0:00 Hola, soy Hank Green. Bienvenido a Crash Course Chemistry. Hoy hablaremos sobre la tabla más importante de toda la Historia. No de la mesa en la que fue firmada la Declaración de Independencia, tampoco de cualquier tabla de contenidos, ni de esta mesa de aquí mismo, ni de la mesa de piedra de Aslan. ¡NO! Se trata de la Tabla Periódica de los Elementos, un conciso y denso catálogo informativo de todos los diferentes tipos de átomos en el Universo. Hoy voy a hablar un poquito sobre la creación de esta tabla, la cual es, para ser claro, uno de los mayores logros del pensamiento humano. Para empezar, sin embargo, cerraremos nuestros ojos e imaginaremos... Imagina que estás en Siberia y eres un niño de trece años. Y tu padre, que fue un profesor,
0:51 pero quedó ciego, dejando tu familia de más de diez hermanos y hermanas sin fuente de ingresos, acaba de morir. Ya lo sé, deprimente... Tu madre, para sostener a la familia, ha reabierto una fábrica de vidrio abandonada en el pequeño pueblo en el que vives, principalmente porque ella quiere hacer suficiente dinero para enviarte a la escuela algún día. Pasa un año, la fábrica se quema, pero tu madre, ella ve tu potencial, ella sabe que tienes una mente científica perspicaz y no va permitir que sea desperdiciada. Así que, con tus hermanos fuera de la casa a su suerte, ella empaqueta tus pertenencias las ata a un caballo, y junto a ti, cabalga 2000 kilometros a través de los Montes Urales hasta la Universidad de Moscú. Allí, en tu nombre, suplica seria y eficazmente... Y ellos te rechazan.
1:37 Así que juntos, cabalgáis otros 640 kilometros a San Petersburgo, a la escuela donde tu padre se graduó como científico y, por suerte, o por la extrema-enferma-innegable persistencia rusa, ellos te aceptan a ti y a tu desgastada silla de montar, como pupilo. Tu madre, habiendo completado su misión, pronto, muere. Si es que te lo estás imaginando, tal y como te pedí, deberías sentir una tremenda deuda con tu madre y un deseo muy profundo de asegurar que logras algo tan valioso como el sacrificio que ella hizo por ti. Y quizás esa es una de las razones de por qué Dmitri Ivanocih Menedeleev se convirtió en la joya de la corona de la ciencia rusa, y un teórico que revolucionó cómo vemos el mundo. Mendeleev pasó una gran cantidad de tiempo en los laboratorios como estudiante, estudiando el creciente nuevo campo de la Química. Trabajó con todos los elementos con los que se podía trabajar en ese tiempo
2:26 y su conocimiento le proporcionó visiones únicas cerca de sus propiedades. Esas visiones acabarían siendo útiles. Vamos todos a imaginar que somos Mendeleev de nuevo -me gusta hacerlo- y que sabemos un montón de cosas sobre Química (las cuales no sabemos aún (¡AÚN!), pero estamos imaginando...). Así que son los 1860s, y al rededor de sesenta elementos son conocidos por la humanidad. Y sus pesos atómicos son, en su mayoría, conocidos también. Así que lo más sencillo era simplemente ordenarlos de acuerdo a sus pesos atómicos. Pero curiosamente, tú, queeres un sabelotodo, te das cuenta de que la mayoría de relaciones importantes parecieran no tener nada que ver con el peso atómico. El litio, el sodio, el potasio y el rubidio son extremadamente propensos a reaccionar con el cloro, el flúor el yodo y el bromo; el berilio, el magnesio, el calcio y el estroncio son muy similares, pero menos reactivos. Con una rápida inspección, tú, y para ser justos, también otros científicos, os disteis cuenta de que
3:13 existe una relación entre pesos moleculares, pero es periódica. Al comienzo de la lista de elementos, las características se repiten cada siete elementos. Entre paréntesis, ahora sabemos que es cada ocho elementos, pero en los 1860s, los elementos eran estudiados en base a su reactividad, así que los no reactivos gases nobles no han sido descubiertos aún, por lo que la periodicidad ocurre cada siete elementos. A medida que la masa de los elementos aumenta, la repetición comienza a parecer un poco menos periódica, aunque ciertamente, sigue ahí, simplemente no es perfecta. Algunos de tus colegas dicen "Bueno, así es la vida. La repetición era perfecta al comienzo, pero después la lista comienza a hacerse un poco más borrosa." Pero no tú. Tú te obsesionas. Te obsesionas con la perfección de la periodicidad. Escribes nombres y pesos y propiedades de elementos en tarjetas, las colocas sobre tu escritorio, las intercambias, las rompes en pedazos por la frustración... Hasta que un día,
4:02 te das cuenta de que simplemente te faltan tarjetas. Los números no están funcionando, no porque haya algún problema con tus ideas, sino porque algunos elementos simplemente no han sido descubiertos aún. Con esta idea en la cabeza, dejas lugares vacíos en la mesa y las cosas repentinamente encajan perfectamente. Periodos de siete elementos para las dos primeras filas, con el hidrógeno en su propia categoría. Periodos de dieciocho elementos para las dos siguientes filas. Estás segurísimo de que puedes predecir las propiedades de esos elementos ausentes. Y cuando un científico francés viene y dice que, de hecho, él ha descubierto uno de ellos, discutes con él, diciendo que tú lo descubriste primero, en tu mente. Y cuando ves sus datos, y no concuerdan con los tuyos, escribes una publicación diciendo que sus datos para el nuevo elemento que él ha descubierto son incorrectos. Así de seguro estás de ti mismo y de este hermoso nuevo marco teórico
