Dimitri Mendeleyev

De vez en cuando llega un científico que sugiere una nueva manera de pensar. Cuando esto ocurre decimos que la ciencia tiene un nuevo paradigma, un nuevo modelo del mundo natural. El paradigma que dio sentido a la química y que todavía sustenta el armazón de la ciencia es la tabla periódica de los elementos, que tiene sus orígenes en el trabajo del químico ruso Dimitri Mendeleyev.

Mendeleyev nació en Tobolsk, Siberia occidental, en 1834, y era el más joven de 14 hijos (para algunos incluso el más joven de 17 hijos). Su padre era director de la escuela secundaria local, pero quedó ciego el mismo año del nacimiento de su hijo. Su madre, hija de un empresario, volvió a abrir una de las fábricas de cristal de su padre para apoyar a su familia. El joven Dimitri no tenía interés alguno por aprender, pero un tutor privado le inspiró el amor por la ciencia.

A los trece años falleció su padre y ardió la fábrica de su madre. Ésta al no quedarle ninguna razón para permanecer en Siberia y deseando mejorar la educación de su hijo, viajó con éste hasta Moscú, aunque allí se le negó la entrada a la Universidad, por lo que se trasladaron hasta San Petersburgo, donde un amigo de su padre le consiguió una beca para estudiar ciencia en el Instituto Pedagógico Central, adjunto a la universidad.

Tras una larga estancia en el hospital (sufrió de tuberculosis) se convirtió en maestro y conferenciante no pagado de la Universidad de San Petersburgo, dependiendo de la cuota de los estudiantes privados. A los 22 años obtuvo una beca para estudiar en el extranjero. Primero fue a París y luego a Heidelberg, donde tuvo la suerte de conocer a Bunsen y Kirchhoff, directores de las investigaciones que sentarían los cimientos de la espectroscopía.

En septiembre de 1860 viajó a Karlsruhe, Alemania para asistir al Primer Congreso Internacional de Química, que se celebró para sellar una disputa sobre que sistema era mejor para llegar a los pesos de los elementos individuales. A él acudieron 140 de los químicos más eminentes, y los discursos que oyó le despertaron un interés que le duró el resto de su vida.

En 1860 la química todavía estaba confusa. En los cincuenta años desde que Dalton perfilase su teoría atómica, varios químicos, sobre todo Berzelio, construyeron sobre aquellos cimientos, pero todavía no existía un consenso sobre los aspectos básicos de esta ciencia. La confusión era tal que existían 20 fórmulas diferentes para describir compuestos bastante simples.

Una contribución importante a la comprensión de los elementos fue la del italiano Stanislao Cannizzaro. Hijo de un magistrado, nació en Palermo, Sicialia, en 1826. Tuvo una carrera pintoresca, que incluía el destierro en París por una insurrección contra el rey de Nápoles en 1848. En 1858 había publicado un folleto en el que establecía por primera vez la distinción crucial entre átomos y moléculas. 

Estos discursos tuvieron un efecto poderoso en Mendeleyev. Regresó a Rusia convencido de la veracidad de la afirmación de Cannizzaro, de que la única medida racional del peso de un elemento era la del peso de sus átomos individuales. Esta seguridad inspiraría sus investigaciones futuras.

En 1866, a los 32 años de edad se convirtió en profesor de química de la universidad. Poco después empezó a escribir un libro de texto titulado Los principios de la química, cuyo primer volumen fue editado en 1868. Fue un libro que se traduciría a muchos idiomas y que se convirtió en el texto estandar para dos generaciones de estudiantes. Estaba escribiendo el segundo volumen cuando hizo el descubrimiento que ordenó los elementos y le aseguró la fama.

Hacía tiempo que se sabía que ciertos elementos compartían propiedades similares, y los químicos habían comenzado a preguntarse si sería posible clasificarlos. En 1864, el químico inglés John Newlands atrajo atención al hecho de que, si los elementos se ordenaban segñun su peso atómico, la tabla resultante mostraba una peridiocidad que significaba que algunas características similares se repetían a intervalos regulares. 

