2.1. Introducción
Unidad 2: Estructura electrónica de los átomos y tabla periódica de los elementos
La tabla periódica la conocen todos, pero saben …
Figura 2.2 La tabla periódica con los nuevos elementos químicos. (Wiki Commons)
… ¿cuál fue su origen, de dónde salió, quién tuvo la idea de ordenar los elementos químicos de esa manera, en qué año?
Figura 2.3 Dimitri Mendeleiev
(Tomado de: http://www.chem.msu.su/eng/misc/mendeleev/welcome.html)
En 1869, el científico Dimitri Mendeleiev ideó una forma de organizar los elementos químicos conocidos en su época. Él colocó los elementos químicos conocidos, en orden de peso atómico, y luego los agrupo en filas y columnas, teniendo en cuenta sus propiedades químicas y físicas.
Mendeleïev en esa época no tenía idea de cómo estaban conformados los átomos, cuál era su configuración electrónica, qué eran los orbitales atómicos; sin embargo, fue capaz de organizar la tabla periódica casi exactamente como la conocemos hoy en día. Él dejó en la tabla periódica algunos casilleros vacíos, que debían ser llenados por unos elementos que eran desconocidos en 1869. Mendeleïev tuvo éxito en predecir la existencia y propiedades de esos nuevos elementos.
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Paralelamente en la misma época, Meyer, químico alemán, ponía en evidencia una cierta periodicidad, él llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos. |
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Historia de la tabla periódica http://www.lenntech.es/periodica/historia/historia-de-la-tabla-periodica.htm#ixzz1CfYZbASp |
Conforme se iba descubriendo nuevos elementos, como los gases nobles, las tierras raras y los elementos radioactivos, ya no era posible compaginar estos descubrimientos y ordenarlo únicamente por peso atómico. Durante algún tiempo, esta cuestión no pudo resolverse satisfactoriamente hasta que Henry Moseley (1867–1919) realizó un estudio sobre los espectros de rayos X en 1913. Moseley comprobó que este orden no era casual sino reflejo de alguna propiedad de la estructura atómica. Hoy sabemos que esa propiedad es el número atómico (Z) o número de cargas positivas (protones) del núcleo.
La explicación que aceptamos actualmente de la “ley periódica” descubierta por los químicos de mediados del siglo pasado surgió tras los desarrollos teóricos producidos en el primer tercio del siglo XX, periodo en el cual se construyó la mecánica cuántica. Gracias a estas investigaciones y a los desarrollos posteriores, hoy se acepta que el ordenamiento de los elementos en el sistema periódico está relacionada con la estructura electrónica de los átomos de los diversos elementos, a partir de la cual se pueden predecir sus diferentes propiedades químicas.
Figura 2.4. Tabla periódica de Mendeleiev
(Tomado de: http://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_peri%C3%B3dica_de_los_elementos#Tabla_peri.C3.B3dica_de_Mendel.C3.A9yev)
Teoría Cuántica
En 1900 se inicia una nueva era para la física y la química, el joven físico alemán Max Plank, postuló que la materia sólo puede emitir o absorber energía en pequeñas unidades discretas llamadas cuantos. Hasta esa fecha se suponía que la energía era continua y que en un proceso de radiación se podía liberar cualquier cantidad de energía.
Figura 2.5 Tomado de https://es.wikipedia.org/wiki/Max_Planck
La teoría cuántica de Planck revolucionó la física y de hecho, la serie de investigaciones que siguieron modificaron el concepto de la naturaleza.