tabla periódica

este curso le estoy dando física y química -además de matemáticas- a una alumna de 3º de eso. me he dado cuenta de que les hacen aprenderse de memoria los elementos de la tabla periódica, como meros nombres sin ningún significado para ellos. igual que a nosotros en nuestra época...

hay elementos que, por carecer de aplicaciones industriales, no se habla de ellos. además, los elementos raramente se emplean en estado puro. lo habitual es que aparezcan combinados con otros en moléculas o en redes cristalinas.

no obstante, yo tenía curiosidad por saber un poco más sobre cada uno de los elementos, y para eso no me satisfacía ninguno de los libros que tenía en casa. el sábado encontré en la casa del libro esta magnífica obra, los elementos de theodore gray, que era justo lo que necesitaba. dedica por lo menos dos páginas a cada elemento, explicando sus propiedades y su método de obtención, y mostrando fotografías de gran calidad.

últimamente he estado pensando en lo curioso que resulta que las propiedades físicas de un elemento dependan no tanto de su peso atómico, sino de su distribución electrónica.

explicándolo de manera muy simple, los átomos buscan tener llena su última capa de electrones. si tienen uno o dos electrones aislados, tenderán a cederlos, quedando cargados positivamente. así se comportan los metales. y si sólo les faltan uno o dos electrones para llenar su última capa, buscarán captarlos de otro átomo, quedando cargados negativamente. ése es el comportamiento de los no-metales.

los gases nobles tienen su última capa de electrones completa, por lo que no reaccionan ni forman moléculas, ni consigo mismos ni menos aún con otros compuestos. son átomos aislados.

como me gustan mucho los casos extremos, se me ocurrió comparar el litio (número atómico 3, primero de los metales de la tabla periódica) con el radón (número atómico 86, último de los gases nobles, al menos de los que estudiábamos en nuestros tiempos).

el litio es el tercero más ligero de todos los átomos. sin embargo, el electrón aislado de su última capa tiende a desprenderse, quedando los átomos cargados positivamente con una nube de electrones a su alrededor que los mantiene unidos. por eso el litio tiene las características de un metal. ligero, pero metal al fin y al cabo.

en cambio el radón, a pesar de ser un átomo más pesado que el de muchos metales, su condición de gas noble -debida a su última capa de electrones completa- hace que no existan interacciones entre sus átomos. por ello ‘flotan’ libremente, dándole un comportamiento de gas. un gas relativamente pesado, pero gas al fin y al cabo.

los elementos más electropositivos y más electronegativos de la tabla periódica -los alcalinos y los halógenos, respectivamente-, no se encuentran en estado puro en la naturaleza debido a su alta tendencia a reaccionar con otros elementos.

en youtube hay videos en los que se muestra lo que ocurre cuando se introduce un bloque de sodio o de litio en agua: reaccionan violentamente. esas muestras puras de metales tan reactivos se obtienen extrayéndolos de los minerales que los contienen, y se conservan en recipientes aislados, pues reaccionan incluso con el aire.

el flúor, que lo asociamos con la pasta de dientes, en estado puro es un gas que reacciona incendiando todo lo que encuentre a su paso. también es el elemento más electronegativo, es decir, con más tendencia a captar electrones. en el otro extremo, el elemento más electropositivo, al que menos cuesta quitarle su último electrón, es el francio.

eso siempre lo recordaré porque nos lo explicó el profesor de física y química de 2º de bup, uno de los mejores profesores que tuve. decía que el flúor era el más forzudo de la clase, y el francio el más debilucho. nos decía también que el segundo elemento más electronegativo era el oxígeno, y que por tanto el oxígeno podía con cualquiera menos con el flúor.

y hablando de anécdotas que nos ayudaron a aprender, recuerdo que un día en química de primero de carrera estábamos resolviendo en clase unas cuestiones teóricas. una de ellas preguntaba algo así como que ocurría si se inyectaba argón en un reactor químico... la respuesta era que no ocurría nada -como mucho aumentaba la presión-, porque el argón es un gas noble y no reacciona. al profesor esta cuestión le parecía de poco interés, y lo argumentaba así: “en una fábrica, nadie se va a entretener en coger una muestra de argón, que cuesta un ojo de la cara, y echarlo dentro de un reactor para ver qué pasa!”.

en el libro del que os hablaba, el autor emplea un código de colores para los elementos de la tabla periódica. para los alcalinos (litio, sodio, potasio...) usa un verde hierba. para los alcalino-térreos(berilio, magnesio, calcio...), un verde ‘mint’. para los metales de transición, azul cielo. para los metales ordinarios, rojo. para los metaloides -que comparten características de los metales y los no-metales-, naranja. para los no-metales que quedan por encima, granate. para los halógenos (flúor, cloro, bromo, iodo), amarillo anaranjado. para los gases nobles, rojo anaranjado.

dentro de lo que se deminan ‘tierras raras’ -elementos muy similares entre sí que se sacaron de la tabla periódica por cuestiones de espacio-, se encuentran los lantánidos, en añil, y los actínidos, en lila.

