Desde la antigüedad, los
hombres se han preguntado de qué están hechas las cosas. El primero del que
tenemos noticias fue un pensador griego, Tales de Mileto, quien en el siglo VII
antes de Cristo, afirmó que todo estaba constituido a partir de agua, que
enrareciéndose o solidificándose formaba todas las sustancias conocidas. Con
posterioridad, otros pensadores griegos supusieron que la sustancia primigenia era
otra. Así, Anaxímenes, en al siglo VI a. C. creía que era el aire y Heráclito
el fuego.
En el siglo V,
Empédocles reunió las teorías de sus predecesores y propuso no una, sino cuatro
sustancias primordiales, los cuatro elementos: Aire, agua, tierra y fuego. La
unión de estos cuatro elementos, en distinta proporción, daba lugar a la vasta
variedad de sustancias distintas que se presentan en la naturaleza.
Aristóteles, añadió a estos
cuatro elementos un quinto: el quinto elemento, el éter o quintaesencia, que
formaba las estrellas, mientras que los otros cuatro formaban las sustancias
terrestres. Tras la muerte de Aristóteles, gracias a las conquistas de
Alejandro Magno, sus ideas se propagaron por todo el mundo conocido, desde
España, en occidente, hasta la India, en el oriente. La mezcla de las teorías
de Aristóteles con los conocimientos prácticos de los pueblos conquistados
hicieron surgir una nueva idea: La alquimia.
Cuando se fundían ciertas
piedras con carbón, las piedras se convertían en metales, al calentar arena y
caliza se formaba vidrio y similarmente muchas sustancias se transformaban en
otras. Los alquimistas suponían que puesto que todas las sustancias estaban
formadas por los cuatro elementos de Empédocles, se podría, a partir de cualquier
sustancia, cambiar su composición y convertirla en oro, el más valioso de los
metales de la antigüedad. Durante siglos, los alquimistas intentaron encontrar,
evidentemente en vano, una sustancia, la piedra filosofal, que transformaba las
sustancias que tocaba en oro, y a la que atribuían propiedades maravillosas y
mágicas.
Las conquistas árabes del
siglo VII y VIII pusieron en contacto a éste pueblo con las ideas alquimistas,
que adoptaron y expandieron por el mundo, y cuando Europa, tras la caída del
imperio romano cayó en la incultura, fueron los árabes, gracias a sus
conquistas en España e Italia, los que difundieron en ella la cultura clásica.
El más importante alquimista árabe fue Yabir (también conocido como Geber)
funcionario de Harún al-Raschid (el califa de Las mil y una noches) y de su
visir Jafar (el conocido malvado de la película de Disney). Geber añadió dos
nuevos elementos a la lista: el mercurio y el azufre. La mezcla de ambos, en
distintas proporciones, originaba todos los metales. Fueron los árabes los que
llamaron a la piedra filosofal al-iksir y de ahí deriva la palabra elixir.
Aunque los esfuerzos de
los alquimistas eran vanos, su trabajo no lo fue. Descubrieron el antimonio, el
bismuto, el zinc, los, ácidos fuertes, las bases o álcalis (palabra que también
deriva del árabe), y cientos de compuestos químicos. El último gran alquimista,
en el siglo XVI, Theophrastus Bombastus von Hohenheim, más conocido como
Paracelso, natural de suiza, introdujo un nuevo elemento, la sal.
Robert Boyle, en el siglo
XVII, desechó todas las ideas de los elementos alquímicos y definió los
elementos químicos como aquellas sustancias que no podían ser descompuestas en
otras más simples. Fue la primera definición moderna y válida de elemento y el nacimiento
de una nueva ciencia: La Química. Durante los siglos siguientes, los químicos,
olvidados ya de las ideas alquimistas y aplicando el método científico,
descubrieron nuevos e importantes principios químicos, las leyes que gobiernan
las transformaciones químicos y sus principios fundamentales. Al mismo tiempo,
se descubrían nuevos elementos químicos.
