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Historia y Epistemología de la Química T.P. Nº7: Segunda parte

El triunfo de la Teoría Cannizariana y el Sistema Periódico de los elementos

T.P. Nº7: eL TRIUNFO DE LA TEORÍA CANNIZzARIANA Y EL SISTEMA PERIÓDICO DE LOS ELEMENTOS SEGUNDA PARTE

Ana Sofía Córdobaprofesorado en química M.U.Nº 931

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-------Una casa para cada molécula------os primeros decenios de 1800, fueron testimonio de una intensa actividad creadora por parte de los químicos de toda Europa. Se sintetizaron un gran número de sustancias inorgánicas y una

larga serie de compuestos orgánicos. Para comprender como ocurrieron las cosas hay que volver al principio. A comienzo de 1800 había una gran confusión de ideas, a pesar de todos los progresos y de tantas admirables intuiciones.

LDalton con su teoría atómica, había dado un gran salto hacia

adelante, pero él mismo no distinguía bien los átomos de las moléculas; lo mismo hicieron muchos de sus contemporáneos hasta que se dio a conocer el trabajo de Avogadro. Pero también este último quedó olvidado y su obra no pudo producir ningún fruto durante cerca de cincuenta años.

Además, estaban los nuevos elementos químicos que de continuo iban descubriendo los científicos. Ya en 1830 los elementos conocidos llegaban al número 45. Era un gran paso adelante con respecto a las cuatro sustancias fundamentales expuesta por los antiguos filósofos griegos y que se consideraron correspondían a la realidad durante 1700 años. Sin embargo, la existencia de una familia tan numerosa de elementos, constituía un hecho embarazoso. ¿Cuántos eran aún los elementos por descubrir? ¿Diez o mil? ¿Por qué tenían que ser tan numerosos o tan pocos? ¿Tenía sentido hablar de elementos fundamentales?

En esa época se planteaban muchos interrogantes también con relación a los pesos atómicos. ¿Qué significado tenían esos números? ¿Existía entre ellos una ligazón que permitiera poner un poco de orden en el elenco de los elementos?

La tabla periódica de los elementos es sin duda uno de los mayores y más valiosas generalizaciones científicas. Concretada en la segunda mitad de los años 60 del siglo XIX, ya que mucha investigación sirve como una guía en Química y gradualmente se convirtió en una valiosa herramienta de enseñanza en la enseñanza de la química. Este artículo tiene como objetivo describir los antecedentes, surgimiento y actualizaciones o mejoras de la calificación periódica de los elementos. A lo largo de este documento,

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también se incluirán algunos de los descubrimientos de los elementos químicos y sus discusiones clasificación periódica apropiada.

-----Una vida aventurera. Stanislao Cannizzaro, su vida----

tanislao Cannizzaro nació en el seno de una familia acomodada y en un periodo de la historia europea muy especial, en Palermo el 13 de Julio de 1826, era el último de los diez hijos de Mariano, un

alto magistrado Palermitano, y de Anna Di Benedetto. La familia estaba compuesta por seis hermanas y cuatro hermanos. Falleció en Roma el 10 de mayo de 1910. En su ciudad natal Stanislao estudió en varias instituciones docentes, inscribiéndose en 1841 en la Facultad de Medicina de la universidad local. Sin embargo, frecuentó en ésta también varios cursos de matemática y literatura.

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No existía entonces en Palermo un laboratorio de fisiología y los cursos consistían solo en exposiciones orales; fue en la casa de un compañero de estudios de Stanislao, Michele Foderà, donde éste último inició a Cannizzaro en la búsqueda experimental, en la cual Cannizzaro hizo pronto algunos trabajos de relieve. Tampoco existían en la capital siciliana laboratorios de química; así fue cómo en su propia casa Cannizzaro debió hacer práctica en las manipulaciones químicas, cuando quiso enterarse de los principios experimentales de esta ciencia,

donde más tarde debía llegar a ser un maestro.

En 1845 Cannizzaro viaja a la ciudad de Napoli a participar en el “Settimo Congresso degli Scienziati Italiani” hecho que determinó el rumbo de su vida ya que allí conoce a Raffaele Piria, entonces profesor de química en la Universidad de Pisa. Piria propone nombrar a Stanislao “preparatore” en su laboratorio, Cannizzaro aceptó y así el

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joven siciliano se trasladó a la mencionada ciudad toscana, donde permaneció durante los dos años escolares 1845 a 1847.

