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INSTITUTO TECNOLÓGIC O DE VERACRUZ

INVESTIGACIÓN DOCUMENTAL

FUNDAMENTOS DE INVESTIGACIÓN CATEDRÁTICO Francisco Muñoz Domínguez

ÍNDICE

EQUIPO Lagunas Barrera Juan A. E09021160 Marín Enríquez Teresita E09021162 Pérez Montero Adolfo E09021173 Pérez Reyes Jorge R. E09021174 ESPECIALIDAD Ing. Química

TEMA PAG.

Objetivo.................................................................................................... ...... 3

Introducción............................................................................................. ..... 4

Marco Teórico Triadas de Döbereiner........................................................................... 5 Tabla de Chancourtois........................................................................... 7 Ley de las Octavas de Newlands............................................................ 8 Tabla Periódica de Meendeleev. ............................................................ 10

Conclusión................................................................................................ ..... 12

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Bibliografía............................................................................................... ..... 13

OBJETIVO El presente trabajo tiene como finalidad dar conocer e interpretar como es que a través de los años, las diferentes observaciones, investigaciones y modelos realizados por los más destacados científicos, fueron construyendo lo que actualmente conocemos como la tabla periódica de los elementos, esto debido a que poco a poco se fueron descubriendo nuevos elementos y se fueron viendo en ellos patrones similares que ayudaban a clasificarlos, como sus propiedades químicas y físicas, dando así lugar a diferentes tablas, leyes y teorías establecidas de acuerdo a los criterios y a lo que en ese momento conocían y observaban cada uno de los científicos; concordando cada uno de ellos con tomar como referencia las propiedades de cada elemento.

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INTRODUCCIÓN A continuación se presenta una investigación realizada para conocer los antecedentes que dieron pauta a la elaboración de la tabla periódica que actualmente conocemos. Dicha investigación se llevó a cabo con la ayuda de fichas para la mejor comprensión de la información. Se le conoce como tabla periódica a la distribución de elementos en orden creciente de sus números atómicos, donde los elementos que tienen propiedades similares se colocan en columna verticales. A medida que aumentaba el número de elementos conocidos, los científicos comenzaron a investigar las posibilidades de clasificarlos de formas útiles. Ciertos elementos, como el oro, están presentes en la naturaleza de manera elemental, por lo que fueron descubiertos hace miles de años. En cambio, algunos elementos como el tecnecio, son radioactivos e intrínsecamente inestables. Los conocemos sólo debido a la tecnología que se desarrolló durante el siglo XX. La primera clasificación fue una agrupación de los elementos con propiedades semejantes de tres en tres (triadas). La clasificación de los elementos en la Tabla Periódica se debe básicamente a John Alexander Newlands y a Demitri Ivanovic Mendeleiev. Gracias a sus trabajos la química puede justificar y prever las propiedades de los elementos.

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TRIADAS DE DÖBEREINER Uno de los primeros intentos para agrupar los elementos de propiedades análogas y relacionarlo con los pesos atómicos se debe al químico alemán Johann Wolfgang Döbereiner (1780-1849) quien en 1817 puso de manifiesto el notable parecido que existía entre las propiedades de ciertos grupos de tres elementos, con una variación gradual del primero al último. Posteriormente (1827) señaló la existencia de otros grupos de tres elementos en los que se daba la misma relación (cloro, bromo y yodo; azufre, selenio y telurio; litio, sodio y potasio). A estos grupos de tres elementos se les denominó triadas y hacia 1850 ya se habían encontrado unas 20, lo que indicaba una cierta regularidad entre los elementos químicos. Döbereiner intentó relacionar las propiedad es químicas de estos elementos (y de sus compuestos) con los pesos atómicos, observando una gran analogía entre ellos, y una variación gradual del primero al último. Triadas de Döbereiner Litio