el hidrógeno aparece en la tabla junto a los alcalinos. en muchos libros lo hacen así porque el hidrógeno es un elemento de difícil clasificación. pero creo que al menos deberían haberle dado otro color. y otra aclaración que quiero hacer: el grupo de elementos que en nuestra época se denominaban anfígenos (oxígeno, azufre, selenio, teluro), en este libro no reciben ningún nombre especial. parece que ‘anfígenos’ es un nombre en desuso, porque el otro día con mi alumna lo mencioné, y no sabía de qué le hablaba.

la tabla periódica es fascinante, y mira que a mí la química no me gustaba mucho cuando la estudiaba. tener un protón de más o de menos cambia por completo las propiedades físicas...

por qué el mercurio es líquido si ninguno de sus metales vecinos -encima, debajo, a su derecha y a su izquierda- lo es? por qué el arsénico es venenoso y sus elementos vecinos no lo son, al menos no tanto? por cierto, uno de los vecinos del arsénico es el azufre, con el que se forma el ácido sulfúrico, altamente corrosivo. por qué con otros elementos similares no se forman ácidos tan fuertes?

para terminar esta entrada tan caótica, os voy a poner un listado de todos los elementos, desde el último hasta el primero. desde los más pesados y desconocidos -descubiertos recientemente y de corta vida estable- hasta los más ligeros y básicos para la vida en la tierra, pasando por los metales que se encuentran en muchos objetos que usamos diariamente.

en orden inverso será como los listados de las mejores canciones que salen en la revista rolling stone, leídos desde la última hasta la primera. a medida que avanzas, hay más canciones que conoces. pues con esto, algo parecido. ;)

118. ununoctio (Uuo)

117. ununseptio (Uus)

116. ununhexio (Uuh)

115. ununpentio (Uup)

114. ununquadio (Uuq)

113. ununtrio (Uut)

112. copernicio (Cn)

111. roentgenio (Rg)

110. darmstadtio (Ds)

109. meitnerio (Mt)

108. hassio (Hs)

107. bohrio (Bh)

106. seaborgio (Sg)

105. dubnio (Db)

104. rutherfordio (Rf)

103. laurencio (Lr)

102. nobelio (No)

101. mendelevio (Md)

100. fermio (Fm)

 99. einstenio (Es)

 98. califormio (Cf)

 97. berkelio (Bk)

 96. curio (Cm)

 95. americio (Am)

 94. plutonio (Pu)

 93. neptunio (Np)

 92. uranio (U)

 91. protactinio (Pa)

 90. torio (Th)

 89. atinio (Ac)

 88. radio (Ra)

 87. francio (Fr)

 86. radón (Rn)

 85. astato (At)

 84. polonio (Po)

 83. bismuto (Bi)

 82. plomo (Pb)

 81. talio (Tl)

 80. mercurio (Hg)

 79. oro (Au)

 78. platino (Pt)

 77. iridio (Ir)

 76. osmio (Os)

 75. renio (Re)

 74. tungsteno o wolframio (W)

 73. tantalio (Ta)

 72. hafnio (Hf)

 71. lutecio (Lu)

 70. iterbio (Yb)

 69. tulio (Tm)

 68. erbio (Er)

 67. holmio (Ho)

 66. disprosio (Dy)

 65. terbio (Tb)

 64. gadolinio (Gd)

 63. europio (Eu)

 62. samario (Sm)

 61. promecio (Pm)

 60. neodimio (Nd)

 59. praseodimio (Pr)

 58. cerio (Ce)

 57. lantano (La)

 56. bario (Ba)

 55. cesio (Cs)

 54. xenón (Xe)

 53. yodo (I)

 52. teluro (Te)

 51. antimonio (Sb)

 50. estaño (Sn)

 49. indio (In)

 48. cadmio (Cd)

 47. plata (Ag)

 46. paladio (Pd)

 45. rodio (Rh)

 44. rutenio (Ru)

 43. tecnecio (Tc)

 42. molibdeno (Mo)

 41. niobio (Nb)

 40. zirconio (Zr)

 39. itrio (Y)

 38. estroncio (Sr)

 37. rubidio (Rb)

 36. criptón (Kr)

 35. bromo (Br)

 34. selenio (Se)

 33. arsénico (As)

 32. germanio (Ge)

 31. galio (Ga)

 30. cinc (Zn)

 29. cobre (Cu)

 28. níquel (Ni)

 27. cobalto (Co)

 26. hierro (Fe)

 25. manganeso (Mn)

 24. cromo (Cr)

 23. vanadio (V)

 22. titanio (Ti)

 21. escandio (Sc)

 20. calcio (Ca)

 19. potasio (K)

 18. argón (Ar)

 17. cloro (Cl)

 16. azufre (S)

 15. fósforo (P)

 14. silicio (Si)

 13. aluminio (Al)

 12. magnesio (Mg)

 11. sodio (Na)

 10. neón (Ne)

  9. flúor (F)

  8. oxígeno (O)

  7. nitrógeno (N)

  6. carbono (C)

  5. boro (B)

  4. berilio (Be)

  3. litio (Li)

  2. helio (He)

  1. hidrógeno (H)