elementos perdidos

A finales, de los años 1860, (Dimitri Ivanovich) Mendeleiev, como la mayoría de los químicos anteriores a él, se había enfrentado al problema de encontrar cierta clase de orden en la lista de los elementos. En Alemania, Meyer estaba trabajando en aquel problema desde el punto de vista de los volúmenes atómicos. Mendeleiev, que no estaba enterado de la labor de Meyer, enfocó el asunto desde un ángulo diferente. Su punto de partida fue el de las «valencias» de los elementos.

Desde hacía muchos años, era ya conocido que cada elemento tenía cierto «poder de combinación». El átomo de hidrógeno, por ejemplo, sólo podía hacerse cargo de otro átomo a la vez: nunca se combinaba con dos átomos de oxígeno, digamos, para formar HO2. Por otra parte, el oxígeno, podía combinarse con dos, pero sólo dos, de otros átomos (por ejemplo, H2O). Podríamos decir que el átomo de hidrógeno es monógamo y el átomo de oxígeno, bígamo...

Así, pues, el hidrógeno tenía un «poder de combinación» de uno. Lo mismo le ocurre al sodio, al flúor, al bromo, al potasio, al yodo y a otros pocos elementos más. El oxígeno y otro cierto número de elementos tienen un poder de enlace de dos. El nitrógeno y otros más un poder de combinación de tres (por ejemplo, NH4). Y así por este estilo.
En 1852, un químico inglés llamado Edward Frankland acuñó el término «valencia» (del latín valens, participio de valere, valer) para configurar esta capacidad de combinación. Cada elemento tenía asignada una valencia, según su comportamiento químico.

(…)

Por primera vez, la tabla de Mendeleiev también proporcionaba sentido a toda la multitud de elementos. Los organizaba en familias muy definidas. Y no se trataba de una representación poco sistemática de coincidencias, como lo habían sido las tríadas de Döbereiner; ni tampoco una mezcla de unas malas coincidencias junto a otras buenas, como había ocurrido en la tabla de Newlands. Mendeleiev presentaba a todas las familias en una disposición tan lógica que resultaba imposible considerarlas simples coincidencias.

El mundo de la química no pudo dejar de mostrarse impresionado. Sin embargo, los químicos no podían manifestarse dispuestos a aceptar la tabla sólo por su apariencia externa. Era demasiado adecuada..., demasiado buena para ser cierta... Querían pruebas...
Pero lo que acabó de poner un broche de oro al notable logro de Mendeleiev, y a su fama, fue la asombrosa manera en que se encontró esta prueba.

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Para que su tabla periódica funcionase, tuvo que dejar en ella varios huecos.

Por ejemplo, existía un hueco entre el cinc (peso atómico: 65,38) y el arsénico (peso atómico: 74,91). El cinc pertenecía a la hilera IIb porque era muy parecido al cadmio, y el arsénico debería encontrarse en la hilera Vb porque era parecido al antimonio (véase tabla 15). ¿Pero qué pasaba con los lugares de las hileras IIIb e IVb que quedaban vacíos? No se conocían elementos con pesos atómicos entre los del cinc y el arsénico.

Naturalmente, contestaba Mendéleiev. Lo que había que hacer era buscarlos... Y Mendéleiev insistía: Aquí existen dos elementos que se han pasado por alto, de los cuales no existe duda alguna de que los hay en la Tierra y lo que debe hacerse es encontrarlos...

Procedió a describir a aquellos elementos que habían hecho novillos. Uno, afirmó, debe de tener propiedades intermedias entre las del aluminio y las del indio, puesto que debía estar en medio de ellos en la hilera IIIb. Predijo que este elemento, al que llamó «ekaaluminio», debería tener un peso atómico de cerca de 68, un peso específico de, aproximadamente, 5,9 y un punto bajo de fusión. No resultaría afectado por el aire y reaccionaría con lentitud ante los ácidos. Formaría un compuesto de átomos de óxido de ekaaluminio y tres átomos de oxígeno en la molécula. Mendéleiev continuó describiendo el comportamiento del óxido y de algunos otros compuestos del ekaaluminio.

El segundo elemento desconocido, predijo, tendría unas propiedades parecidas a las intermedias de las del silicio y el estaño (en la hilera IVb). A éste le denominó «ekasilicio». Su peso atómico debería ser 72 y su gravedad específica de 5,5. Se combinaría con dos átomos de oxígeno para formar un bióxido y cuatro átomos de cloro para formar un tetracloruro. El tetracloruro, prosiguió, herviría a una temperatura por debajo de los 100° C.