4:47 que has creado. ¿Sabes cuál es lo realmente loco? ¡Estás en lo correcto! ¡Los datos de ese tipo francés eran incorrectos! Tú, sin si quiera haber examinado el elemento, sabías más sobre él que la persona que lo descubrió. Porque tú eres Mendeleev, Maestro de los Elementos. OK, suficiente imaginación por este episodio. Fue divertido. Los diferentes grupos que Mendeleev identificó son prácticamente los mismos grupos que estudiamos hoy en día. Comenzando a la izquierda, tenemos los suaves, brillantes y extremadamente reactivos metales alcalinos. De hecho, son tan reactivos que deben ser almacenados en gases inertes o aceites, para evitar que reaccionen con la atmósfera. Los metales alcalinos solo quieren deshacerse de un electrón y formar un ión positivo, o catión. Y siempre están ansiosos por juntarse con una belleza del otro lado de la tabla. Así que, por su puesto, son tan reactivos que no se pueden encontrar fragmentos de ellos en la Naturaleza.
5:34 En vez de eso, los químicos deben extraerlos de compuestos que los contengan. Luego, están los metales alcalinotérreos, metales reactivos, pero no tanto como los metales alcalinos. Forman cationes con dos cargas positivas, en vez de una. El calcio, que aparece aquí, sufre una reacción muy similar a la reacción del sodio en agua, solo que un poco más lenta, produciendo un poquito menos de calor. La zona central de la tabla está formada por el gran y sólido rectángulo de los metales de transición. Estos son los metales que tú piensas que son metales, como el hierro, el níquel, el oro y el platino. La mayoría de los elementos son metales. Son bastante poco reactivos. Son buenos conductores del calor, pero, lo más importante para nosotros, son buenos conductores de la electricidad. Son maleables y pueden ser doblados y conformados y aplastados en láminas, y son extremadamente importantes en Química. Sorprendentemente, en general, son muy similares entre sí.
6:20 Por el lado derecho, justo antes de los gases nobles, los halógenos forman un conjunto de gases extremadamente reactivos que forman iones negativos, o aniones con una carga negativa, y les encanta reaccionar con los metales alcalinos y con los alcalinotérreos. El rectángulo entre halógenos y metales de transición contiene una peculiar variedad de metales, metaloides, gases y no metales. Estos chicos no forman iones a menos que tomes medidas extremas y les empieces a disparar otros iones, así que, por lo general, esta zona es un poquito aburrida, aunque hay un montón de interesante química orgánica covalente (después llegaremos a eso). Abajo en la tabla, en una pequeña isla propia, están los lantánidos y los actínidos, metales que ampliamente no habían sido descubiertos en la época de Mendeleev debido a que son tan similares que es casi imposible separarlos entre sí. Y finalmente, totalmente a la derecha, tampoco descubiertos cuando Mendeleev construyó su tabla,
7:06 los completamente no reactivos gases nobles. Como un montón de otros científicos obsesivos, Mendeleev nunca pensó que su tabla estaba terminada, por lo que la retuvo un tiempo, publicándola sólo como parte de un nuevo libro de Química en el estaba trabajando, para poder, de alguna manera, ganar algo de dinero rápido que necesitaba. Y, como con muchas otras revelaciones científicas, hubo diversas personas entusiasmadas en este camino de descubrimiento. Tantos como seis personas publicaron sobre la periodicidad de los elementos casi al mismo tiempo que Mendeleev, pero algunas cosas le distinguen. Uno: él era obsesivo, conocía los datos mejor que cualquier otro y gastó una enorme cantidad de tiempo trabando en una teoría que mucha gente pensó que sólo era una pequeña e interesante peculiaridad. Y dos: él se dio cuenta, de una forma en que ningún otro lo hizo, de que la idea de la periodicidad tiene consecuencias de largo alcance. Pareciera que tuviera una profunda creencia en la importancia cósmica de lo que estaba haciendo,
7:54 casi una fascinación religiosa. Mendeleev creía en Dios, pero además creía que las religiones organizadas eran caminos falsos de la desconocida naturaleza de Dios. Me gusta creer que pensó que vio algunos patrones divinos en sus tablas, y Mendeleev se sentía como si fuera a conocer a Dios de una forma en la que ningún otro hombre lo había hecho antes. Para ser claro, esto son puras conjeturas. Y como sabemos ahora, la periodicidad de los elementos es un fenómeno físico. Es una función de los electrones, los cuales de alguna forma son condenadamente peculiares, pero para nada místicos. Pero llegaremos a esa peculiar realidad física en el siguiente episodio. La tabla periódica que conocemos y amamos (yo la amo de todos modos) es una representación de la realidad, una forma de entender y clasificar el mundo tal y como existe. Pero que la tabla tenga esa forma no significa por ningún motivo que esté escrita en piedra.
