La tabla periódica de Mendeléiev

La tabla periódica que cuelga en todas las aulas de química es, en esencia, la hoja que Dmitri Mendeléiev envió a la imprenta en febrero de 1869 mientras escribía un manual para sus alumnos de San Petersburgo. Se conocían entonces 63 elementos y ninguna regla que los uniera: cada uno tenía su peso atómico, sus propiedades y su lista de compuestos, y el manual amenazaba con ser una enciclopedia sin índice. Mendeléiev buscaba un orden para enseñar y encontró una ley de la naturaleza.

El principio era sencillo y otros lo habían rozado antes (Newlands, Odling, De Chancourtois y sobre todo Lothar Meyer, que publicó una tabla muy parecida en 1870). Consistía en ordenar los elementos por peso atómico creciente y observar que las propiedades se repiten a intervalos, de modo que el litio, el sodio y el potasio, metales blandos que arden en agua, caen en la misma columna, y lo mismo ocurre con el cloro, el bromo y el yodo. Lo que distingue a Mendeléiev no es la tabla sino lo que se atrevió a hacer con ella: cuando el peso atómico y las propiedades discrepaban, se fiaba de las propiedades. Puso el telurio antes que el yodo aunque pesara más, porque pertenecía con el selenio, y corrigió el peso atómico aceptado de varios elementos (el berilio, el uranio, el indio) porque la tabla «pedía» otro valor. En los tres casos tenía razón.

Y sobre todo dejó huecos. Donde la secuencia saltaba, en lugar de forzar al siguiente elemento conocido a ocupar la casilla, escribió un signo de interrogación y un peso atómico aproximado. En la versión ampliada de 1871 fue más lejos y describió tres de esos elementos ausentes como si los tuviera en el laboratorio: el eka-aluminio, el eka-boro y el eka-silicio (eka significa «uno» en sánscrito: el que está una fila debajo), con su peso, su densidad, su punto de fusión, el color y la fórmula de sus óxidos y cloruros. Era una predicción al estilo de la contrastación empírica más exigente: si aparecían elementos con esas propiedades, la ley era real; si no, era una curiosidad de manual.

Aparecieron. En 1875 Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran aisló por espectroscopia un metal nuevo de una blenda de los Pirineos y lo llamó galio; Mendeléiev le escribió que era su eka-aluminio y que la densidad medida, 4,7, estaba mal, debía ser cercana a 5,9. Lecoq repitió la medida con una muestra más pura y obtuvo 5,9. En 1879 Lars Fredrik Nilson encontró el escandio (el eka-boro) y en 1886 Clemens Winkler el germanio, cuyas propiedades coincidían con las del eka-silicio casi cifra por cifra. Tres predicciones cumplidas en once años convirtieron a un profesor ruso poco conocido en una de las figuras de la química europea, y la tabla pasó de ser una manera de ordenar a ser una manera de descubrir.

La tabla también se equivocó, y sus errores enseñan tanto como sus aciertos. Mendeléiev no previó los gases nobles, que cuando William Ramsay los aisló en los años 1890 hubo que meter como una columna entera nueva, y se resistió a ellos un tiempo. Y el criterio de orden, el peso atómico, era en el fondo el equivocado: el telurio y el yodo, el argón y el potasio, el cobalto y el níquel, sólo caen en su sitio si se invierten. La razón la encontró Henry Moseley en 1913 midiendo con rayos X la carga del núcleo de cada elemento: el orden verdadero es el número atómico, el número de protones, que Mendeléiev no podía conocer porque el núcleo se descubrió cuatro años después de su muerte. La periodicidad que él vio en los pesos era la sombra de una regularidad en la estructura electrónica, y por eso su tabla sigue en pie con 118 casillas en lugar de 63.