La tabla de Mendéleiev poseía una tercera vacante en el cuarto período, éste próximo al itrio en la hilera IIIa. Mendéleiev estaba seguro de que un elemento se había pasado por alto allí también, y que sus propiedades deberían ser parecidas a las del itrio y el lantano. Debería presentar semejanza con los elementos de la hilera IIIb, a causa de que esta familia se hallaba relacionada con la IIIa. Los elementos de la hilera IIIb, del segundo y tercer períodos, son el boro y el aluminio. Mendéleiev ya había denominado a uno de estos elementos perdidos como ekaaluminio, por lo que llamó al tercero «ekaboro».

El ekaboro, predijo, tendría un peso atómico de 44 y formaría un óxido similar al óxido de aluminio. Sus compuestos serían incoloros y tendría otras determinadas propiedades específicas.

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Un joven químico francés llamado Paul Émile Lecoq de Boisbaudran, que trabajaba en un pequeño laboratorio de su propiedad, quedó tan fascinado con el espectroscopio que, año tras año, no hizo otra cosa que estudiar detenidamente minerales con su instrumento. Un día, en 1874, detectó algunas raras líneas espectrales en un mineral que había recibido de unas minas de cinc de los. Pirineos. ¿Un nuevo elemento? Muy excitado, corrió a París para mostrar a los químicos importantes lo que había encontrado. Luego regresó a seguir trabajando en el aislamiento del elemento.

De centenares de kilos de mineral, al final consiguió unos montoncitos de un raro metal. Fundía a la baja temperatura de 30° C: incluso se fundía lentamente con el calor de la mano de una persona. Lecoq de Boisbaudran llamó al elemento «galio», del antiguo nombre latino de Francia. (Algunos creen que lo denominó así también por él mismo, dado que el apellido Lecoq significa «gallo», y la palabra latina correspondiente es gallus).

El químico francés se sintió regocijado con su descubrimiento, pero ni la mitad de excitado que Mendéleiev. Tan pronto como el ruso leyó la descripción del nuevo elemento, supo que era su ekaaluminio. Había predicho que el elemento fundiría a un punto bajo. Había estimado su peso atómico en unos 68 y el galio tenía 69,72. También había pronosticado que su peso específico sería de 5,9 y el galio tenía 5,94. Su comportamiento químico seguía sus predicciones. Punto por punto, el galio se adecuaba por completo al ekaaluminio.

(…)

Cuatro años después, se cumplió la segunda profecía de Mendéleiev. Lars Fredrick Nilson, un químico sueco, estaba estudiando un mineral recientemente descubierto. De manera por completo accidental, se vio ante un óxido que no le era familiar. Decidió que era el óxido de un nuevo elemento, y lo llamó «escandio», en honor de Escandinavia, donde el mineral había sido encontrado.

Fue otro caza-elementos sueco, Per Teodor Cleve, quien se percató de que el escandio se parecía a uno de los elementos perdidos de Mendéleiev. Se comportaba tal y como Mendéleiev había predicho que le sucedería al ekaboro. De nuevo, la descripción de Mendéleiev del elemento demostró ser casi del todo correcta en cada detalle. El peso atómico del escandio era de 44,96 (la predicción había sido 44); el óxido dé escandio tenía un peso específico de 3,86 (previsión: 3,5), etc.

El triunfo final de Mendéleiev llegó en 1886. Un químico alemán, Clemens Alexander Winkler, se encontraba analizando un mineral de una mina de plata y se le presentaron algunos problemas. Después de descomponer todos los elementos que pudo identificar, halló que aún le quedaba un 70 por ciento de otro mineral. Winkler decidió que éste debía de constituir un elemento desconocido. Trabajó en él durante meses y, al final, logró extraer el elemento. Lo llamó «germanio», por Alemania.

Ahora los químicos debían echar una ojeada al tercer elemento de Mendéleiev. El germanio, según averiguó rápidamente Winkler, era sin duda este tercer elemento perdido, el ekasilicio. Su peso atómico era de 72,60 (casi exactamente los previstos 72); su peso específico era de '5,47 (la prevista: 5,5). Tal y como Mendéleiev había dicho, el elemento formaba un tetracloruro de bajo punto de ebullición. Mendéleiev sólo se había equivocado en un cálculo; el germanio fundía a una temperatura menor de la que había vaticinado.

ISAAC ASIMOV
“La búsqueda de los elementos”
fuente: http://www.librosmaravillosos.com/labusquedadeloselementos/index.html