LUNES 3 DE JUNIO

DPTO. DE FÍSICA Y QUÍMICA

150 cumpleaños de la Tabla Periódica: el origen cósmico de los elementos

El pasado 29 de enero se celebró en París, por todo lo alto, la ceremonia de inauguración del Año Internacional de la Tabla Periódica de los Elementos Químicos. Entre otras personalidades participó en el evento el Premio Nobel de Química 2016, Ben Feringa, quien resaltó el papel jugado por la Tabla Periódica como parte del lenguaje científico universal que contribuye al progreso de la humanidad.

                               

Predicciones exitosas

       La primera tabla periódica la elaboró el químico ruso Dmitri Mendeleiev en 1869. Se trataba de una ordenación, según el peso atómico -del más ligero al más pesado-, de los elementos en varios grupos en los que parecían repetirse las propiedades químicas de manera periódica. Hay que tener en cuenta que el electrón no se conocía aún y la estructura interna del átomo era un misterio.

      A partir de esta ordenación y, más concretamente, de los huecos que quedaban en la tabla, Mendeleiev predijo la existencia de varios elementos que, aunque por entonces eran desconocidos, tendrían que existir para rellenar esos huecos. El genio ruso utilizó los prefijos eka-, dvi-, y tri- (del sánscrito: uno, dos y tres) para designar a los elementos que debían situarse uno, dos o tres lugares por debajo de un elemento conocido de la tabla. Tales elementos fueron descubriéndose pocos años después y designados con nuevos nombres. Así el eka-boro predicho por Mendeleiev resultó ser el escandio; el eka-alumino el galio; el eka-manganeso el tecnecio; y el eka-silicio el germanio. La identificación de tales elementos constituyó un éxito espectacular para Mendeleiev y su tabla, que de esta manera entraron por la puerta grande en la Historia de la Ciencia. Del cosmos a nuestros cuerpos el origen en el universo de los elementos de la tabla periódica se comprende muy bien, éste es uno de los mayores logros de la astrofísica del siglo pasado.En el Big Bang, tan solo se formaron partículas muy elementales que, al cabo de tres minutos, formaron los átomos más ligeros: el hidrógeno, el helio y pequeñas cantidades de litio. El resto de los elementos se han ido formando en los astros por diferentes procesos nucleares. Por ejemplo, en el interior de las estrellas, dos núcleos de hidrógeno fusionan para formar helio y tres de helio para formar carbono. Reacciones nucleares con carbono forman magnesio, sodio y oxígeno, y la combustión nuclear del oxígeno da lugar al silicio, el azufre y otros elementos. Mediante este tipo de procesos se llegan a formar muchos elementos cuyo número atómico no supera al del hierro y el níquel. El cobalto, el cobre, el zinc y muchos otros se forman en las explosiones de supernova.

         Otros elementos más pesados aún, como la plata, el oro, el plomo, el radio y el uranio, se forman en las colisiones entre estrellas de neutrones, cuando un núcleo va atrapando neutrones para formar elementos progresivamente más pesados.

En el día de hoy, cuando han transcurrido 13.800 millones de años tras el Big Bang, la materia atómica del universo está constituida (en porcentajes de masa) por 70% de hidrógeno, 28 % de helio y tan solo un 2 % de todos los otros elementos: Es decir, los átomos complejos y algunos de los ligeros son muy raros en el universo. Si nos fijamos en el cuerpo humano, seis de cada 10 átomos son hidrógeno y, por tanto, proceden directamente del Big Bang. El carbono de nuestro ADN, el oxígeno de nuestros músculos y el hierro de nuestra sangre se han creado en las estrellas. En definitivas cuentas, la composición de nuestro cuerpo está escrita la historia del universo.

150 aniversario Para conmemorar la elaboración de aquella primera tabla periódica en su 150 aniversario, la Asamblea General de las Naciones Unidas y la Unesco proclamaron 2019 como Año Internacional de la Tabla Periódica, así que durante este año se multiplicarán los eventos que celebren las propiedades sorprendentes de esta tabla que ha pasado a ser un icono de la ciencia, una ilustración de su lenguaje universal y una expresión del orden químico que reina en el cosmos.

El Mundo, 10 FEBRERO 2019

Rafael Bachiller es astrónomo y director del Observatorio Astronómico Nacional (IGN).