El estudio de un gran número de elementos se reduce a unos pocos grupos de elementos si todos los elementos se dividen en unos pocos grupos, de tal forma que los elementos de un mismo grupo tengan propiedades similares. Las Tríadas de Dobereiner, la ley de las octavas de Newland, la tabla periódica de Mendeleev ayudaron a clasificar los elementos conocidos. Pero siempre hubo algunas limitaciones a estas clasificaciones hasta la tabla periódica moderna. La tabla periódica de Mendeleev y sus anomalías o limitaciones se analizan a continuación.
¿Qué es la tabla periódica de Mendeleiev?
En 1869, Mendeleev propuso la ley periódica, que establece que si los elementos se ordenan en orden de masa atómica creciente, sus propiedades se repetirán a intervalos o períodos regulares. Mendeleev ordenó los 63 elementos conocidos en ese momento en la tabla periódica en filas horizontales en orden creciente de masas atómicas, pero de tal manera que los elementos con propiedades similares se colocaron juntos en la misma columna vertical.
En la tabla periódica de Mendeleev, había siete filas horizontales llamadas períodos y ocho columnas verticales llamadas grupos. En ese momento no se conocían los gases nobles. Entonces, en la tabla periódica original de Mendeleev, no había ningún grupo de gases nobles. Para asegurarse de que los elementos que tenían propiedades similares cayeran en la misma columna vertical, Mendeleev dejó algunos espacios en blanco en su tabla.
Los elementos no descubiertos o desconocidos en el momento en que se dejaron los espacios en la tabla periódica fueron nombrados por Mendeleev como eka-boro, eka-aluminio y eka-silicio. Cuando estos elementos se descubrieron más tarde, el eka-boro se denominó escandio, el eka-aluminio se denominó galio y el eka-silicio se denominó germanio.
Mendeleev también colocó algunos elementos en el orden incorrecto de sus masas atómicas, manteniendo el elemento con la masa atómica más alta primero y el elemento con la masa atómica más baja después, para asegurarse de que los elementos con propiedades similares cayeran en la misma columna vertical. Cuando se descubrieron los gases nobles, la tabla periódica de Mendeleev pudo acomodarlos. También podría predecir las propiedades de varios elementos en función de su posición en la tabla periódica.
Anomalías de la clasificación de elementos de Mendeleev
La tabla periódica de Mendeleev fue extremadamente útil en el estudio de los elementos, pero tenía algunas deficiencias que no podían explicarse usando la ley periódica de Mendeleev. Las tres principales anomalías o limitaciones en la clasificación de elementos de Mendeleev se dan a continuación:
- No se pudo explicar la posición de los isótopos
Los átomos de un mismo elemento que tienen propiedades químicas similares pero diferentes masas atómicas se llaman isótopos. Dado que los isótopos tienen diferentes masas atómicas, deben colocarse en diferentes grupos de la tabla periódica si los elementos están ordenados según sus masas atómicas. En la tabla periódica de Mendeleev, los isótopos no tenían su columna. En la tabla periódica de Mendeleev, los isótopos están ordenados en el mismo lugar. Cl-35 y Cl-37, por ejemplo, son dos isótopos de cloro con pesos atómicos de 35 y 37, respectivamente. La ley periódica de Mendeleev no podía explicar por qué estos dos isótopos de cloro con diferentes masas atómicas se colocaron en el mismo grupo de la tabla periódica.
- No se pudo explicar el orden incorrecto de las masas atómicas de algunos elementos
Los elementos están dispuestos en orden creciente de masas atómicas, según la ley periódica de Mendeleev. Como resultado, el elemento con menor masa atómica debe ir primero, seguido por el elemento con mayor masa atómica. Cuando se agruparon algunos elementos, se descubrió que el elemento con mayor masa atómica iba primero, seguido del elemento con menor masa atómica. Cuando se coloca en el grupo correcto según las propiedades químicas, el elemento cobalto, que tiene una masa atómica más alta de 58,9, aparece primero, seguido del elemento níquel, que tiene una masa atómica ligeramente más baja de 58,7. La ley periódica de Mendeleev no pudo explicar esta situación inusual de masas atómicas en el orden incorrecto.