Piria fue el verdadero maestro de Cannizzaro en lo que concierne a la química. Durante el tiempo en su estadía en Pisa, Cannizzaro seguía los cursos de química inorgánica y orgánica del maestro, preparaba los experimentos que éste hacía en la clase y ordenaba los apuntes que Piria había preparado para sus exposiciones escolares.

Fue en Pisa también, donde Cannizzaro conoció y trabó íntima amistad con Cesare Bertagnini. Los dos jóvenes trabajaban juntos y discutían tales labores. Además, muchas veces Cannizzaro pasaba sus vacaciones en Montignoso, en la casa de Bertagnini, donde trabajaban en un laboratorio improvisado y discutían cuestiones teóricas. Esto no pudo sino influir poderosamente en el joven Cannizzaro y contribuir al desarrollo de las ideas teóricas que encontrarán su solución con la obra del mismo.

Al volver a Palermo en Julio de 1847 para pasar allí las vacaciones de verano, Cannizzaro empezó a participar en los preparativos de la revolución que pronto debía estallar en Sicilia contra la dominación de Ferdinando II Borbone. Cannizzaro se unió a los patriotas, por esta razón no regresó a Pisa a reanudarse en noviembre al nuevo año escolar. La revolución estalló el 12 de enero de 1848, primera entre las tantas que en aquel año fatídico tuvieron lugar en las varias partes de Europa. Cannizzaro fue nombrado oficial de artillería y, más tarde, elegido diputado por Francavilla, participando así activamente en las operaciones bélicas y en las sesiones de la Cámara de los Comunes. Sin embargo, en mayo de 1849, habiendo fracasado el movimiento revolucionario, y por tomar parte en la revolución siciliana, Stanislao fue condenado a muerte y se vio obligado a huir a Francia, a la tierra de la libertad. Después de una estada en el sur de este país, y de una breve visita a Torino, en octubre del mismo año se estableció en París.

Cannizzaro no permaneció mucho tiempo en Francia, porque el 3 de noviembre de 1851 regresó a Piamonte, Italia; donde, donde había sido nombrado profesor de física, química y mecánica en el Colegio Nacional de Alejandría. Pudo allí disponer de un laboratorio pequeño, pero suficiente para las demostraciones en el curso y para algunos de sus trabajos personales.

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En octubre de 1855, cuando aún no tenía treinta años, fue nombrado profesor de la Universidad de Génova. No obstante, las deficiencias que encontró en el laboratorio que le fue asignado, pudo continuar en Génova muchos trabajos importantes de química orgánica. Sin embargo, no fueron éstos los de más importancia que cumplió en aquellos años de permanencia en la ciudad, porque de esta época es su obra capital, el famoso Sunto.

En Génova permaneció hasta 1861, cuando, con la liberación de Sicilia y su unión con el reino de Italia, fue llamado a Palermo a enseñar en la universidad de su ciudad natal. Empieza así un largo periodo de actividad como maestro a lo largo de un decenio. En 1871 fue nombrado catedrático de química en la Universidad de Roma permaneciendo en ese cargo a lo largo de cuarenta años hasta su muerte; y en ese mismo año entró al senado italiano llegando a la vicepresidencia del senado y fue un destacado miembro de la educación pública municipal.

“Enseñar era vivir”:

Cannizzaro fue un maestro de valía excepcional. Uno de sus últimos destacados discípulos, Luigi Francesconi, se refiere a él como “Il maestro” y lo reconoce en sus propias palabras como: “su máxima ambición fue la de interesar por la ciencia a la juventud. Cuando sus oyentes lo seguían, tenía una gran satisfacción; era para él un gran aliciente, se entusiasmaba y ejercía sobre ellos un verdadero embrujo, despertando profunda admiración. Muchas cualidades tornaban interesante su enseñanza; su profunda y particularmente armoniosa voz, que llenaba sin esfuerzos el anfiteatro más amplio; cara varonil, enérgica, leonina; ojos vivacísimos; además rápido y expresivo, que acompañaba la palabra y a veces servía para completar la frase. Sus cursos tenían una animación particular: en los momentos de máxima elocuencia parecía inspirado; mientras desarrollaba su razonamiento, con gesto rápido escribía sobre el pizarrón, borraba, señalaba, alternaba entre las manos la tiza, el borrador, una larga varilla. Entonces no soportaba ninguna ayuda ni ninguna distracción; y el auditorio hechizado no se cansaba de escucharlo. A menudo, arrastrado por su palabra, olvidaba que la lección había terminado desde hacía rato…”

