Entorno Informacional Específico sobre la Laguna de los Tollos

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martes, 3 de mayo de 2011

Música y matemáticas en la Tabla Periódica

El establecimiento de la Tabla Periódica de los elementos se hizo esperar hasta los años sesenta de siglo XIX. Hacia 1830, cuando Mendeléiev empezó a pensar en una posible clasificación de los sesenta elementos conocidos en aquel momento, todo era difícil de encajar. Se desconocía el número atómico, los pesos de los elementos no eran precisos, no se sabía de la existencia de isótopos y se ignoraba la composición del átomo.

La necesidad de poner orden fue tal que en una misma década aparecieron hasta seis propuestas de clasificación. Tiene mucho encanto la clasificación musical del inglés Newlands: los elementos se repiten cada octava, como las notas musicales. El mismo Pitágoras renacía: siete planetas, siete colores, siete notas y ..., siete elementos. Cada elemento era una nota musical que se repetía.

La tabla de Newlands era un claro antincipo de la más documentada de Mendeléiev. Cuándo se descubrieron los gases nobles desapareció la magia del siete. No hay octava musical: hay octeto, un elemento busca su óptimo de energía en el gas noble.

La Tabla periódica produjo produjo de inmediato sus primeros frutos: predice que los huecos que quedan se van a ir rellenando uno tras otro. La naturaleza cumple leyes matemáticas y los elementos se van sometiendo a dichas leyes.

El mecanismo es simple, según la posición de la tabla así serán las propiedades: cada columna tiene propiedades químicas similares. Mendeléiev tuvo la osadía de saltarse el orden de los pesos, pues no seá hasta el siglo XX que se ordenen los elementos no por su masa sino por el número de electrones y protones.

La mágia de la Tabla periódica reside en su concepción matemática. Con ella, el mundo de la química resulta ordenado y es comprensible. La naturaleza desvela otro de sus misterios. Misterios a los que Albert Einstein denominaba los secretos del viejo, los secretos de nuestro Universo.

El tamaño del átomo como indicador de las propiedades químicas:

La medida del radio atómico es el indicador más visual de la tabla periódica, y su confirmación:


Los gases nobles, columna VIII A, tienen el menor radio: retienen más cerca del núcleo todos sus electrones y apenas de combinan, son estables.

En cambio, los alcalinos, columna I A, son los metales más fuertes, el último electrón de estos elementos está muy alejado, tenderán a perderlo y por ello tienen el mayor radio. Mientras los halógenos, columna VII A, retienen sus electrones y tenderán a ganar un electrón para conseguir un radio mínimo.

Un elemento será tanto más metal cuánto más abajo y a la izquierda se encuentre y más metaloide cuánto más arriba y a la derecha. El hidrógeno juega doble papel y se puede considerar que o le sobra un electrón o le falta.

Extraído de "Las matemáticas de la química", Angel Requena (2010). Servicio de Publicaciones de la Federación Española de Sociedades de Profesores de Matemáticas.


Jefe del Dpto. de Matemática
Mª del Carmen Torres Alonso

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