«Llevo pensando en esto desde hace 20 años , aunque creas que estaba sentado y de repente... ya está». El científico ruso Dimitri Ivánovich Mendeléiev (1834-1907) tenía 35 años cuando el 1 de marzo de 1869 alumbró la tabla periódica de los elementos químicos, el alfabeto de la ciencia más icónico que este 2019 cumple siglo y medio de vida. La cita de Mendeléiev resume «la obsesión de los químicos por ordenar los elementos según sus propiedades» que ha existido desde siempre, explica la decana de la Facultat de Química de la Universitat de València (UV), Adela Mauri.
El precedente de la exitosa propuesta de Mendeléiev son las tablas de afinidades que comenzaron a cobrar fuerza con la Ilustración, no obstante fue en el Siglo de las Luces donde se descubrieron la mayoría de los 21 elementos químicos a los que se les dio nombre entre los años 1500 y 1800. Una de las tablas de afinidades con más repercusión fue la que presentó el médico y químico francés Étienne François Geoffroy (1672 -1731) a la Academia de Ciencias de Francia en 1718 y 1720. En ella se ordenaban los elementos a partir de las reacciones que se observaban al poner en contacto las sustancias, distinguiendo los diversos grados de afinidad que presentaban con diferentes reactivos.
Esta tabla de afinidades, en una actualización de 1788, se conserva en la biblioteca histórica de la Universitat bajo el título Elementos de química teórica y practica : puestos en un nuevo orden después de los más modernos descubrimientos por Morveau, Maret i Durande y traducidos al castellano por Melchor de Guardia i Ardevol.
En ella figuran, aún con sus símbolos alquímicos (fotos de la derecha), 10 elementos: plomo (Pb), oro (Au), mercurio (Hg), cobre (Cu), plata (Ag), antimonio (Sb), estaño (Sn), azufre (S), hierro (Fe) y Zinc (Zn). Están ordenados por sus afinidades en las reacciones químicas.
Tabla de afinidades del siglo XVIII
La Facultat de Química de la UV, que ya cuenta con un gran mural de la tabla periódica colgado en sus muros, va a recuperar gracias al patrocinio de la empresa Torrecid este antecedente de Morveau, Maret i Durande en forma de un panel cerámico de 2 por 2,72 metros. El acto central de este 2019 que Naciones Unidas ha declarado Año Internacional de la Tabla Periódica, en el campus de Burjassot de la UV será la colocación de este panel de la tabla de afinidades.
Pronto las tablas de afinidades de la Ilustración se quedaron cortas, pues a mitad del siglo XIX ya se conocían 63 elementos. Cómo ordenarlos e incluso su terminología era un motivo de agrios y continuos debates entre los químicos. Con el fin de resolver este rompecabezas, en 1860 se convocó en la ciudad alemana de Karlsruhe el primer Congreso Internacional de Químicos.
El cónclave fue determinante pues allí el italiano Stanislao Cannizzaro puso la clave de la bóveda de la futura tabla periódica al fijar el concepto de peso atómico o masa atómica relativa de un elemento y en el que se inspiró Mendeléiev. La propuesta que lanzó el ruso 9 años después fue la más rompedora al hacer predicciones y dejar espacio para elementos que se descubrirían pocos años después.
Había descubierto que los elementos tenían pautas de comportamiento diferentes en función de su peso atómico, por lo que atribuyó a elementos por descubrir los huecos que mostraban los patrones que había detectado. Efectivamente, los hallazgos en 1875 del galio (Ga), el escandio (Sc) en 1879, el germanio (Ge) en 1887 y en 1937 el tecnecio (Tc), el primer elemento obtenido de manera artificial en un ciclotrón o acelerador de partículas, encajaron a la perfección en la tabla de Mendeléiev, cuya versión definitiva llegó a principios del siglo pasado con la ley periódica de Moseley.
En la Tierra y el resto del universo
En la tabla todos los elementos se ordenan por su número atómico (número de protones) que figura en la parte superior derecha. La disposición muestra tendencias periódicas de los elementos (de ahí que se llame periodo a cada fila) y reúne a aquellos con un comportamiento similar en una misma columna o grupo. Todo esto permite a los científicos predecir la apariencia y las propiedades de la materia en la Tierra y el resto del universo.