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Cannizzaro mismo reconocía que su actividad docente, realizada con tanto entusiasmo, fue lo que lo condujo a sus máximas conquistas: “Si no hubiese sido atormentado y llevado por el intento descomunal de comunicar en forma clara a mis discípulos los conceptos fundamentales de la ciencia, yo no había dirigido la atención y el interés a ese importante argumento de la química general que desarrollé en mi Sunto.” Hasta pocos meses antes de su muerte continuó dictando cursos, porque para él “enseñar era vivir”.

Cuando Cannizzaro murió, sus estudiantes hicieron una colecta para erigir en su recuerdo un pequeño monumento en el aula donde había enseñado.

-----Un artículo seminal-----omo se mencionó anteriormente, a comienzo de 1800 predominaba una gran confusión de ideas. Pero Cannizzaro, que trataba de ver claro en los principios fundamentales de la

química, con su genio había adivinado el camino para salir de la gran confusión que entonces dominaba en ellos, no podía abstenerse de desarrollar y precisar sus ideas.

CUno de los años más importantes en la vida de Stanislao fue en

1858, es el año en que publica su artículo seminal “Sunto di un corso di filosofía chimica, fatto nella Regia Università di Genova” (“Compendio de un curso de filosofía química, realizado en la Real Universidad de Génova”) publicado en la séptima edición de la revista “Il Nuovo Cimento”. Este artículo es una extensa carta que Stanislao redacta el 2 de marzo de ese mismo año a su amigo y colega Sebastiano De Luca, entonces en Pisa, editor de la revista y profesor de Química en la mencionada ciudad. Esta carta, expone en forma completa el pensamiento de Cannizzaro sobre la teoría atómica química.

La trascendencia de este artículo radica en que clarificaba el concepto de peso atómico, relacionándolo correctamente con el peso molecular y sentaba las bases a través de la teoría atómica, despejando la incertidumbre que imperaba en la época en la definición de los conceptos fundamentales de la química.

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Con este trabajo Cannizzaro abre una nueva ruta, con bases experimentales, alejadas de suposiciones conceptuales, y utilizando un lenguaje sencillo y fácil de entender. Pero, ¿de qué ideas se componía el Sunto?:

El comienzo del artículo deja perfectamente claras las ideas de su autor sobre la teoría atómica. “Creo que el progreso de la ciencia, realizado en estos últimos años, ha confirmado la hipótesis de Avogadro, de Ampère y de Dumas sobre la constitución semejante de las sustancias en estado aeriforme; es decir, que volúmenes iguales de estas sustancias, bien sean simples o compuestas, contienen un número igual de moléculas, pero no un número igual de átomos, puesto que las moléculas de las diversas sustancias, o las de la misma sustancia en sus diferentes estados, pueden contener un número distinto de átomos, tanto si son de la misma como de distinta naturaleza”.

En la segunda lección, indaga las causas por las cuales la hipótesis de Avogadro no fue aceptada por la mayoría de los químicos. Expone así las teorías de Berzelius, y termina la lección demostrando que bastaba distinguir los átomos de las moléculas para conciliar todos los resultados experimentales conocidos por Berzelius, sin recurrir a la constitución distinta de los gases permanentes, de los gases simples y de los compuestos que está en contradicción con las propiedades físicas de todos los fluidos elásticos.

En la tercera lección, Cannizzaro demuestra como todos los estudios, desde Gay-Lussac hasta Clausius, han demostrado que “las distancias de las moléculas”, como él dice, “mientras permanecen las sustancias en estado gaseoso, no depende de su naturaleza, ni de su masa, ni del número de átomos que contiene, sino únicamente de la temperatura en que se encuentran y de la presión que soportan”.

En la cuarta lección, se habla sobre las teorías químicas posteriores a Berzelius. Muestra las razones por las cuales Dumas se había detenido a mitad de camino en la aplicación de la idea de Avogadro, y como se originaron dos métodos para determinar las formulas químicas, uno en la química orgánica, otro en la inorgánica.