LiCl LiOH

Calcio

CaCl2 CaSO

Azufr e

H2S SO2

4

Sodio

NaCl NaO H Potasi KCl o KOH

Estronc io

SrCl2 Seleni H2Se SrSO4 o SeO

Bario

BaCl2 BaSO

2

Teluri o

4

Fig. 1 Ejemplos del Modelo de Triadas de Döbereiner

H2Te TeO2

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En su clasificación de las triadas Döbereiner explicaba que el peso atómico promedio de los pesos de los elementos extremos, es parecido al peso atómico del elemento de en medio. Por ejemplo, para la triada Cloro, Bromo, Yodo los pesos atómicos son respectivamente 36, 80 y 127; si sumamos 36 + 127 y dividimos entre dos, obtenemos 81, que es aproximadamente 80 y si le damos un vistazo a nuestra tabla periódica el elemento con el peso atómico aproximado a 80 es el bromo lo cual hace que concuerde un aparente ordenamiento de triadas. Esta nueva idea de tríadas se convirtió en un área de estudio muy popular. Entre 1829 y 1858 varios científicos (Jean Baptiste Dumas, Leopold Gmelin, Ernst Lenssen, el von de Max Pettenkofer, y J.P. Cooke) encontraron que estos tipos de relaciones químicas se extendían más allá de la tabla de las tríadas propuesta por Döbereiner. Durante este tiempo se añadió el flúor al grupo de los halógenos; se agruparon oxígeno, azufre, selenio y teluro en una familia mientras que nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto fueron clasificados en otra famila debido a sus propiedades. Las investigaciones llevadas a cabo presentaban la dificultad de que no siempre se disponía de valores exactos para las masas atómicas y se hacía difícil la búsqueda de regularidades.

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TABLA DE CHANCOURTOIS La tabla de Chancourtois, establece que los puntos (elementos) están separados unas 16 unidades. Los elementos similares caen en la misma línea, lo que indica que tienen una cierta periodicidad. Chancourtois fue el primero en darse cuenta de que las propiedades de los elementos eran una función de su peso atómico. El sistema era más complejo pues también incluía compuestos (óxidos, amoníaco,) y aleaciones. Los resultados eran difíciles de interpretar, probablemente este hecho influyó en que su propuesta no fuera demasiado conocida, pero algunos lo consideran el precursor de la tabla periódica.

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Fig. 2 La tabla de Chancourtois

LEY DE LAS OCTAVAS DE NEWLANDS El desarrollo del espectroscopio en 1859 por los físicos alemanes Robert Wilhelm Bunsen y Gustav Robert Kirchhoff, hizo posible el descubrimiento de nuevos elementos. En 1860, en el primer congreso químico internacional celebrado en el mundo, el químico italiano Stanislao Cannizzaro puso de manifiesto el hecho de que algunos elementos (por ejemplo el oxígeno) poseen moléculas que contienen dos átomos. Esta aclaración permitió que los químicos consiguieran una "lista" consistente de los elementos. Estos avances dieron un nuevo ímpetu al intento de descubrir las interrelaciones entre las propiedades de los elementos. John Newlands (a la izquierda), un químico inglés, redactó un trabajo en 1863 en el que clasificaba los 56 elementos estableciendo 11 grupos basados en propiedades físicas similares y mencionaba que en muchos pares de elementos similares existían diferencias en la masa atómica relacionadas con algún múltiplo de ocho.

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En 1864, el químico inglés John Alexander Reina Newlands comunicó al Royal College of Chemistry (Real Colegio de Química) su observación de que al ordenar los elementos en orden creciente de sus pesos atómicos (prescindiendo del hidrógeno), el Fig. 3 John octavo elemento a partir de cualquier otro tenía Newlands unas propiedades muy similares al primero. En esta época, los llamados gases nobles no habían sido aún descubiertos. Esta ley mostraba una cierta ordenación de los elementos en familias (grupos), con propiedades muy parecidas entre sí y en Periodos, formados por ocho elementos cuyas propiedades iban variando progresivamente. El nombre de octavas se basa en la intención de Newlands de relacionar estas propiedades con la que existe en la escala de las notas musicales, por lo que dio a su descubrimiento el nombre de ley de las octavas.

