Taula periodikoa
Taula periodikoa elementu kimikoen antolaketa mota da. Antolaketa hori taula baten forman agertzen da eta elementu bakoitza dagokion zenbaki atomikoez[1], elektroien konfigurazioz eta propietate kimikoen arabera ordenaturik daude. Taula antolatzeko modu honek tendentzia periodikoak adierazten ditu, adibdiez, portaera antzekoa duten elementu kimikoek zutabe berdinean antolatzen dira.
Theodor Benfeyen hitzetan, taula periodikoa “kimikaren bihotza da eta guztiz konparagarriak dira eboluzioaren teoriarekin edo lege fisiko klasikoarekin”.[2]
Taulan agertzen diren lerroak periodo hitzaz ezagutzen dira eta zutabeak aldiz, taldea hitzaz. Taulan agertzen diren zenbait taldeek izenak dituzte[3], adibidez: 17. taldea “halogeno” hitzaz ezagutzen da eta 18. taldea “gas noble”[4] izenaz. Bestetik, taula lau bloke ezberdinetan banatzen da. Talde horiek propietate kimikoen[5] arabera antolatzen dira. Elementu guztiak ordena jakin batean kokatzen dira, horregatik errez aurkitu daiteke elementuen propietateen harteko harremanak. Taula periodikoa tresna baliogarria da elementuen portaera kimikoa aztertzeko. Kimika eta beste hainbat zientzietan oso erabilia da.
Taula periodikoaren lehen bertsioa 1869. urtean argitaratu zen, Dmitri Mendeléyeven eskutik. Elementuen joera periodikoak erakusteko garatu zuen taula eta horretarako elementuak propietate kimikoen[6] arabera sailkatu zituen. Bestetik, Julius Lothar Meyerrek ere, bere kabuz, taula antzeko bat garatu zuen, baina honen sailkapena propietate fisikoen eta atomoen araberakoa zen. [7]Mendeléyevek, ordurarte ezazagunak ziren elementu batzuen propietateak aurreikusi zituen eta aldi berean, elementu ezezagun horiek taularen leku hutsetan zihoaztela adierazi zuen. Gerora, ordurarte ezezagunak ziren elementuak aurkitzean jakin izan zen Mendeléyevek eginiko predikzio gehienak zuzenak zirela.
Ordutik aurrera, taula garatuz eta zuzenduz joan da. Elementu berrien aurkikuntzak eta eredu teoriko berrien garapeneak, joera kimikoen azterketa ahalbidetu du eta honekin batera, taula periodikoaren hobenkuntzak gertatu dira. Taula periodikoaren gaur egungo egitura Alfred Wernerrek egindakoa da, Mendeléyeven eredua eredutzat hartuz.[8]
Taularen adierazpen grafikoa
| Taldea → ↓ Periodoa |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |
| 1 | 1 H |
2 He | |||||||||||||||||
| 2 | 3 Li |
4 Be |
5 B |
6 C |
7 N |
8 O |
9 F |
10 Ne | |||||||||||
| 3 | 11 Na |
12 Mg |
13 Al |
14 Si |
15 P |
16 S |
17 Cl |
18 Ar | |||||||||||
| 4 | 19 K |
20 Ca |
21 Sc |
22 Ti |
23 V |
24 Cr |
25 Mn |
26 Fe |
27 Co |
28 Ni |
29 Cu |
30 Zn |
31 Ga |
32 Ge |
33 As |
34 Se |
35 Br |
36 Kr | |
| 5 | 37 Rb |
38 Sr |
39 Y |
40 Zr |
41 Nb |
42 Mo |
43 Tc |
44 Ru |
45 Rh |
46 Pd |
47 Ag |
48 Cd |
49 In |
50 Sn |
51 Sb |
52 Te |
53 I |
54 Xe | |
| 6 | 55 Cs |
56 Ba |
* | 71 Lu |
72 Hf |
73 Ta |
74 W |
75 Re |
76 Os |
77 Ir |
78 Pt |
79 Au |
80 Hg |
81 Tl |
82 Pb |
83 Bi |
84 Po |
85 At |
86 Rn |
| 7 | 87 Fr |
88 Ra |
** | 103 Lr |
104 Rf |
105 Db |
106 Sg |
107 Bh |
108 Hs |
109 Mt |
110 Ds |
111 Rg |
112 Cn |
113 Nh |
114 Fl |
115 Mc |
116 Lv |
117 Ts |
118 Og |
| * Lantanoideak | 57 La |
58 Ce |
59 Pr |
60 Nd |
61 Pm |
62 Sm |
63 Eu |
64 Gd |
65 Tb |
66 Dy |
67 Ho |
68 Er |
69 Tm |
70 Yb | |||||
| ** Aktinidoak | 89 Ac |
90 Th |
91 Pa |
92 U |
93 Np |
94 Pu |
95 Am |
96 Cm |
97 Bk |
98 Cf |
99 Es |
100 Fm |
101 Md |
102 No | |||||
1etik 118ra doazen elementu atomiko guztiak aurkitu dira eta IUPACak 113, 115, 117, 118 elementuak egiaztatu dira 2015[9][10]ko abenduaren 30ean. Elementu hauen izen eta sinbolo ofizialak publikoak egin ziren 2016ko azaroaren 28an. Lehenego 94 elementuak naturan aurkitzen dira, nahiz eta horietariko asko kantitate txikietan aurkitu izan diren edo laborategietan sintetizatu diren naturan aurkitu baino lehenago. 95tik 118ra doazen elementuak laborategietan sintetizatutakoak dira. Bestetik, 95etik 100era doazten elementuak garai batean natura aurki zitezkeen, baina gaur egun existitzen ez diren elementuak ditugu.[11]
Historia
Taula peridiokiroaren historiak harreman estua dauka kimika eta fisikaren garapenarekin:
- Taulan agertzen diren elementuen aurkikuntza
- Ohiko propietateen azterketa eta elementuen sailkapena
- Masa atomikoaren ideia; gerora XX. mendean zenbaki atomiko izenaz ezagutua izango dena
- Masa atomikoaren era elementuen propietate periodikoaren arteko harremana eta elementu berrien aurkikuntza.