Apenas iniciado el siglo XIX,
Dalton, recordando las ideas de un filósofo griego, Demócrito, propuso la
teoría atómica, según la cual, cada elemento estaba formado un tipo especial de
átomo, de forma que todos los átomos de un elemento eran iguales entre sí, en
tamaño, forma y peso, y distinto de los átomos de los distintos elementos. Fue
el comienzo de la formulación y nomenclatura Química, que ya había avanzado a
finales del siglo XVIII Lavoisier.
Conocer las propiedades de los
átomos, y en especial su peso, se transformó en la tarea fundamental de la
química y, gracias a las ideas de Avogadro y Cannizaro, durante la primera
mitad del siglo XIX, gran parte de la labor química consistió en determinar los
pesos de los átomos y las formulas químicas de muchos compuestos.
Al mismo tiempo, se iban
descubriendo más y más elementos. En la década de 1860 se conocían más de 60
elementos, y saber las propiedades de todos ellos, era imposible para cualquier
químico, pero muy importante para poder realizar su trabajo. Ya en 1829, un
químico alemán, Döbereiner, se percató que algunos elementos debían guardar
cierto orden. Así, el calcio, estroncio y bario formaban compuestos de
composición similar y con propiedades similares, de forma que las propiedades
del estroncio eran intermedias entre las del calcio y las del bario. Otro tanto
ocurría con el azufre, selenio y teluro (las propiedades del selenio eran intermedias
entre las del azufre y el teluro) y con el cloro, bromo y iodo (en este caso,
el elemento intermedio era el bromo). Es lo que se conoce como tríadas de
Döbereiner. Las ideas de Döbereiner cayeron en el olvido, aunque muchos
químicos intentaron buscar una relación entre las propiedades de los elementos.
En 1864, un químico ingles,
Newlands, descubrió que al ordenar los elementos según su peso atómico, el
octavo elemento tenía propiedades similares al primero, el noveno al segundo y
así sucesivamente, cada ocho elementos, las propiedades se repetían, lo
denominó ley de las octavas, recordando los periodos musicales. Pero las
octavas de Newlands no se cumplían siempre, tras las primeras octavas la ley
dejaba de cumplirse.
En 1870, el químico alemán
Meyer estudió los elementos de forma gráfica, representando el volumen de cada
átomo en función de su peso, obteniendo una gráfica en ondas cada vez mayores,
los elementos en posiciones similares de la onda, tenían propiedades similares,
pero las ondas cada vez eran mayores e integraban a más elementos. Fue el
descubrimiento de la ley periódica, pero llegó un año demasiado tarde. En 1869,
Mendeleyev publicó su tabla periódica. Había ordenado los elementos siguiendo
su peso atómico, como lo hizo Newlands antes que él, pero tuvo tres ideas
geniales: no mantuvo fijo el periodo de repetición de propiedades, sino que lo
amplió conforme aumentaba el peso atómico (igual que se ampliaba la anchura de
la gráfica de Meyer). Invirtió el orden de algunos elementos para que cuadraran
sus propiedades con las de los elementos adyacentes, y dejó huecos, indicando que
correspondían a elementos aún no descubiertos.
En tres de los huecos, predijo
las propiedades de los elementos que habrían de descubrirse (denominándolos
ekaboro, ekaaluminio y ekasilicio), cuando años más tarde se descubrieron el
escandio, el galio y el germanio, cuyas propiedades se correspondían con las
predichas por Mendeleyev, y se descubrió un nuevo grupo de elementos (los gases
nobles) que encontró acomodo en la tabla de Mendeleyev, se puso de manifiesto
no sólo la veracidad de la ley periódica, sino la importancia y utilidad de la
tabla periódica.
La tabla periódica era útil y
permitía predecir las propiedades de los elementos, pero no seguía el orden de
los pesos atómicos. Hasta los comienzos de este siglo, cuando físicos como
Rutherford, Borh y Heisemberg pusieron de manifiesto la estructura interna del
átomo, no se comprendió la naturaleza del orden periódico. Pero eso, eso es
otra historia....
Referencias:
- https://sites.google.com/site/laquimicaennuestroentorno/historia-de-la-quimica/historia-de-la-tabla-periodica