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En la quinta lección, Cannizzaro empieza a aplicar distintas hipótesis para determinar sistemáticamente el peso de las moléculas, antes que se conozca su composición. Para calcular los pesos atómicos y relacionarlos con los pesos moleculares hace uso de la ley de Gay-Lussac sobre los volúmenes de combinación de los gases enunciada en 1808 y que se formula así: “los gases en cualesquiera que sean la proporciones en las que se pueden combinar, dan siempre lugar a compuestos cuyos elementos, medidos en volumen, son siempre múltiplos uno de otro”. También, utiliza la hipótesis de Avogadro (1811) y de Ampère (1814), formuladas independientemente y que se enuncia de este modo: “En volúmenes iguales de todos los gases, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, existe igual número de moléculas”. Para determinar los pesos moleculares de los líquidos utiliza el método de Dumas (1826). Con este método, Dumas demostró que el peso molecular de algunos compuestos orgánicos era directamente proporcional a su densidad de vapor. Por último, para calcular el peso atómico de los elementos sólidos emplea la ley de Dulong y Petit (1819). Esta ley establece que “el producto del calor específico de cualquier elemento sólido por su peso atómico es prácticamente constante e igual a 6,3 (expresado en cal/mol. K)”.

Después de algunas observaciones didácticas, confrontando los valores encontrados, todos compatibles entre sí, siendo referidos a la misma unidad, muestra que no se les puede escapar la siguiente ley: “las distintas cantidades de un mismo elemento contenidas en diversas moléculas son todas múltiplos enteros de una misma cantidad, la que, entrando siempre entera, debe, con razón, llamarse átomo” y continúa enunciando la siguiente ley de los átomos: “las diversas cantidades de un mismo elemento contenidas en volúmenes iguales, ya sea de la misma sustancia libre o de compuestos, son todas múltiplos enteros de una misma cantidad”.

Si bien Cannizzaro creía en la existencia de los pequeños corpúsculos que se denominan moléculas y átomos, vemos que establece sus leyes y el método de encontrar sus pesos, en forma únicamente experimental, sin admitir en sus procedimientos

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ninguna hipótesis metafísica; de aquí el valor imperecedero de sus resultados.

En la sexta lección, la tarea de Stanislao fue mostrar experimentalmente, que los resultados de la ley de Dulong y Petit, y la ley de Avogadro concuerdan perfectamente por cuanto se trata de buscar el peso atómico de un elemento, aunque solo la última puede dar valores exactos, mientras que la primera solo valores que indican el orden de magnitud, indicaciones que son suficientes para orientarse en los casos dudosos.

En la séptima lección, hace referencia a la ley de los calores específicos de las sustancias simples y compuestas, que fue introducida por Dulong y Petit. La tarea de Cannizzaro fue

mostrar experimentalmente que los resultados que se obtienen de esta ley y los derivados de la hipótesis de Avogadro concuerdan perfectamente cuando se trata de buscar el peso atómico de un elemento.

En la octava lección, y última de este Sunto, comienza por confrontar la manera de comportarse, en algunas reacciones, de los radicales metálicos monoatómicos y biatómicos. En esto utiliza como termino de confrontación, muchos de los compuestos mencionados, que por ser volátiles permiten controlar los resultados obtenidos,

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sirviéndose de la hipótesis de Avogadro. De esta manera puede presentarnos tablas en las cuales pueden observarse varios de los comportamientos.

Con la obra de Cannizzaro se cierra, para la química, el capítulo sobre la incertidumbre sobre las teorías atómicas y sobre todo desaparece la confusión sobre el valor real de los pesos de los átomos; se abre el camino a la catalogación racional de las sustancias elementales y por lo tanto a la comprensión más profundizada de la realidad de la materia. Esta obra será el fruto del trabajo de un científico ruso, Dimitrij Ivanovic Mendeliev.

-----Un diálogo abierto-----n 1858 con el Sunto, la teoría atómica química había logrado su completa perfección. Pero ¿quién entonces la conocía? El “Nuovo Cimento” era un periódico de limitada difusión en el

ambiente internacional. También en el ambiente químico italiano no puede decirse que las ideas de Cannizzaro obtuvieran inmediato reconocimiento, salvo en un limitado número de sus amigos personales.

