La Ley Periódica de los elementos químicos

La Ley Periódica de los Elementos Químicos.

Por el Profesor MENDELÉEFF.

(CONFERENCIA FARADAY pronunciada ante los Miembros de la Sociedad Química en el Teatro de la Royal Institution el martes, 4 de Junio de 1889.)

El alto honor que me otorga la Sociedad Química invitándome a rendir tributo al mundialmente famoso nombre de Faraday, me induce a hacerlo eligiendo como tema la Ley Periódica de los Elementos, una generalización química que ha recibido mucha atención últimamente.

Aunque la ciencia mantiene un constante movimiento hacia adelante, es conveniente de vez en cuando volver la vista atrás, hacia el camino ya andado, y considerar especialmente las nuevas concepciones que tratan de descifrar el significado general del conjunto de hechos acumulados día tras día en nuestros laboratorios. Debido a la cantidad de centros de investigación, la ciencia moderna posee ahora un nuevo carácter, totalmente desconocido no sólo en la antigüedad sino incluso en el siglo precedente. La idea de identificar el mecanismo de la ciencia con la experimentación y el razonamiento simultáneos, expuesta por Bacon y Descartes, se ha materializado completamente en el caso de la química, donde el experimento se ha hecho tan posible como habitual. Bajo el total control del experimento, una nueva teoría, por tosca que sea, se ve rápidamente reforzada y dotada del suficiente fundamento; se liman sus asperezas, se modifica gradualmente, y pronto pierde el aspecto fantasmal de toda forma imprecisa o fundada en el mero prejuicio; es capaz de conducir a conclusiones lógicas y de someter éstas a la prueba experimental. Voluntariamente o no, en la ciencia todos debemos someternos no a lo que nos parezca atractivo desde uno u otro puntos de vista, sino a lo que representa el acuerdo entre la teoría y el experimento; en otras palabras, a la generalización demostrada y al experimento homologado. ¿Cuánto hace que muchos rehusaban aceptar las generalizaciones que implicaban la ley de Avogrado y Ampere, ampliamente extendida por Gerhardt? Aún podemos oír las voces de sus oponentes; aunque disfruten de una perfecta libertad, las harán sonar en vano, ya que no emplean el lenguaje de los hechos demostrados. Las sorprendentes observaciones espectroscópicas que nos han permitido analizar la constitución química de mundos distantes, parecen, por primera vez, aplicables a la tarea de determinar la naturaleza de los propios átomos; pero al trabajar sobre esta idea en el laboratorio, pronto se ha demostrado que el carácter de los espectros viene determinado no directamente por los átomos, sino por las moléculas en las que estos se empaquetan; y así se ha evidenciado que es necesario recoger más hechos verificados antes de formular nuevas generalizaciones capaces de tener su lugar al lado de las comúnmente aceptadas, que se basan en los conceptos de cuerpos simples y átomos. Pero, de igual forma que las sombras de las hojas y las raíces de las plantas vivas, junto a los restos de vegetación descompuesta, favorecen el crecimiento de los nuevos brotes y sirven para promover su lustroso desarrollo, las generalizaciones, junto con las reliquias de lo que se ha probado como insostenible, promueven la productividad científica, y aseguran el crecimiento de la ciencia bajo la influencia de los rayos que emanan los centros de la energía científica. Tales centros son las asociaciones y sociedades científicas. Ante una de las más antiguas y poderosas, me propongo ahora tomarme la libertad de pasar revista a los veinte años de vida de una generalización que es conocida con el nombre de Ley Periódica. Fue precisamente en Marzo de 1869 cuando, ante la entonces joven Sociedad Química Rusa, me aventuré a exponer mis ideas sobre este tema, que ya había expresado en mi recién escrito “Principios de Química”. Sin entrar en detalles, les expondré las conclusiones a las que llegué, y dichas con las mismas palabras que empleé:

“1. Los elementos, si se ordenan de acuerdo con sus pesos atómicos, muestran una evidente periodicidad en sus propiedades.

2. Elementos que presentan propiedades químicas similares tienen pesos atómicos o bien muy parecidos (e.g., platino, iridio, osmio), o bien que se incrementan de forma regular (e.g., potasio, rubidio, cesio).

3. La ordenación de los elementos, o grupos de elementos, en el orden de sus pesos atómicos se corresponde con sus llamadas valencias y también, hasta cierto punto, con sus propiedades químicas distintivas, como es aparente, entre otras series, en la del litio, berilio, boro, carbono, nitrógeno, oxígeno and flúor^[1].

4. Los elementos más abundantes tienen pesos atómicos pequeños.

5. La magnitud del peso atómico determina el carácter del elemento, de la misma forma que la magnitud de la molécula determina el carácter de un cuerpo compuesto.

6. Debemos esperar el descubrimiento de muchos elementos todavía desconocidos. Por ejemplo, elementos análogos al aluminio y al silicio, cuyos pesos atómicos estarán entre 65 y 75.

7. A veces, el peso atómico de un elemento puede tener que corregirse una vez conocidos los correspondientes a los elementos contiguos. Así, el peso atómico del teluro debe de estar entre 123 y 126, y no puede ser el aceptado de 128.

8. Ciertas propiedades características de los elementos pueden predecirse a partir de sus pesos atómicos.

El objetivo de esta comunicación se logrará por completo si consigo dirigir la atención de los investigadores a las relaciones que existen entre los pesos atómicos de elementos diferentes, asunto que, hasta donde sé, ha sido casi completamente desatendido hasta el momento. Creo que la solución de muchos de los problemas más importantes de nuestra ciencia se encuentra en investigaciones de este tipo.”

Hoy en día, veinte años después de ser formuladas, estas conclusiones pueden aún considerarse como la esencia de la ahora bien conocida Ley Periódica

Volviendo a la época que terminó con los años sesenta, es necesario reseñar tres series de datos sin cuyo conocimiento no habría sido posible descubrir la ley periódica, y las cuales dan a dicha ley un aspecto natural e inteligible.

En primer lugar, durante aquellos años se determinaron definitivamente los valores numéricos de los pesos atómicos. Sólo diez años antes, este conocimiento no existía, como puede deducirse del hecho de que en 1860, químicos de todas las partes del mundo se reuniesen en Karlsruhe precisamente para alcanzar algún acuerdo, si no con las visiones relacionadas con los átomos, sí con respecto a su representación definida. Muchos de los presentes recordarán probablemente cuán vanas resultaron las esperanzas de llegar a un entendimiento, y cuánto terreno se ganó en el Congreso por parte de los seguidores de la teoría unitaria, brillantemente representada por Cannizzaro. Yo recuerdo vívidamente la impresión que me causaron sus disertaciones, que no aceptaban ninguna solución de compromiso y parecían abogar sólo por la verdad, basada en las concepciones de Avogadro, Gerhardt y Regnault, las cuales entonces estaban lejos de ser ampliamente reconocidas. Y aunque no pudo alcanzarse ningún entendimiento, los objetivos de la reunión se consiguieron y las ideas de Cannizzaro probaron, después de pocos años, ser las únicas capaces de resistir la crítica y de representar al átomo como “la más pequeña porción de un elemento que entra a formar parte de una molécula de su compuesto”. Sólo tales pesos atómicos reales, y no los convencionales, podían ser una base para la generalización. Baste, a modo de ejemplo, con indicar los siguientes casos en los cuales la relación es perfectamente clara. Empleando los pesos atómicos, se observa que:

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