Como a partir del calcio dejaba de cumplirse esta regla, esta ordenación no fue apreciada por la comunidad científica que lo menospreció y ridiculizó, hasta que 23 años más tarde fue reconocido por la Royal Society, que concedió a Newlands su más alta condecoración, la medalla Davy. Ley de las octavas de Newlands 1

2

3

4

5

6

7

Li 6,9

Be 9,0

B 10,8

C 12,0

N 14,0

O 16,0

F 19,0

Na 23,0

Mg 24,3

Al 27,0

Si 28,1

P 31,0

S 32,1

Cl 35,5

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K 39,0

Ca 40,0

Fig. 4 Modelo propuesto por Newlands. Ley de las octavas

TABLA PERIÓDICA DE MEENDELEEV En 1869 Dmetri Mendeleev y Meyer publicaron esquemas de clasificación casi idénticos, a pesar de que ellos trabajaron por separado llegaron a la misma conclusión que si ordenaban a los elementos en orden de su peso atómico se repetían las propiedades físicas y químicas de los elementos periódicamente. Sin embargo a pesar de haber llegado a la misma conclusión a Mendeleev se le considera el precursor de la tabla periódica, tal vez por que expuso sus ideas con más bases o más consistencia; algo que fue raro es que dejo espacios en blanco en su tabla periódica, ya que el predijo que otros elementos que fueran descubiertos en un futuro ocuparían esos lugares y tendrían loas propiedades que le correspondían según la ubicación en la tabla ; lo admirable fue cuando después fueron descubiertos el Germanio (Ge) y Galio (Ga) y como lo predijo Mendeleev presentaban las características correspondientes. 10 | P á g i n a

Posteriormente se encontró con el problema de agregar más elementos como lo eran las tierras raras y los elementos radiactivos. Así como también otro problema adicional eran las irregularidades que existían el criterio de ordenación por peso atómico creciente y la agrupación por familias con propiedades químicas comunes. Ejemplos de esta dificultad se encuentran en las parejas telurioyodo, argón-potasio y cobalto-níquel, Fig. 5 Tabla de Mendeleev en las que se hace necesario alterar el criterio de pesos atómicos crecientes en favor de la agrupación en familias con propiedades químicas semejantes. Pero este inconveniente fue después resulto por Moseley el cual hizo el descubrimiento de los números atómicos y con eso se pudo resolver ese problema. Gracias a lo hecho por Mendeleev, tenemos la tabla clasificada en periodos y grupos. Donde los periodos son las filas horizontales; los elementos que componen una misma fila tienen propiedades diferentes pero masas similares: todos los elementos de un período tienen el mismo número de orbitales. Siguiendo esa norma, cada elemento se coloca según su configuración electrónica. Y los grupos son las filas verticales de la tabla periódica; todos los elementos que pertenecen a un grupo tienen la misma valencia atómica, y por ello, tienen características o propiedades similares entre ellos.

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Fig. 6 Tabla periódica actual

CONCLUSIÓN Después de haber llevado a cabo una extensa investigación referente a la historia de cómo fue creada la tabla periódica actual y todas las que le antecedieron, podemos concluir que la aportación de cada uno 12 | P á g i n a

de los científicos fue de gran importancia, ya que en base a esto se pudo establecer la tabla periódica que actualmente conocemos y utilizamos en diferentes ámbitos como es la industria, la medicina y la educación, por decir algunos. Todos estos estudios nos llevan a conocer patrones regulares del comportamiento químico, las similitudes que presentan entre sí los elementos que la componen. Por último cabe destacar que la tabla periódica es una herramienta muy importante que utilizan los químicos para organizar y recordar hechos químicos.

BIBLIOGRAFÍA

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