Historia de la tabla periódica VI

A medida que se avanzaba en el estudio de la materia y su composición, el éter apareció como una teoría para explicar muchos fenómenos, y se le buscó un espacio en la tabla periódica.

El éter en la tabla periódica

Aunque el experimento Michelson-Morley de 1887 puso en duda la posibilidad de un éter luminífero como medio para llenar el espacio, los físicos establecieron restricciones para sus propiedades. Mendeleev creía que era un gas muy ligero, con un peso atómico varios órdenes de magnitud menor que el del hidrógeno.

También postuló que rara vez interactuaría con otros elementos, similares a los gases nobles de su grupo cero.

Las tierras raras entran a la tabla periódica

En 1905, el químico suizo Alfred Werner resolvió la zona muerta de la tabla de Mendeleev. Determinó que los elementos llamados tierras raras (lantánidos), 13 de los cuales eran conocidos, se encontraban dentro de esa brecha.

Aunque Mendeleev conocía el lantano, el cerio y el erbio, hasta ahora no se les había dado espacio en la tabla periódica porque no se conocía el número de lantánidos ni su orden exacto.

Esto fue en parte una consecuencia de su química similar y de la determinación imprecisa de sus masas atómicas. Combinado con la falta de un grupo conocido de elementos similares, esto dificultó la colocación de los lantánidos en la tabla periódica.

Este descubrimiento llevó a una reestructuración de la tabla y a la primera aparición de la forma de 32 columnas.

Historia de la tabla periódica VI

Los elementos radiactivos e isotopos

En 1900 se conocían cuatro elementos radiactivos: radio, actinio, torio y uranio. Estos elementos radiactivos (denominados “radioelementos”) se colocaron en consecuencia en la parte inferior de la tabla periódica, ya que se sabía que tenían mayores pesos atómicos que los elementos estables, aunque se desconocía su orden exacto.

Los investigadores creían que aún quedaban más elementos radiactivos por descubrir, y durante la siguiente década, las cadenas de descomposición del torio y el uranio se estudiaron extensamente.

Para 1912, se habían encontrado casi 50 sustancias radioactivas diferentes en las cadenas de descomposición de torio y uranio; el químico estadounidense Bertram Boltwood propuso varias cadenas de descomposición que unían estos radioelementos entre el uranio y el plomo.

Por ejemplo, no había suficiente espacio entre el plomo y el uranio para acomodar estos descubrimientos, incluso suponiendo que algunos de ellos fueran duplicados o mal identificados.

También se creía que la descomposición radioactiva violaba uno de los principios centrales de la tabla periódica, a saber, que los elementos químicos no podían sufrir transmutaciones y siempre tenían identidades únicas.

Propuesta de tabla periódica de Frederick Soddy en un sistema tridimensional (1911). Obsérvese los grupos al lado derecho en vertical
Propuesta de tabla periódica de Frederick Soddy en un sistema tridimensional (1911). Obsérvese los grupos al lado derecho en vertical

Frederick Soddy y Kazimierz Fajans encontraron en 1913 que, aunque estas sustancias emitían radiaciones diferentes, muchas de estas sustancias eran idénticas en sus características químicas, por lo que compartían el mismo lugar en la tabla periódica, a los que se les denomino isótopos, del griego isos topos (“mismo lugar”).

El químico austriaco Friedrich Paneth citó una diferencia entre “elementos reales” (elementos) y “sustancias simples” (isótopos), determinando también que la existencia de diferentes isótopos era en su mayoría irrelevante para determinar las propiedades químicas.