Historias de la ciencia

¿Sabéis de dónde sale la tabla periódica de los elementos? Pues de jugar a las cartas. El protagonista principal de nuestra historia de hoy es un químico siberiano que se dedicó a jugar a cartas haciendo un solitario que le duró la friolera de 13 años. Claro que esas cartas no eran de la clásica bajara y las reglas del juego no eran las de siempre: ese solitario tenía su cierta gracia.
 
Aunque los elementos como el oro, plata, estaño, cobre, plomo y mercurio se conocen desde la antigüedad, no se descubrió el siguiente hasta 1669 cuando Henning Brand aisló fósforo de una muestra de orina. Desde ahí y durante los siglos XVIII y XIX hubo una avalancha de descubrimientos. A mediados del siglo XIX se conocían 63 elementos e incluso predecían la existencia de otros.
 
Aquí se planteaba una cuestión: si las especies animales se podían organizar en categorías basadas en características distintivas (como había hecho Linneo), ¿podría existir un orden similar para los elementos químicos incluso los que todavía habían de descubrirse?
 
El primero que intentó diseñar un sistema de clasificación de los elementos fue John Dalton. Propuso que la materia estaba compuesta de átomos de pesos distintos y que se combinaban en proporciones ponderales sencillas. En 1817 el químico alemán Johann Dobereiner se dio cuenta que el peso atómico del estroncio estaba a medio camino entre el bario y el radio y además tenía propiedades químicas similares.
 
De Chancourtois fue el primero en reconocer que las propiedades químicas se repetían cada 7 elementos, lo que incluyó el término “periodicidad”. En 1865 John Newlands escribió un artículo titulado “Law of Octaves” donde advirtió que existían muchos pares de elementos que eran similares pero diferían el peso atómico en algún múltiplo de ocho, igual que las octavas en música. Esto fue recibido con mofa pues comparar los elementos químicos con un piano era algo ridículo. No obstante, el detalle era real.
 
El camino estaba preparado para la entrada en escena de Dimitri Mendeleyev (1834-1907 que, por cierto que lo veréis escrito de diferentes formas como Dmitry, Mendeleev, Mendeléeff, etc). Era un hombre extraño. Algunos decían que se parecía a Rasputin y que sobrevivía a base de una dieta de leche agria.
 
Ya marcaba de adolescente. No quiso saber nada de latín o historia. No se amilanaba ante normas de institución alguna. En 1882 quiso librarse de un matrimonio sin amor para casarse con la mejor amiga de su sobrina mucho más joven que él. Pagó para ello a un sacerdote ortodoxo que le concedió una dispensa. Posteriormente el sacerdote fue expulsado y según la Iglesia ortodoxa era bígamo. Como a esas alturas era muy famoso el propio zar rehusó escandalizarse y dijo: “Mendeleyev tiene dos esposas. Es cierto, pero yo sólo tengo un Mendeleyev”. A medida que envejecía dejó de interesarle su aspecto personal. Un observador dijo de él que “cada cabello actuaba diferente a los demás”. Sólo se cortaba el pelo y la barba una vez al año.
 
A pesar de todo ello, era un científico consumado incluso obsesivo, filósofo y soñador. Decía que estaba “en la gloria de Dios esconder las cosas” (como el orden de los elementos) y añadía que “el honor de los reyes estaba en descubrirlas”.
 
Cuando se le nombró para una cátedra de química no pudo encontrar un texto aceptable para sus clases, así que escribió uno. En él propuso la sencilla idea de colocar los elementos químicos conocidos según el orden de sus pesos atómicos y para ello jugó a las cartas. Escribió en cada una de ellas el símbolo de un elemento, su peso atómico y algunas características. Por ejemplo: sodio: metal activo; argón: gas inerte; etc. Llevaba esas cartas a todas partes, incluidos sus viajes en tren. Uno puede imaginar qué pensarían los viajeros que iban con él.
 
