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8 de febrero de 2011: Mendeleev y la inauguración del AIQ en España.

177º Aniversario del nacimiento de Mendeleev. Inauguración del Año Internacional de la Química en España.

Dimitri Ivanovich Mendeleev nació el 8 de febrero de 1834 en Tobolsk (Siberia) y falleció el 2 de febrero de 1907 en San Petersburgo. Fue uno de los asistentes más jóvenes al congreso de Karlsruhe en septiembre de 1860 que sirvió de origen para empezar a sistematizar la química, estableciendo un sistema de pesos atómicos y moleculares, lo que repercutió en la manera de formular.

La asistencia al congreso sirvió de inspiración a Mendeleev para empezar a elaborar la Tabla Periódica de los Elementos Químicos, una de las aportaciones principales de la química a la historia de la cultura universal.

Mendeleev concibió la Tabla Periódica mientras preparaba un libro de texto (Principios de Química, publicado en 1869) para sus clases de Química General en la Universidad de San Petersburgo. Mendeleev pensó en un sistema útil didácticamente para ordenar  los 60 elementos químicos conocidos en la época. Puesto que en esa época no se conocía la composición del átomo, no se podía relacionar la posición del elemento en la Tabla Periódica con el número atómico (como hoy hacemos); por lo tanto, Mendeleev colocó los elementos químicos según su peso atómico, observando unas ciertas regularidades cada cierto número de elementos.

Mendeleev publicó su Tabla Periódica casi al mismo tiempo que Meyer. Mendeleev la publicó en ruso y Meyer en alemán, el idioma científico dominante de la época. Sin embargo, la tabla que ha perdurado ha sido la de Mendeleev. Esto fue debido a que Mendeleev refinó su tabla, corrigiendo el peso atómico de elementos conocidos, sencontrando una mejor disposición de los elementos químicos, correlacionó la posición de los mismos con las propiedades de sus compuestos y, la mayor genialidad, fue capaz de predecir la existencia de nuevos elementos químicos.

La Tabla Periódica alcanzó su madurez con el trabajo de Henry Moseley (1887-1915), uno de los más grandes científicos de todos los tiempos; que, por desgracia murió en la batalla de Gallipoli durante la primera Guerra Mundial. Fue capaz de correlacionar los espectros de rayos X de los elementos químicos con su posición en la Tabla Periódica, siendo capaz de ordenarlos por el número atómico y dando un fundamento teórico a la Tabla Periódica de los Elementos Químicos. Sin duda alguna, Moseley merece ser recordado en la Tabla Periódica y pido que algún próximo elemento sea nombrado en su honor.

La Tabla Periódica de los Elementos Químicos contiene una enorme información científica. Recomiendo su aprendizaje; pero no de manera obligatoria (como hacemos con nuestros estudiantes), sino ir “construyéndola mentalmente, visualizándola” según se van adquiriendo conocimientos químicos. Veréis que es muy divertido ir colocando los elementos químicos en sus casillas correspondientes a partir de los que conocemos de los compuestos químicos. Llegado a esta situación, aumentaremos considerablemente nuestro conocimiento de química.

En el programa de A Hombros de Gigantes del pasado 7 de enero, comenté que la Tabla Periódica iba a sufrir cambios en el peso atómico estándar de 10 elementos. Ya se ha publicado el artículo describiendo los cambios, lo que comentaré en un próximo post.

Hoy se ha inaugurado oficialmente el Año Internacional de la Química en España. El acto ha estado presidido por Alfredo Pérez Rubalcaba, vicepresidente del gobierno y químico, contando con la presencia de otros dos ministros y muchísimas personalidades políticas, académicas y científicas entre el püblico; que ha sido muy numeroso (más de 500 personas), abarrotando el salón de actos de la sede central del CSIC y dos salas adicionales habilitadas para seguri el acto por televisión.

Bernardo Herradón

IQOG-CSIC

herradon@iqog.csic.es

Bienvenido copernicio (elemento químico con número atómico 112).

La IUPAC (International Union of Pure and Aplied Chemistry) ha aprobado oficialmente el nombre copernicium (¿copernicio en castellano?) para el elemento de número atómico 112, en honor de Nicolás Copérnico. La prioridad del descubrimiento ha sido para el grupo liderado por Sigurd Hofmann en el Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) (Centro de investigación en iones pesados) en Darmstadt; y han sido necesarios muchos años de controversias hasta llegar a esta confirmación.

La preparación del elemento 112 fue descrita por primera vez en 1996 (Z. Phys. A 1996, 354, 229). El isótopo sintetizado fue el 277 con 112 protones y 165 neutrones y se preparó por el bombardeo de núcleos de 208Pb con núcleos de 70Zn acelerados a 344 MeV.


208Pb + 70Zn 277Cn + 1n


El isótopo tiene una vida media de 240 microsegundos, desintegrándose por emisión de partículas alfa (núcleo de helio). La configuración electrónica es [Rn]5f146d107s2. Está en el séptimo periodo debajo del mercurio y, aparentemente, sus propiedades químicas son similares a la de éste, como se ha descrito para el isótopo 283 (se produjeron dos átomos, ver Nature 2007, 447, 72).

La IUPAC hizo el anuncio ayer día 20 de febrero, un día después de la conmemoración del 137º aniversario del nacimiento de Copérnico. El símbolo asignado es Cn. En un principio, los descubridores habían propuesto el simbolo Cp, pero este ya se había usado antes de 1949 para el elemento lutecio (número atómico 71) que previamente había tenido el nombre de cassiopeium. También se podría haber creado confusión con los símbolos del ligando ciclopentadienilo y de la capacidad calorífica a presión constante.

Nicolás Copérnico (1473-1543) ha sido una de las figuras claves en la historia, contribuyendo decisivamente a la “apertura mental” de la humanidad durante el Renacimiento y uno de los responsable del establecimiento del Método Científico. Con la propuesta del nombre, se ha querido rendir un homenaje al gran científico y se quiere recordar que el modelo atómico de Rutherford-Bohr es similar al modelo del sistema solar propuesto por Copérnico; y como ha indicado Hofmann, sirve de unión entre la astronomía y la química nuclear.

Es muy probable que esta propuesta de la IUPAC se acompañe en unos meses de la confirmación del elemento número 114, que fue propuesto por investigadores rusos en 1998 y cuya existencia ha sido confirmada por investigadores de la universidad de Berkeley. Por cierto, el isótopo 287 del elemento 114 (generado por reacción de fusión de 48Ca y 242Pu) es el precursor del isótopo 283 del copernicium a través de la emisión de una partícula alfa.

Con la preparación de estos elementos, se está más cerca de la isla de estabilidad propuesta de Seaborg (1912-1999, Premio Nobel de Química en 1951) como una representación alegórica dónde la estabilidad de elementos superpesados está rodeada de un mar de inestabilidad. Un libro interesante, aunque técnico, sobre este tema es el siguiente.


Super heavy elements

Finalmente, me gustaría recordar a Henry Moseley (1887-1915) que falleció prematuramente durante la primera guerra mundial. Este gran y joven físico realizó aportaciones fundamentales para entender el sistema periódico en base al número atómico (la propiedad fundamental que define un elemento químico), estableciendo su determinación experimental. Espero que pronto un elemento sea bautizado en su honor.

Bernardo Herradón

IQOG-CSIC

herradon@iqog.csic.es