EEntretanto en el extranjero continuaba, más bien, se acrecentaba,

la confusión entre los químicos. La cosa había llegado a tal extremo, que, en otoño de 1859, Kekulé, apoyado por Karl Weltzien y Wurtz, propuso la reunión de un congreso para llegar a un acuerdo que permitiera a los químicos unificar, por lo menos sus métodos de escritura de las fórmulas, y entender así los escritos por sus colegas. La propuesta fue aceptada por la mayoría de los químicos más eminentes, y así, en los días 3, 4 y 5 de septiembre de 1860 sesionó en Karlsruhe un congreso, cuyos principales puntos en discusión, como resultado del programa de convocación, eran los siguientes: “Definición más precisa de los conceptos designados en la expresión átomo, molécula, equivalente, atomicidad, basicidad, etc. Investigación del equivalente real y de las fórmulas de las sustancias. Proposición de una notación uniforme y de una nomenclatura racional”. Parecía que los temas a debatir durante el congreso estaban hechos a la medida de las ideas sostenidas por Cannizzaro en su publicación de 1858. A la reunión habían acudido 140 investigadores de numerosas

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nacionalidades. Nunca se había visto hasta entonces una reunión de sabios tan sobresaliente, rara vez en los tiempos sucesivos se encontró una asamblea tan calificada.

No obstante, pareció que el resultado del congreso fuera un fracaso rotundo. Laboriosas cuestiones llegaron a proponer a la asamblea la votación de las dos siguientes cuestiones: establecer la diferencia entre expresiones molécula y átomo por un lado, “en tal forma que se llame moléculas a las más pequeñas partes de las sustancias que intervienen en una reacción química o resultan de ella, y que son comprables entre sí respecto a sus propiedades físicas; mientras que los átomos son las partículas más pequeñas de las sustancias que se hallan contenidas en las moléculas”. Y por otro lado el concepto de equivalente.

El congreso no logró sus objetivos de poner de acuerdo a los químicos participantes, pero sin duda alguna, el triunfador fue el italiano Estanislao Cannizzaro quien destacó por su ardor, claridad de ideas y brillantez en su exposición sobre las cuestiones tratadas y fue aplaudido por los presentes, pero sin que ellos comprendieran verdaderamente, entonces, el pensamiento íntimo del joven y desconocido siciliano.

No fue menor la impresión que experimentó Mendeléiev durante el Congreso de Karlsruhe. El químico ruso se encontraba en Heidelberg becado por el gobierno ruso. El impacto que recibió Mendeléiev durante el Congreso de Karlsruhe, por la profundidad y la importancia de las cuestiones debatidas y la trascendencia del Congreso para el futuro desarrollo de la química, lo manifiesta el mismo Mendeléiev, quien hizo su resumen personal de lo visto y oído en el Congreso fechado el 7 de septiembre de 1860 en Heidelberg y dirigido a su maestro y mentor Alejandro Voskresenski: “En 1860, químicos de todas partes del mundo se reunieron en Karlsruhe, si no para unificar sus concepciones acerca de los átomos, al menos para entenderse sobre su representación definitiva. Muchos de los que entonces asistieron al Congreso se acordarán probablemente de cómo fueron vanas las esperanzas de llegar a un acuerdo, y cómo entonces los partidarios de la teoría unitaria, tan brillantemente representada por Cannizzaro, ganaron terreno…. A pesar de que no se llegara a un acuerdo, los fines de la reunión fueron alcanzados, pues en pocos años se reconoció que las ideas de Cannizzaro eran las únicas que podían

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resistir a la crítica, y que representaban el átomo como la porción más pequeña de un elemento que entra en la molécula de sus compuestos”.

-----Opositores de la teoría Cannizzariana-----unque algunos sabios adoptaron pronto la teoría cannizzariana, se necesitaron algunos años antes de que fuera universalmente aceptada, lo que sucedió cuando pudo comprobarse que los

pesos atómicos así alcanzados eran los únicos que correspondían a muchas regularidades cuya existencia la experiencia imponía.

APero no faltaron algunos opositores, y también algunos químicos

testarudos, que no quisieron adoptar los símbolos en el sentido cannizzariano, y que, en el año 1900 escribían todavía HO para la fórmula del agua.