Descubrió una cierta periodicidad: cada 8 cartas reaparecían propiedades químicas parecidas. Por ejemplo, el litio, el sodio y el potasio eran metales activos correspondientes a las posiciones 3, 11 y 19. Análogamente el hidrógeno, flúor y cloro correspondían a posiciones 1, 9 y 17 y eran gases activos, aunque eso ya se sabía.
 
Pero dio un paso más: los reorganizó dejando huecos blancos allí donde no existía un elemento que él esperara. Razonó que no todos los elementos tenían que estar descubiertos y era mejor dejar huecos para que futuros científicos los rellenaran. Pero no sólo eso: prefirió dar preferencia a las características del elemento y no a su peso atómico. De este modo corrigió muchos pesos atómicos mal obtenidos en la época.
 
Así, bajo el aluminio y el silicio quedaron huecos vacíos a los que él llamó “eka-aluminio” y “eka-silicio”. Y es que “eka” en sánscrito significa “uno”, así como “dvi” significa dos. Bajo el manganeso estaban el eka-manganeso y el dvi-manganeso. A partir de las características de los elementos que se encontraban en la misma columna pudo predecir con cierto detalle cuáles serían las propiedades de aquellos elementos desconocidos. ¿Fue aclamado por esas ideas? Pues no. De hecho, recibió muchísimas burlas por esos huecos en blanco.
 
Lecoq de Boisbaudran mostró en 1875 en la Academia de Ciencias de París un nuevo metal con una serie de características físicas y químicas. Se trataba del que conocemos actualmente como galio. En cuanto Mendeleyev tuvo noticia indicó inmediatamente que se trataba del eka-aluminio. Y lo más difícil todavía: Boisbaudran había anunciado 4,7 para la densidad y Mendeleyev dijo que no podía ser. Y tenía razón. Lo que sucedía es que las muestras medidas no eran lo suficientemente puras. Cuando el material se purificó más, dieron un valor algo más alto que era el esperado por Mendeleyev. Boisbaudran quedó estupefacto. En 1886 Clemens Winkler encontró otra sustancia que correspondía al eka-silicio y ese elemento quedó como germanio. También en 1879 se descubrió otro hueco a rellenar por el escandio.
 
Resultó que la chaladura de los huecos en blanco no era tal. Así como antes se habían reído de Mendeleyev ahora la risa se había transformado en admiración.
 
Aparte de ser el padre de la tabla periódica (que le fue de un año ya que Julius Lothar Meyer en ese tiempo creó una tabla idéntica de forma independiente) fue también agitador político y un gran defensor de sus alumnos de la Universidad de San Petersburgo. Cuando estuvo con ellos en una protesta hacia el final de su vida la administración lo echó. La policía llegó incluso a interrumpirlo en su lección final por miedo a que pudiera conducir a los estudiantes a una sublevación.
 
Tres años más tarde fue nombrado director del Gabinete de Pesas y Medidas. Por supuesto un hombre como Mendeleyev puso un estricto orden en todo ello igual que en la organización en los elementos.
 
Sus colegas, en vida, no llegaron a apreciarlo del todo. Seguramente por ello no ganó el Nobel pese a que vivió algunos años tras la institución del premio. Pero en cada aula de bachillerato, en cada laboratorio, en cada libro que se precie donde se enseñe química y en otros muchos sitios tenemos el legado de Mendeleyev.
 
Lo más bonito en esta historia es que, a su muerte, recibió el mayor honor que le cabe a un maestro: grupos de estudiantes acompañaron al cortejo fúnebre llevando en alto reproducciones de su tabla periódica.
 
Y, desde luego, si hay algo por lo que un científico pudiera sentirse especialmente orgulloso es porque sus sucesores y alumnos lo aprecien, valoren y recuerden por su obra, ¿no os parece?
 
Fuentes:
“La partícula divina”, Leon Lederman
“Descubrimientos científicos que cambiaron el mundo”, Leslie Alan Horvitz
“Los lagartos terribles y otros ensayos científicos”, Isaac Asimov
“Enciclopedia biográfica de ciencia y tecnología (Tomo)”, Isaac Asimov
“Historia de la ciencia”, John Gribbin