Las tríadas de Döbereiner: los elementos que venían de tres en tres

¿Quién fue Johann Döbereiner?

Johann Wolfgang Döbereiner (1780–1849) fue un químico alemán que se formó como farmacéutico antes de convertirse en profesor de química en la Universidad de Jena. También se le recuerda por la lámpara de Döbereiner de 1823, un antiguo encendedor en el que una corriente de gas hidrógeno se inflamaba al contacto con platino, uno de los primeros usos prácticos de un catalizador.

Una pista del estroncio

En 1817 Döbereiner notó algo curioso sobre el estroncio. Su peso atómico caía casi exactamente a mitad de camino entre los del calcio y el bario, y su química también era intermedia: los tres metales forman compuestos similares, y el comportamiento del estroncio se sitúa entre el de sus dos parientes. Con un solo ejemplo, sin embargo, podía ser fácilmente una coincidencia.

Las tríadas de 1829

En 1829 Döbereiner publicó una versión más amplia de la idea. Describió varios grupos de tres, o tríadas, en los que los elementos son químicamente parecidos y el peso atómico central es cercano a la media de los dos extremos. Con los pesos atómicos modernos el patrón es fácil de comprobar. Calcio (40,1), estroncio (87,6) y bario (137,3): la media del calcio y el bario es 88,7, cercana al estroncio. Cloro (35,5), bromo (79,9) y yodo (126,9): la media de los dos extremos es 81,2. Litio (6,9), sodio (23,0) y potasio (39,1): la media es 23,0, casi exactamente el peso del sodio. El azufre, el selenio y el telurio formaron una cuarta tríada.

Las propiedades físicas seguían el mismo orden. El cloro es un gas, el yodo es un sólido y el bromo, descubierto solo tres años antes, es un líquido intermedio; el color de los tres halógenos se intensifica y su reactividad disminuye en la misma secuencia.

Lo que mostraron las tríadas

Las tríadas fueron de las primeras pruebas de que el peso atómico está relacionado con el comportamiento de un elemento. También mostraron que los elementos pertenecen a familias naturales. Cada una de las tríadas de Döbereiner sigue estando junta en una sola columna de la tabla moderna: los metales alcalinos en el grupo 1, los alcalinotérreos en el grupo 2, los calcógenos en el grupo 16 y los halógenos en el grupo 17.

Hoy podemos ver por qué funcionan las medias. Los tres miembros de cada tríada están espaciados de forma uniforme en número atómico: el litio, el sodio y el potasio están separados por 8 lugares, y los miembros de las otras tríadas por 18, de modo que sus pesos atómicos aumentan en pasos aproximadamente iguales.

Los límites de las tríadas

Las tríadas no podían organizar la mayoría de los elementos. De los más de 50 elementos conocidos en 1829, solo una docena encajaba claramente en grupos de tres, y Döbereiner no ofrecía ninguna forma de enlazar una tríada con otra ni de ubicar los elementos sobrantes. Vista con datos modernos, la regla también falla dentro de las familias: el flúor, el cloro y el bromo son todos halógenos, pero el peso atómico del cloro (35,5) está lejos de la media del flúor y el bromo (49,5).

Químicos posteriores, entre ellos Leopold Gmelin y Jean-Baptiste Dumas, encontraron más familias y patrones numéricos, pero un sistema completo tuvo que esperar a que hubiera pesos atómicos fiables en la década de 1860.