Berthelot por su carácter autoritario, fue uno de los mayores opositores a la teoría cannizzariana y desde los primeros momentos se declaró obstinadamente contrario a ella, también en cartas que envió al mismo Cannizzaro, y se mantuvo tal hasta el término de su vida. Por ésta su obstinación, continuó así hasta el fin del siglo XIX empleando fórmulas que todo el mundo había abandonado, por ejemplo, HO para el agua. Solo en sus últimos años, no por íntima convicción, sino obligado por el hecho del uso general, debió empezar a servirse de las fórmulas empleadas universalmente, pero lo hizo a regañadientes, y sin admitir una rendición de su parte tal como el mismo expresa: “creo inútil continuar ocupándome de estas oposiciones, de alcance casi insignificante y en gran parte limitadas, como he dicho, a algunos químicos franceses”.

Es así, que las mayores oposiciones a Cannizzaro venían de Francia. Por el contrario, la reforma fue pronto acogida con entusiasmo en los países de lengua inglesa, y fue desde Inglaterra de donde vinieron las más grandes manifestaciones en favor de la obra de Cannizzaro. Tal es esto, que el 30 de mayo de 1872 lo invitaron a pronunciar en Londres el “Discurso de Faraday”.

También en los países alemanes, y orientales (Rusia), la reforma cannizzariana fue pronto acogida, y no encontró más oposiciones después que con Lothar Meyer y Dmittri Mendeleev se derivó de ella el

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sistema periódico de los elementos. Y pronto también la reforma fue aceptada en todas las partes del mundo.

-----El triunfo de la teoría Cannizzariana y sus consecuencias-----

inalmente la teoría de Cannizzaro triunfa. El alcance de la teoria de Cannizzaro fue tal que no solo permitió aplicar los métodos por él establecidos para obtener los pesos atómicos de los

elementos luego descubiertos, y así por medio de este sistema el científico ruso Dmittri Ivanovic Mendeleev y poco después por el alemán Meyer obtuvieron tales pesos y luego después por medio de las experiencias de Moseley se condujo al número atómico. Y así se fue avanzando para concretar el sistema periódico de los elementos.

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-----Agrupaciones y primeras clasificaciones de los elementos-----

continuación, se dará solo algunas breves indicaciones sobre el origen del sistema periódico y sus principales características. Ya desde épocas tempranas se habían distinguido los metales de las

otras sustancias, y, además, Antoine Laurent Lavoisier había reconocido el carácter similar de algunos elementos característicos, como los halógenos, los metales alcalinos y alcalinos térreos; entonces en 1798, fue el primero en organizar los elementos en base a sus propiedades, formando los grupos siguientes: elementos no metálicos formadores de ácidos, metálicos formadores de bases, formadores de sales, etc.

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Pero solo después de haber determinado los verdaderos o supuestos pesos atómicos, se empezaron a establecer algunas familias de elementos, tomando como criterio algunas regularidades encontradas en estos pesos.

La primera clasificación de esta naturaleza fue hecha por Johann Wolfgang Döbereiner. Éste, en 1829, reconoció algunas familias naturales de elementos, que, por estar construidas cada una por tres miembros, denominó triadas. Estas eran cloro, bromo, yodo; calcio, estroncio, bario; litio, sodio, potasio. En éstas el término medio tenía como peso atómico, la media proporcional de los dos términos

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extremos. Relaciones similares, aunque no igualmente exactas, encontró en las familias: níquel, cobre, cinc; platino, iridio, osmio; etc.

En 1859, Dumas, desarrollando más las ideas de Döbereiner, reconoció familias de un número más grande de miembros, cuyas diferencias de peso (algunas veces atómico, otras veces equivalente, porque entonces no se tenían ideas claras en este asunto), diferían en cantidades casi constantes. Por ejemplo, Dumas encontró las siguientes familias: flúor, cloro, bromo, yodo; oxígeno, azufre, selenio, telurio; nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio; etc.

Beguyer de Chancourtois en 1862, presentó su clasificación de los elementos, a los que organizó dentro de una espiral cilíndrica dividida en 16 secciones; en cada sección los elementos estaban situados en forma progresiva de sus pesos atómicos, con lo que presentaban propiedades físicas y químicas semejantes; a pesar de su esfuerzo no tuvo éxito.

