Dmitri Mendeléyev y la tabla periódica de 1869

¿Quién fue Dmitri Mendeléyev?

Dmitri Ivánovich Mendeléyev nació en 1834 en Tobolsk, Siberia, el menor de una familia numerosa. Estudió en San Petersburgo, investigó en Heidelberg, Alemania, y en 1860 asistió al Congreso de Karlsruhe, donde los químicos debatieron cómo medir los pesos atómicos de forma fiable. A finales de la década de 1860 era profesor de química en la Universidad de San Petersburgo.

Un problema de libro de texto

A finales de la década de 1860 Mendeléyev escribía un nuevo libro de texto, Principios de química. Necesitaba un orden lógico para presentar los elementos, de los que se conocían poco más de 60. Reunió sus pesos atómicos y propiedades químicas, como las fórmulas de sus óxidos y el número de átomos de hidrógeno o de cloro con los que se combinan, y buscó un patrón que los uniera a todos.

Cómo construyó la tabla

A principios de 1869 Mendeléyev ordenó los elementos por peso atómico creciente y vio que las propiedades similares volvían a aparecer a intervalos regulares. Dispuso los elementos en una cuadrícula de modo que familias como los metales alcalinos y los halógenos quedaran alineadas. Su trabajo fue presentado ante la Sociedad Química Rusa en marzo de 1869, leído en su nombre por su colega Nikolái Menshutkin, y pronto apareció un resumen en alemán, que llevó la idea por toda Europa.

Mendeléyev formuló lo que llamó la ley periódica: las propiedades de los elementos dependen de forma periódica de sus pesos atómicos. En 1871 había publicado una tabla mejorada en la que las familias se distribuían en ocho grupos verticales, una disposición mucho más cercana a la que se usa hoy.

La química antes que el orden de pesos

Mendeléyev confiaba más en el comportamiento químico que en los números. Cuando el orden estricto de pesos habría colocado un elemento en la familia equivocada, lo movió: puso el telurio antes del yodo, algo más ligero, para que el yodo pudiera unirse a los demás halógenos. También insistió en que varios pesos atómicos aceptados eran sencillamente erróneos. Duplicó el valor del uranio de unos 120 a 240, elevó el del indio de unos 76 a 113 y rebajó el del berilio de unos 14 a 9. Mediciones posteriores demostraron que tenía razón en los tres casos, aunque el telurio es realmente más pesado que el yodo, un enigma que no se resolvió hasta 1913.

Huecos y eka-elementos

El rasgo más audaz de la tabla eran sus espacios vacíos. Mendeléyev dejó huecos donde no encajaba ningún elemento conocido y, en 1871, describió con detalle tres de los elementos que faltaban. Los nombró añadiendo el prefijo sánscrito eka-, que significa «uno», al elemento situado sobre cada hueco en su tabla: el eka-aluminio estaba un lugar por debajo del aluminio, el eka-boro por debajo del boro y el eka-silicio por debajo del silicio. Para cada uno estimó el peso atómico, la densidad y las fórmulas y propiedades de sus compuestos.

Predicciones confirmadas

En 1875 el químico francés Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran descubrió el galio. Su peso atómico, de unos 69,7, se aproximaba a los 68 que Mendeléyev había dado al eka-aluminio. Lecoq midió primero la densidad del galio como 4,7 gramos por centímetro cúbico, pero Mendeléyev escribió que debía ser cercana a los 5,9 que él había predicho; con una muestra más pura, Lecoq obtuvo 5,9.

En 1879 el químico sueco Lars Fredrik Nilson descubrió el escandio, y su colega Per Teodor Cleve señaló que coincidía con el eka-boro, al que Mendeléyev había asignado un peso atómico de 44 (el del escandio es de unos 45). En 1886 Clemens Winkler encontró el germanio, un ajuste muy cercano al eka-silicio: Mendeléyev había predicho un peso atómico de 72 y una densidad de 5,5, y los del germanio son 72,6 y 5,3.

No todas sus predicciones se cumplieron, y no previó una familia entera, los gases nobles. Pero estos tres éxitos convencieron a la mayoría de los químicos de que la ley periódica era real.

La tabla paralela de Lothar Meyer

Mendeléyev no fue el único químico en esta pista. El químico alemán Lothar Meyer esbozó una tabla similar en 1868, aunque no se publicó hasta después de su muerte, y en 1870 publicó una tabla periódica junto con una gráfica del volumen atómico frente al peso atómico que subía y bajaba en ondas regulares. Sin embargo, Meyer fue más cauto y no publicó predicciones detalladas de los elementos que faltaban. Las predicciones seguras de Mendeléyev son en gran parte la razón por la que su nombre es el más ligado a la tabla.

Reconocimiento y mendelevio

En 1882 la Royal Society de Londres concedió su Medalla Davy a Mendeléyev y a Meyer, y en 1905 Mendeléyev recibió el premio más antiguo de la sociedad, la Medalla Copley. Fue nominado al Premio Nobel de Química pero nunca lo recibió, y murió en San Petersburgo en 1907.

En 1955 un equipo de la Universidad de California en Berkeley, con Albert Ghiorso y Glenn Seaborg, produjo el elemento 101 bombardeando einstenio con partículas alfa y lo llamó mendelevio en su honor. Fue un homenaje notable: un elemento descubierto en Estados Unidos, con el nombre de un científico ruso en plena Guerra Fría.