8:41 De hecho, un contemporáneo de Mendeleev imaginó la tabla como un tornillo o un cilindro en el que los elementos estaban alrededor de él desde un extremo al otro. Mientras la tabla de Mendeleev parecía más un mapa en una pared, De Chancourtois, un geólogo, la imaginó más como un globo. Desafortunadamente para de Chancoutois, ningún editor se las pudo arreglar para imprimir su tabla cilindrica en 3D, así que publicó su articulo sin una representación gráfica de su cilindro periódico de los elementos y fue ampliamente ignorado. Supongo que no tenían artesanía en papel por aquel tiempo... Y yo, soy un fanático de este modelo corta y pega de la tabla periódica. Puedes fabricarlo tú mismo (hay un link en la descripción). Y hay, además, un montón de otros diseños para la tabla periódica que tienen varias ventajas respecto a la que estamos normalmente familiarizados. Francamente, nuestra tabla periódica, en su forma actual, no está muy a gusto consigo misma.
9:27 Los lantánidos y los actínidos realmente deberían formar parte de la tabla, pero los separamos porque es complicado hacer que todo quepa en un único trozo de papel. Realmente, así es como debería verse. Y en rigor, sería mejor si la dobláramos para formar un círculo. Así, el fluor, el neón y el sodio estarían cerca entre ellos, en vez de estar en los lados opuestos del mapa. ¡Porque están a sólo un protón de distancia! La contribución de Mendeleev, sin embargo, es más poderosa de lo parecía al comienzo. Él consiguió crear una guía para ayudar a los futuros químicos a entender cosas que no serían descubiertas en 25, 50 o incluso 100 años. De hecho, después de que las teorías de Mendeleev fueran publicadas y aceptadas, el inconsolable llanto de la comunidad científica fue "¿por qué?, ¿por qué?, ¿por qué?". Y aunque Mendeleev no estaba interesado en eso (él negó la existencia de los átomos, o de hecho, cualquier cosa que no pueda ver con sus propios ojos),
10:14 resultó ser que la respuesta al primer "¿por qué?" fue el electrón. Ese pequeño escurridizo electrón... Mendeleev, si hubiese estado por ahí para ver su descubrimiento, los hubiese odiado. Pero tú, tú les vas a guardar un saludable respeto después de que aprendas todo sobre ellos en el próximo episodio de Crash Course Chemistry. Gracias por ver este episodio de Crash Course Chemistry. Si prestaste atención, ahora conoces la terrible, hermosa y maravillosa historia de Mendeleev; cómo organizó los elementos en la tabla periódica; algunas relaciones básicas de la tabla; por qué Mendeleev destacó por sobre sus colegas; y como la tabla como la conocemos hoy, podría ser mejorada. Este episodio de Crash Course Chemistry fue escrito por mí, filmado y dirigido por Caitlin Hofmeister, y editado por Nick jenkins. El guión fue editado por Blake de Pastino y el Dr. Heiko Langner.
11:02 Nuestro diseñador de sonido es Michael Aranda, y thought Café es nuestro equipo gráfico. Si tienes alguna duda, por favor, formúlala en el apartado de comentarios, Gracias por aprender con nosotros, aquí en Crash Course Chemistry.