En 1864, John A. R. Newland expone su “ley de las octavas”, así como en la música tonos iguales difieren entre sí en una octava; de

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esta particularidad deriva el nombre de la ley. Él ordenó los elementos en forma creciente de sus pesos atómicos y, de esta manera, observó que las propiedades del octavo elemento eran parecidas a las del primero, y las del noveno eran parecidas a las del segundo, y las propiedades del décimo elemento eran parecidas a las del tercer elemento, y así sucesivamente. En base a esto construyó grupos horizontales o filas de siete elementos cada uno, y el octavo elemento siempre lo situó como primero de la subsiguiente hilera. Newlands observó que al colocar los pesos atómicos en forma creciente las propiedades de los elementos se comportaban en igual forma, pero esto no se cumplía para algunos elementos. A los colegas de Newlands no les parecía correcto esto, ni el hecho de que las filas estuvieran formadas por tan solo siete elementos, por lo que esta ley fue rechazada y ridiculizada por sus colegas.

Dimitri Ivanovich Mendeleiev y Lothar Meyer en 1869, ambos tomaron el peso atómico como base para la clasificación de los elementos en sus respectivas tablas, pero Dimitri relacionó este peso con las propiedades químicas y Lothar lo hizo con las físicas (como la valencia); ambos, propusieron tablas periódicas reformadas. Hasta aquí se conocían 63 elementos químicos. La tabla de Lothar Meyer no prospero debido a que era menos completa y complicada, en comparación con la de Mendeleiev. Al momento de elaborar su

segunda tabla, Mendeleiev tuvo presente que al relacionar el peso atómico con las propiedades se producía una periodicidad (repetición) de estas últimas, por lo que revisó y afinó varios pesos atómicos, dejando, los espacios correctos en la tabla para los elementos

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por descubrir. Esto origino la "ley periódica de los elementos químicos" y, su tabla se ha considerado como el prototipo de la moderna tabla periódica, aunque se equivocó al organizar a los elementos en base a su peso atómico. En el trabajo de Mendeleiev se encuentra una tabla donde cada línea horizontal constituye una familia y los espacios vacíos son los elementos no descubiertos hasta el momento y aquellos que tienen un signo de interrogación son elementos de los que se poseía información dudosa o todavía inexplicable en aquel momento. Además, en el trabajo de Mendeleev se agregan las siguientes observaciones:

Los elementos, ordenados según sus pesos atómicos, muestran una evidente periodicidad en sus propiedades.

Elementos similares en sus propiedades químicas tienen pesos atómicos muy parecidos (Pt, Ir, Os), o que crecen de manera irregular (K, Rb, Cs).

La magnitud del peso atómico determina el carácter del elemento.

Debemos esperar le descubrimiento de muchos elementos hasta ahora desconocidos.

-----Valoración de los aportes realizado por los químicos del siglo XIX al sistema periódico

actual-----annizzaro como la mayoría de los físicos y químicos del siglo XIX, era partidario de la hipótesis corpuscular; hipótesis arbitraria, o, por lo menos inútil en la química, aunque no pueda

negársele un valor bastante grande por los resultados que ha permitido conseguir, y, sin discutir ahora su validez, por hacerlo de

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manera mucho más rápida de lo que habría sido sin su auxilio. Stanislao Cannizzaro es quien abre las aguas en aquel entonces, y marca una notable diferencia entre los átomos y las moléculas; la determinación, la más exacta hasta el momento, de los pesos atómicos de los elementos y a la luz de estos últimos se vislumbra el concepto de valencia. Estos hechos de trascendental relevancia, abren el camino y lo desobstaculizan, hacia el culmino de un largo proceso de trabajos experimentales de varios científicos, que, de forma errada o cierta, desembocan en lo que hoy conocemos como el sistema periódico.

Los pesos atómicos de Cannizzaro, que sirviendo de punto de apoyo indispensable para las investigaciones de Mendeleev, quien cita en sus trabajos a este ilustre químico italiano que ayudo “a que cayeran escamas de sus ojos, desaparecieran las dudas y fueran reemplazadas por una sensación de pacifica seguridad”; le permiten a este último, por medio de una experiencia onírica, dar con la mayor aproximación, hasta aquel entonces, de lo que hoy se conoce como “la moderna tabla periódica”.

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