La Taula Periòdica

borinotus | 4- Vides exemplars | dimecres, 28 de desembre de 2011 | 23:09h

La creença clàssica que tot està format per la combinació de quatre únics elements (aire, terra, foc i aigua) va perdurar segles. Encara avui en veiem referències en reminiscencies d’obscurantismes passats com ara l’astrologia o el zodíac.

Tanmateix ja des de l’antigüitat n’hi havia qui intuïa que l’explicació de la formació de la matèria era una altra. A l’antiga Grècia filòsofs com Demòcrit pensaven que la unitat mínima de matèria eren unes partícules sense qualitats, indestructibles i indivisibles a les quals anomenaven àtoms (que vol dir “indivisible” en grec)

Més modernament, amb l’eclosió del racionalisme i del criteri científic, es va veure que la intuïció dels atomistes no anava del tot desencaminada: hi havia unes partícules que eren les mínimes que que posseïen les mateixes propietats d’un element. Però malgrat que es va mantenir el nom d’àtom aviat es va veure que no eren indivisibles sinó que estaven formades per partícules més petites: les més famoses són els electrons, protons i neutrons però de partícules subatòmiques n’hi ha moltes més. De fet, la seva recerca encara dura.

És a dir, que es va passar de creure en l’existència de quatre únics elements a saber que n’hi havia un per cada tipus d’àtom. Quants elements hi havia a la natura? I es podien classificar d’alguna manera?

Molts van intentar aconseguir sistematitzar una classificació dels elements però qui ho va aconseguir fou el rus Dmitri Mendeléiev (1834-1907)

Ja feia algun temps que hi havia hagut intents de classificació. Malgrat la gran quantitats de dades es veia alguna mena de regularitat. Per exemple, semblava  que els pesos atòmics d’alguns elements amb propietats químiques similars seguien alguna mena de progressió aritmètica (clor, brom i iode per exemple).

Un dels primers intents de classificació fou el “cilindre de Chancourtois” en que una taula amb els elements coneguts disposats segons pesos atòmics creixents era disposada en un cilindre de tal manera que verticalment es podien observar els elements amb característiques similars.

El fet que les característiques es repetissin cada set elements va fer que Newlands fes la seva “llei de les octaves” a semblança de les octaves musicals.

La novetat que va introduir Mendeleiev va ser que va reajustar la ubicació i els pessos atòmics d’elements que no s’ajustaven a la família on se’ls col·locava per semblança i va deixar “espais buits” destinats a col·locar elements que encara no havien estat descoberts. Encara més, va saber predir les propietats que tindrien aquests elements encara desconeguts (per exemple al 1871 va predir amb molta exactitud les propietats d’un element, que va anomenar eka-silici, i que no va ser descobert fins al 1886 quan se li va posar el nom de Germani (Ge)). D’aquesta manera només veient la posició que ocupa un element a la taula ja podem deduir quines són les seves característiques.

És a dir, la famosa taula periòdica dels elements no és només una classificació dels elements atòmics sinó que és en si mateixa una llei científica: Explica i prediu.

Avui sabem que el criteri correcte d’ordenació és el número atòmic Z i no el pes atòmic. Això no va ser descobert fins al 1913 per Moseley (qui va estudiar els espectres dels Raigs X dels elements). I els estudiants actuals saben que les propietats dels elements depenen de la distribució electrònica (amb aquell diagrama del 1s, 2s2p, 3s3p3d, etc…) cosa que fou descoberta per Pauli el 1945 i que fa veure amb tota lògica i claretat la distribució de la taula periòdica. Tot plegat fa que sigui més admirable la tasca de Mendeleiev.

Actualment els nous elements que s’incorporen a la taula són creats al laboratori i són de “vida” efímera donat que són radioactius molt inestables (A un d’ells se’l va anomenar Menelevi (Md) en honor a Mendeléiev). Diguem que aquells elements que es troben a la natura ja estan tots descoberts. Bé, vull dir els elements que “actualment” es troben a la natura ja que podríem dir que en el passat no va ser així (recomano aquest interessant post del blog Eureka!)

La classificació de Mendeleiev em fa pensar en la que va fer Carl von Linnée el 1750 per a la botànica. En aquesta les plantes són classificades segons les seves caraterítiques en una jerarquia (classes, ordres, gèneres i espècies) de tal manera que si tenim una planta i anem detallant les seves característiques (una mica com aquell lloc de “qui es qui?”) podem esbrinar de quina planta es tracta.  Però a diferència de la taula periòdica és un sistema tancat ja que pot existir una planta, o una espècie que no estigui classificada i per tant caldria  crear aquesta nova “branca” en l’arbre classificatori.
I és clar, aquesta nova planta (o espècie, o gènere,…) no estava prevista que existís de cap manera.
És a dir, la forma més elemental dels elements pot ser classificada de forma exacta i racional, en canvi la seva forma més complexa (les formes vives) són impredicibles i la seva classificació només es pot basar en allò conegut. Això ens pot portar a interessants discussions filosòfiques i existencials, oi?

Amb aquest post reto homenatge a l’Any Internacional de la Química que està a punt d’acabar (i és que va haver un temps llunyà en que jo anava per a químic però em vaig quedar així)

Comentaris: 4
  • Quantes coses interessants
    Daguer | divendres, 30 de desembre de 2011 | 10:20h
    he arribat a conèixer avui. Ara bé, jo em quedo amb la conclusió filosòfica :”la forma més elemental dels elements pot ser classificada de forma exacta i racional, en canvi la seva forma més complexa (les formes vives) són impredicibles i la seva classificació només es pot basar en allò conegut.”
    • borinotus | divendres, 30 de desembre de 2011 | 22:11h
      Es per a pensar-hi, oi? D’un grup relativament reduir d’elements surten una infinitat de combinacions. I el que ens queda per conèixer! També a nivell subatòmic.
Molt ben documentat!
Mar| Adreça electrònica | dijous, 29 de desembre de 2011 | 00:22h
Molt interesant i molt ben documentat. Jo no sabia que la taula periòdica era també predictiva.
Gràcies
borinotus | divendres, 30 de desembre de 2011 | 22:06h
Sí, compleix la funció no només d’explicar el que veus sinó que saps que un element desconegut d’un número atòmic determinat ha d’anar en tal lloc i tindrà tal i qual característiques. El que passa és que els elements que ara són desconeguts són molt inestables i només es creen artificialment.

Deixa-hi un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s