Mendeleyev por su parte estaba convencido de que la química no podía ser una verdadera ciencia hasta que se identificasen unos principios fundamentales subyacentes en la práctica. En febrero de 1869 ya había escrito dos capítulos del segundo volumen de su libro (había agrupado los elementos según sus propiedades compartidas). Sus reflexiones sobre la clasificación de los elementos le daban la sensación de que el principio que buscaba estaba casi a su alcance. Había escrito los nombres y los pesos de los elementos conocidos en una serie de tarjetas que reestructuraba continuamente, poniendo a prueba su paciencia. Durante tres días y sus respectivas noches luchó con el problema, hasta quedar atontado por la falta de sueño, quedándose dormido sobre su escritorio..., y cuando despertó comprendió que había encontrado la tan ansiada solución.

El secreto que el inconsciente de Mendeleyev había vislumbrado mientras dormía, era que los elementos podían colocarse en filas horizontales, en orden ascendente según su peso atómico, y en columnas verticales según sus características químicas, dejando huecos donde las pautas así lo requerían.

Publicó estos resultados en un escrito titulado Relación entre las propiedades de los elementos y su peso atómico. Contenía su ley periódica que señalaba que si los elementos conocidos se listaran según un orden de peso atómico ascendente: 

• Mostrarían una pauta repetitiva de valencias ascendentes y descendentes (la proporción en que se combinan con otros elementos)
• Formarían grupos que muestren una pauta recurrente de otras características

Desde que fue creada, la tabla de Mendeleyev se ha visto modificada. La versión moderna refleja el conocimiento adquirido desde su época. También contiene 109 elementos, comparados con los 63 que él conocía. Pro su tabla sigue siendo reconocible, porque descubrió la relación fundamental entre los elementos, aunque no tenía la más mínima idea de como se unían sus átomos.


Los elementos del 1 (hidrógeno) al 92 (uranio), son naturales, elementos básicos de lo que está hecho el mundo, el resto es creación humana. Todos los elementos están formados por unas partículas elementales, sumamente pequeñas, llamadas protones, neutrones y electrones. Todos los átomos de todos los elementos tienen un núcleo compuesto de protones y neutrones, y alrededor de éstos giran los electrones como los planetas giran alrededor del Sol. Así como el Sol contiene la mayoría de masa del Sistema Solar, el núcleo contiene la mayoría de masa del átomo. Y así como los planetas están separados del Sol por inmensos espacios vacíos, las órbitas de los electrones están separados del núcleo central por inmensos espacios vacíos. Lo que determina el peso atómico de un elemento es el número de protones y neutrones que contiene el núcleo, pero son el número y la disposición de los electrones los que determinan las propiedades químicas de un elemento, ya que cuando los átomos se combinan, los que se unen son sus electrones.


Los números de la tabla periódica son números atómicos y representan el número de protones del núcleo. También corresponden al número de electrones que giran alrededor del núcleo, porque cada átomo contiene el mismo número de protones que de electrones. El peso atómico de un elemento depende del número total de protones  y neutrones en el núcleo, y tiende a aumentar a medida que crece el número atómico, aunque algunos elementos tienen versiones múltiples. Así el uranio natural (número atómico 92) tiene dos versiones: el uranio 235, (peso atómico 235), con 92 protones y 143 neutrones, y el uranio 238 con 92 protones y 146 neutrones (peso atómico 239, al igual a 238 átomos de hidrógeno) .


Las columnas verticales son llamadas grupos: se trata de familias de elementos con propiedades similares. Así la columna de la derecha contiene los gases denominados nobles: el helio, el neón, etc. Estos gases son lentos para combinarse con otros elementos, por lo cual son útiles para rellenar globos aerostáticos (siendo el helio más seguro que el hidrógeno) y lampas fluorecentes (se utiliza el argón).