La materia está constituida por átomos, eso ya lo propuso el sabio Demócrito hace 2.400 años, pero su propuesta pareció demasiado descabellada como para ser aceptada sin reservas, por eso durmió el sueño de los justos hasta que en el siglo XIX, un inglés llamado John Dalton, la recuperó. Para Dalton la materia es discontinua, es decir, está formada por partículas diferenciadas e indivisibles. Ahora sabemos que no es así, que los átomos están compuestos, a su vez, por partículas más pequeñas, pero la propuesta de Dalton fue mucho más allá que la de Demócrito al asegurar que había sustancias, “elementos”, cuyos átomos eran todos iguales entre sí pero distintos a los de otra sustancia elemental. Así pues, para él, dos sustancias elementales distintas estaban formadas por átomos que diferían entre sí por su masa y propiedades. Los átomos de diferentes elementos pueden combinarse entre sí formando agrupaciones mayores llamadas moléculas las cuales permiten obtener la inmensa variedad de sustancias que existen en la Naturaleza.

Estos conceptos, que para nosotros son obvios, sentaron las bases para la comprensión de la esencia de la materia y su ordenación a partir de sus diferentes átomos. Si la propuesta de Demócrito y Dalton era correcta, debían existir muchas clases de átomos, tantos como elementos, pero ¿cuántos? Ahora se conocen un total de 118 y estamos acostumbrados a representarlos de una manera exquisitamente ordenada en lo que se conoce como Tabla Periódica, cuyo base fue propuesta en 1869, hace 150 años, por el químico ruso Dmitri Ivánovich Mendeléyev.

Llegar a esa ordenación y, sobre todo, al conocimiento de las propiedades químicas y físicas de cada uno de los elementos que aparecen en la Tabla Periódica, ha sido una de las mayores odiseas escritas por la humanidad. Nuestro invitado en Hablando con Científicos, Fernando Carrillo-Hermosilla, profesor de química inorgánica en la Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas de Ciudad Real, nos invita a un paseo por la historia de la química con la Tabla Periódica en el fondo de su relato. Es un viaje apasionante que desarrollamos en dos programas consecutivos de Hablando con Científicos.

Hoy conoceremos algunos de los hechos históricos que fueron conformando el conocimiento de los elementos químicos y sus propiedades. Fernando explica cómo la búsqueda de los constituyentes básicos de la materia parte desde las filosofías más antiguas, unas filosofías que atribuían el origen de todas las cosas a tan solo cuatro elementos, a saber, la tierra, el agua, el aire y el fuego, una idea que se mantuvo viva hasta bien avanzada la Edad Media. Paralelamente a esa concepción filosófica, los alquimistas manejaban otros elementos, algunos conocidos desde la más remota antigüedad, como el oro, la plata, el hierro o el cobre. Estas sustancias pueden ser encontrados en estado puro en la naturaleza y fueron empleadas desde tiempos remotos para la fabricación de utensilios, adornos y, sobretodo, armas. Fue esa tecnología la que marcó el comienzo de las edades prehistóricas, como “Edad del Cobre” o “Edad del Hierro”. A aquellos elementos iniciales, los alquimistas, que fueron los predecesores de los químicos actuales, en su búsqueda de la “Piedra Filosofal” fueron añadiendo nuevos descubrimientos.

Cuando Mendeleyev propuso su tabla periódica se conocían 63 elementos distintos. Una forma elemental de ordenarlos se basaba en su peso atómico, una medida de la masa de cada uno de los átomos referenciados al más liviano de ellos, que se identificaba como el hidrógeno. Una ordenación en función de los pesos atómicos crecientes no requiere un gran esfuerzo, pero había algo más. Lo que realmente llamó la atención de aquellos químicos fue que ciertas propiedades físicas y químicas parecían repetirse siguiendo periodos concretos. Esas periodicidades sirvieron de base a Mendeleyev para crear una ordenación especial, en forma de filas y columnas, que ofrecían información adicional sobre las propiedades químicas y físicas de los diferentes elementos. Lo más impresionante de aquella tabla era que, además de ordenar los elementos conocidos, dejaba lugares vacíos que, según él, debían estar ocupados por elementos aún no descubiertos. Ese fue el gran éxito de Mendeleyev, el poder de predicción de su Tabla Periódica. Posteriormente se descubrieron el galio, el escandio y el germanio, los elementos que ocupaban los lugares predichos por el químico ruso.

Hemos dado aquí solamente unas pinceladas sobre el contenido de la entrevista, una entrevista que hoy termina con historias sobre el descubrimiento de los elementos de la tabla periódica, tres de los cuales, el Platino, el Vanadio y el Wolframio, tuvieron como protagonistas a investigadores ligados a España y Latinoamérica, aunque los detalles de aquellos descubrimientos los revelaremos en el siguiente capítulo de Hablando con Científicos.

Os invito a escuchar a Fernando Carrillo-Hermosilla, profesor de química inorgánica en la Facultad de Ciencias y Tecnologías Químicas de Ciudad Real, Universidad de Castilla la Mancha. Twitter: @IYPT_UCLM2019