas. La importancia que tienen dichas materias es que, todo lo que está a nuestro alrededor está compuesto por elementos químicos, todo lo que se respira y come el ser humano también está compuesto por elementos.

Conocer la propiedades químicas de los elementos es necesario para saber cómo manipularlos en la industria; los seres humanos estamos constituidos por materia química básica como el carbono, hidrogeno, oxigeno y nitrógeno y en pocas cantidades calcio, azufre, potasio y además estamos en contacto con muchos sucesos que tienen relación con la química.

A continuación se mencionan algunos puntos sobre la importancia de la tabla periódica:

1) Organiza los elementos químicos por forma, peso y características.

2) Separa los metales, los metaloides, no metales y gases nobles en partes donde se puedan diferenciar los unos de los otros, es decir, están organizados en grupos.

3) Los elementos pueden ser fácilmente encontrados y poseen en cada elemento una posición, además de eso peso atómico y si es metal o no metal.

4) Nos dice si el elemento es sólido, líquido o gaseoso.

5) Posee la nomenclatura de cada elemento.

6) Facilitó el estudio sistemático de los elementos.

7) Permitió corregir las masas atómicas de algunos elementos.

8) Permitió pronosticar las propiedades de elementos no conocidos hasta ese momento.

Primeras clasificaciones de los elementos

Triadas de Döbereiner

A principios del siglo XIX, se conocían la suficiente cantidad de elementos y compuestos como para que fuese necesario hacer una clasificación con el fin de facilitar su comprensión y estudio.

Las Triadas de Döbereiner, fue uno de los primeros intentos de clasificación de los elementos químicos, según la similitud de las propiedades, relacionando sus pesos atómicos. Esta clasificación fue realizada por Johann Wolfgang Döbereiner, un químico alemán, que entre otras cosas también estudió los fenómenos de catálisis.

Döbereiner, en 1817, declaró la similitud entre las propiedades de algunos grupos de elementos, que variaban progresivamente desde el primero al último. Veinte años después, en 1827, destacó la existencia de otras agrupaciones de tres elementos, que seguían una análoga relación entre sí.

Estos grupos eran:

• Cloro, bromo y yodo

• Azufre, selenio y telurio

• Litio, sodio y potasio

A estos grupos de elementos, agrupados de tres en tres, se le conoció con el nombre de triadas.

De estos grupos de tres se continuaron encontrando, hasta que en 1850 ya se tenía conocimiento de entorno a 20 triadas.

Döbereiner hizo un intento de relacionar las propiedades y semejanzas químicas de los elementos y de sus compuestos, con las características atómicas de cada uno de ellos, que en ese caso se trataba de los pesos atómicos, viéndose un gran parecido entre ellos, y una variación progresiva y gradual desde el primero hasta el tercero o último de la triada.

En la clasificación de las triadas (ordenamiento de tres elementos), el químico alemán intentó explicar que el peso atómico medio de los elementos que se encuentran en los extremos de las triadas, es similar al peso atómico de los elementos que se encuentran en la mitad de la triada. Por ejemplo: la triada Cloro, bromo y Yodo, tiene respectivamente 36,80, y 127 respectivamente, en cuanto al peso atómico se refiere. Si realizamos la suma de los extremos, es decir 36+127 y a su vez, la dividimos entre 2, el resultado es 81, o lo que es lo mismo, un número próximo a 80, que casualmente es el número atómico del elemento del medio, es decir, del bromo, hecho que hace que encaje perfectamente en el ordenamiento de la triada.

Octavas de Newlands (Ley de las Octavas)

Entre 1850 y 1865, fueron descubiertos nuevos elementos, haciéndose además grandes avances en la determinación de los pesos atómicos, pudiendo darse valores más acertados y precisos a los pesos atómicos de los elementos ya conocidos, y valores correctos a los recién descubiertos.

Esta ley mostraba un orden de los elementos químicos, a los cuales, agrupaba por familias o grupos, que compartían propiedades muy similares entre sí, y clasificados por periodos de ocho elementos, en los cuales las propiedades iban cambiando progresivamente.

En 1865, el químico inglés John Alexander Reina Newlands, intentó solucionar el problema del comportamiento periódico de los elementos, colocando los elementos más ligeros en orden creciente según sus pesos atómicos de la siguiente manera:

Li Be B C N O F

Na Mg Al Si P S Cl

K Ca

Newlands se dio cuenta que el octavo elemento se asemejaba al primero, así como el noveno era similar al segundo, etc. A esta observación se le llama, “Ley de las octavas de Newlands”, en honor al químico inglés.

Como cada ocho elementos, aparecía otro elemento de iguales propiedades, a Newlands se le ocurrió hacer la comparación entre sus octavas, con las octavas musicales, observando que la periodicidad de las octavas químicas, sugería una armonía como si de música se tratase. Dicha comparación, a pesar de ser idílica y atractiva, carecía de validez alguna, pero fue por ella que a su clasificación le dio el nombre de Octavas de Newlands.

Posteriormente se descubrió una familia de compuestos inertes, formada por el helio, neón, argón, kriptón, y xenón, o lo que es lo mismo, el grupo de los gases nobles. Este descubrimiento transformó a las octavas de Newlands, en novenas.

Los esfuerzos de Newlands, supusieron un gran paso con buena dirección, en los que a clasificación de elementos se refería pero, sin embargo, pueden destacarse tres grandes críticas a su esquema clasificatorio:

No existía un lugar indicado para los elementos recientemente descubiertos.

No tuvo mucha consideración con los pesos atómicos, ni siquiera realizó una estimación aproximativa de los valores más probables.

Algunos elementos no encajaban en el esquema de Newlands, como por ejemplo, el cromo, que quedaba mal posicionado bajo el aluminio, y el magnesio, que es un metal, venía colocado bajo el fósforo que es un no metal, así como el hierro que tratándose de un metal, se encontraba debajo del azufre (no metálico), así que tanto éstos, como otros elementos, no encajaban de ninguna manera en el esquema.

Esta clasificación, o regla de ordenación, a partir del calcio en adelante, no se cumplía, por lo que no fue destacada por la comunidad científica, la cual incluso se burló de dicha clasificación, pero 23 años después, fue finalmente reconocida por la Royal Society, otorgando a Newlands la medalla Davy, que era la más alta condecoración dada por esta sociedad.

Las tres primeras filas de la tabla de Newlands, en cuanto a puntos de ebullición y fusión, se puede comparar a la

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