Para la mitad del siglo XIX se conocían 63 elementos químicos, sin embargo no existía un método para su clasificación y orden consensuado por la comunidad científica. En 1860 se realizó el primer Congreso Internacional de Químicos en Karlsruhe (Alemania), donde asistieron varios personajes que brindaron aportes a la organización de los elementos químicos como William Odling, Julius Lothar Meyer y Dmitri Ivánovich Mendeléyev. Con esto quiero remarcar la labor colectiva de varios hombres y mujeres que participaron en la construcción de la tabla periódica como ahora la conocemos.
En 1869 Dimitri Mendeléyev publicó en Rusia el más logrado intento de organizar los elementos los 63 elementos según su masa atómica. Los ordenó también tomando en cuenta sus características y dejó huecos en la tabla para elementos que todavía no se habían descubierto pero que él asumía su existencia, intuyendo sus propiedades químicas, así como el lugar preciso que ocuparían en la tabla periódica. ¡Tenía razón! Los espacios que había dejado vacíos se fueron llenando por los elementos que existían en la naturaleza.
La Tabla Periódica actualmente agrupa y ordena a 118 elementos, se utiliza una distribución vertical en columnas denominadas “grupo” o “familia”, estos elementos poseen propiedades químicas similares, y una distribución horizontal denominadas “periodos”, que tienen masas similares y están divididos en tres grandes categorías: Metales, Metaloides y No Metales.
En el 2019 se cumplieron 150 años de esa primera publicación oficial por lo que se designó como el Año Internacional de la Tabla Periódica con el eslogan “un lenguaje común para la ciencia”. La Asamblea General de las Naciones Unidas y la Unesco consideran que la tabla periódica de los elementos químicos es uno de los logros más significativos de la ciencia, ya que captura la esencia no solo de la química, sino también de la física y la biología.
CREANDO NUEVOS ELEMENTOS
La gran mayoría de los elementos de la tabla periódica se encuentran en la naturaleza. Sin embargo, a través de síntesis químicas se han podido crear elementos que no existían. En 1939 científicos de la Universidad de Berkeley, en California, crearon el elemento 93: el Neptunio y, dos años después, el mismo equipo bombardeó el uranio con núcleos de “hidrógeno pesado”, cada uno de los cuales contenía un protón y un neutrón. El resultado fue el elemento 94: el Plutonio. Este descubrimiento se mantuvo como secreto militar hasta después de la II Guerra Mundial, ya que fue utilizado para la creación de la bomba atómica. Posteriormente se generaron otros elementos, el 95: Americio, el 97: Berkelio 97, y el 98: Californio. Otros elementos fueron identificados en los escombros de las pruebas de la bomba de hidrógeno en los años 50.
En 2016 se sumaron los últimos cuatro elementos sintetizados artificialmente: el 113 (Nihonio), el 115 (Moscovio), el 117 (Téneso) y el 118 (Oganesón). Varios intentos para la síntesis del elemento 119 se han dado en laboratorios de alta tecnología a nivel internacional pero sin éxito. A principios del 2018 un equipo japonés liderado por el físico Hideto Enyo (director del Radiation Laboratory. Riken Nishina Center for Accelerator-Based Science) han declarado que se encuentran cerca de su síntesis. Este elemento se sintetizaría al fusionar núcleos de Vanadio (23 protones) con núcleos de curio (96 protones) generando un núcleo con 119 protones y así crear el elemento más pesado de la tabla periódica el Ununennio (uno, uno, nueve, en latín). Poco se sabe para qué podría servir este elemento, pero sí se sabe que si se lograra la fusión solo se mantendría estable por unas milésimas de segundo. La curiosidad científica es así, un gran equipo y millones de dólares para unos instantes de constatación de lo que es posible.
LA APORTACIÓN DE UN HISPANO-MEXICANO
Existe un elemento que fue descubierto por Andrés Manuel del Río, un hispano-mexicano. Lo encontró en 1801 en una mina de Zimapán (México) y lo llamó Eritronio, ya que al calentarse se volvía rojo y eritros, significa rojo en griego. Le dio muestras a Alexander von Humboldt para que las analizaran en Europa, pero recibió la contestación que era cromo y no un nuevo elemento. Treinta años después el químico sueco Nils Gabriel Sefström anunció el descubrimiento de un nuevo elemento al que denominó Vanadio. Un año después se confirmó que las muestras que había mandado analizar Andrés Manuel del Río y el Vanadio eran el mismo elemento y se le reconoció también su autoría.
¿DÓNDE ESTÁN LOS ELEMENTOS?
Los elementos químicos son parte esencial de la vida y de nuestra cotidianidad, por ejemplo el Carbono es el elemento base de la vida y puede formar tanto el mineral más duro, el diamante, como uno muy frágil como el grafito. El Calcio, en nuestros huesos y el Potasio se encuentra en los plátanos. El Bario se utiliza en la radiología, el Itrio se utiliza en los láseres, el Neón en los anuncios luminosos; el Aluminio, desde una lata de refresco hasta el fuselaje de los aviones. El Indio, en las pantallas de cristal líquido, el Flúor en la pasta de dientes, y el Litio en las baterías de teléfonos y computadoras.
Sin embargo debido al uso intensivo, poco cuidadoso, así como a falta de reuso y reciclaje existen elementos que se han sobreexplotado a tal grado que se encuentran en “peligro de extinción”. Por ejemplo, actualmente los teléfonos celulares inteligentes utilizan unos 30 elementos químicos, de los cuales al menos 15 van a escasear en los próximos años si se sigue el ritmo de consumo actual.
En ella se pueden observar los 90 elementos químicos naturales y su disponibilidad en la naturaleza, así como su riesgo de escasez en los años próximos o provienen de zonas en conflicto.
Mendeléyev nunca ganó el premio Nobel, sin embargo un elemento honra su memoria el Mendelevio; seguramente estaría orgulloso de tantos festejos este año a la Tabla Periódica.
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Dirección de Comunicación de la Ciencia, Universidad Veracruzana