- No se pudo asignar la posición correcta al hidrógeno en la tabla periódica
El hidrógeno está en el grupo I junto con los metales alcalinos en la tabla periódica de Mendeleev. Esto se debe a que, al igual que los metales alcalinos (como el sodio), el hidrógeno reacciona con los halógenos, el oxígeno y el azufre para formar compuestos con fórmulas similares. La siguiente tabla muestra los compuestos similares formados por sodio e hidrógeno.
| Compuestos de hidrógeno (H) | Compuestos de metal alcalino sodio (Na) |
| HCl | NaCl |
| H2O _ _ | Na 2 O |
| H 2 S | na 2 s |
Esto indica que el hidrógeno exhibe algunas propiedades como los metales alcalinos. Algunas de las propiedades del hidrógeno son similares a las de los halógenos (flúor, cloro y bromo). El hidrógeno, como los halógenos (F 2 , Cl 2 y Br 2 ), se puede encontrar en forma de moléculas diatómicas (H 2). Además, el hidrógeno, como los halógenos, forma compuestos iónicos denominados hidruros cuando se combina con ciertos metales y reacciona con los no metales para formar compuestos covalentes. Todas estas características indican que el hidrógeno pertenece al grupo VII del elemento halógeno. Como resultado, es posible concluir que el hidrógeno pertenece tanto al grupo de los metales alcalinos como al grupo de los halógenos en base a sus propiedades. Por lo tanto, la ley periódica de Mendeleev no pudo colocar el hidrógeno en la posición correcta en la tabla periódica.
La incapacidad de la ley periódica de Mendeleev para explicar la posición de los isótopos, el orden incorrecto de las masas atómicas de algunos elementos y la posición del hidrógeno llevaron a la conclusión de que la masa atómica no podía usarse para clasificar los elementos. Había una teoría de que debe haber una propiedad más fundamental de los elementos que podría explicar mejor la periodicidad en las propiedades de los elementos. Se descubrió que el número atómico de los elementos es esta propiedad. Todas las anomalías de clasificación de Mendeleev desaparecieron cuando los elementos se ordenaron de acuerdo con números atómicos crecientes.
Preguntas resueltas
Pregunta 1: ¿Cuál fue el razonamiento de Mendeleev para dejar un espacio en blanco en su tabla periódica?
Responder:
Mendeleev dejó algunos espacios en blanco en su tabla para asegurarse de que los elementos con propiedades similares se colocaran juntos en la misma columna o grupo vertical.
Pregunta 2: ¿En la tabla periódica original de Mendeleev, qué grupo de elementos faltaba?
Responder:
Dado que los gases nobles no se conocían en ese momento, no había ningún grupo de gases nobles en la tabla periódica original de Mendeleev.
Pregunta 3: Dé algunos méritos de la tabla periódica de Mendeleev.
Responder:
Algunos méritos de la tabla periódica de Mendeleev son.
- Cuando se descubrieron los gases nobles, la tabla periódica pudo acomodarlos.
- La tabla periódica de Mendeleev pudo anticipar las propiedades de varios elementos en función de su posición en la tabla periódica.
- La tabla periódica de Mendeleev anticipó la existencia de varios elementos desconocidos en ese momento, como el galio, el escandio y el germanio.
Pregunta 4: En la tabla periódica moderna , ¿cómo se resolvió la posición del cobalto y el níquel?
Responder:
En la tabla periódica de Mendeleev, no se podía explicar el orden incorrecto de las masas atómicas de algunos elementos como el cobalto con masa atómica 58,9 y el níquel con masa atómica 58,7. Para mantener la similitud en las propiedades, el cobre con mayor masa atómica tuvo que colocarse antes que el níquel. Pero en la tabla periódica moderna, los elementos están dispuestos en orden creciente de número atómico. Entonces, el problema se resolvió porque el cobalto tiene un número atómico más bajo (27) que el níquel (28). Por lo tanto, el níquel con número atómico 28 se coloca después del cobalto con número atómico 27.
Pregunta 5: En la tabla periódica original de Mendeleev, ¿cuántos grupos y períodos hay?
Responder:
La tabla periódica original de Mendeleev tiene ocho grupos y siete períodos.
Pregunta 6: ¿Por qué el hidrógeno no se colocó en la posición correcta en la tabla periódica de Mendeleev?
Responder:
El hidrógeno exhibió propiedades similares tanto a los metales alcalinos como a los halógenos. Entonces, se concluyó que el hidrógeno pertenece tanto al grupo de los metales alcalinos como al grupo de los halógenos en base a sus propiedades. Por lo tanto, el hidrógeno no se colocó en la posición correcta en la tabla periódica de Mendeleev.