Pero, ¿qué es un elemento químico? La parte de la materia constituida por átomos de la misma clase y que no puede ser descompuesta en otras más simples mediante una reacción química. Así pues, como subraya Mauri, «todo es química». Nosotros mismos, pues el cuerpo humano lo conforman 59 elementos distintos. Incluso en el móvil en el que usted quizás esté leyendo ahora este artículo se pueden identificar hasta una treintena de elementos diferentes.
Cuando Mendeléiev el 1 de marzo de 1869 lanzo su propuesta bajo el título La experiencia de un sistema de elementos basados en su peso atómico y similaridad química, se conocían 63 elementos. Hoy la tabla periódica la componen 118 elementos, los últimos cuatro fueron incorporados de forma oficial a finales de 2016. Se llaman nihonio (Nh), moscovio (Mc), teneso (Ts) y oganesón (Og).
El «oro» de Franco para Hitler
La ciencia española firma tres de estos 118 elementos: el platino (Pt), el wolframio (W) y el vanadio (V). El metal precioso más caro que el oro lo encontró en el año 1748 el militar y naturalista Antonio de Ulloa y de la Torre Giral en la región de Esmeraldas, en la frontera de Colombia con Ecuador.
El wolframio, el metal con que Franco pagó a Hitler la decisiva ayuda alemana en la Guerra Civil, es el único elemento aislado en España. Lo hallaron los hermanos Juan José y Fausto Delhuyar en el Real Seminario Patriótico Bascongado de Bergara (Guipúzcoa) en 1783.
Posee unas propiedades excepcionales, pues tiene el punto de fusión más elevado de todos los metales (3.422 ºC) y es muy denso y pesado, con una dureza similar a la del diamante, de ahí que el Tercer Reich lo anhelara para forjar la punta de sus proyectiles antitanque y la coraza de sus blindados.
El vanadio lo descubrió en 1801 el científico hispanomexicano Andrés Manuel del Río Fernández en una mina de plomo mexicana. Lo llamó eritronio (de erythrós, rojo en griego) porque se enrojecía al al calentarlo. Envió la muestra a analizar a Francia para confirmar el hallazgo pero, por error, lo tomaron por un compuesto de cromo. En 1830 el químico sueco Nils Gabriel Sefström presentó un colorido elemento al que llamó vanadio en honor a Vanadis, la diosa escandinava de la belleza. Un año después, el químico germano Friedrich Wöhler demostró que Del Río y Sefström habían descubierto el mismo metal.
La mujer también tiene escasa huella en la tabla, pues solo seis elementos han sido descubiertos por científicas, dos de ellos, el polonio (Po) y el radio (Ra) por Marie Curie.
A la caza del «unuennio»
De los 118 elementos que integran hoy la tabla, 94 se encuentran en la Tierra de forma natural. La gran mayoría delos 24 restantes, 21 de ellos, son hijos de la era postnuclear que se inició en la década de los 5o del pasado siglo. Los 17 descubiertos entre 1950 y 2000 se han hallado a partir de técnicas de bombardeo de partículas, mientras que los cuatro identificados este siglo XXI son productos de la fusión nuclear. Elementos, detalla la decana de Química, «que aunque tienen una vida de pocos segundos se han podido detectar».
Los químicos y las químicas, como gente de orden que son, ya tienen nombre provisional para el aún por descubrir elemento 119, el unuennio (uno, uno y nueve en latín), un hallazgo sólo al alcance de grandes laboratorios de Japón, Rusia, EE UU y Alemania debido a la inversión en medios técnicos y humanos que requiere investigar en la frontera de la ciencia.
No obstante, el futuro está en el espacio exterior. En la comunidad científica existe el convencimiento de que los 118 símbolos de la tabla en este 150 aniversario no son más que el 5 % de los elementos que existen en el universo, muchos de ellos en forma de energía y materia oscura todavía invisible para la ciencia. Así pues, compadezcan a las futuras generaciones de alumnos y alumnas de la ESO que tengan que aprenderse una tabla periódica con más de 2.360 elementos.