1789. urtean, Antonie Lavoisier-ek 33 elementuez osatuako zerrenda bat argitaratu zuen. Elementu hauek 4 multzo ezberdinetan sailkatu zituen; gasak, metalak, ez metalak eta ez gasak. Kimikariak hurrengo mendeetan sailkapen eskema zehatzago baten bila aritu ziren. 1829an, Johann Wolfgang Döbereiner-ek sailkapen modu berri bat aurkeztu zuen. Taulan agertzen ziren elementu asko hirukotetan banatu zitezkeela ondorioaztatu zuen, propiette kimikoen arabera. Litioa, sodioa eta potasioa, adibidez, hirukote leunak deritzon talde batean sailkatzen dira. Bestetik, Döbereinerrek ondorioztatu zuen sailkapena pisu atomikoen arabera egiten zenean, hirukote horren bigarren elementuaren pisu atomikoa, lehenengo eta hirugarrenaren elementuen pisuen bataz bestekoa zela. Honi, hiroketeen legea deritzogu. Leopold Gmellin kimikari alemanak metodo hau erabili zuen eta 1843. urterako 10 hirukote ezberdin aurkitu zituen. Jean Baptiste Dumasek 1857an argitaratu zuen lan batean metal ezberdinen artean gertatzen ziren harremanez hitz egin zuen. Nahiz eta kimikari askok elementu ezberdinen arteko harremanak identifikatu zituzten, ez zegoen sailkpen eskema argirik oraindik ere.
1857an, August Kekulé kimikari alemana konturatu zen askotan karbonoak lau atomo dituela itsatsirik. Metanoak, adibidez, karbono atomo bat eta lau atomo hidrogeno ditu[12]. Fenomeno honi balentzia[13] izena jarri zitzaion; elementu ezberdinak atomo zenbaki ezberdinekin bat egiten dute.
1864ean, Julius Lothar Meyer alemanak, 44 elementuez osaturiko taula bat argitaratu zuen, balentziaz ordenaturik. Taula honek erakutsi zuen antzeko propietatea zuten elementuek askotan balentzia berdina elkar banatzen dutela[14]. Aldi berean, William Odlingek 57 elementuez osatutako taula bat argitaratu zuen. Taula honetan elementuak pisu atomikoez antolaturik agertzen dira. Gerora, balentzian oinarritutako sailkapen bat aurkeztu zuen (1870).
Elementuen aurkikuntza
Nahiz eta elementu batzuk, hala nola, urrea (Au), zilarra(Ag), kobrea (Cu), beruna (Pb) eta merkurioa (Hg) aintzinarotik ezagutuak diren, lehen aurkikuntza zientifikoa XVII. mendean gertatu zen, konkretuki Henning Brandek fosforoa[15] aurkitu zuenean. XVIII. mendean, beste hainbat elementu berri aurkitu ziren, horien artean garrantzitsuenak gasak izan ziren: oxigenoa (O), hidrogenoa (H) eta nitrogenoa (N). Garai honetan ere, elementuen kontzepzio berri bat garatu zen. Honen harira, Antoine Lavoisierek substantzia sinpleen zerrenda bat garatu zuen, zeinetan 33 elemntu agertzen ziren. XIX. mendearen hasieran, pila elektrikoa aplikatu zitzaion elementu kimikoei eta honen ondorioz, elementu kimiko berrien aurkikuntza ekarri zuen; hala nola, metal alkalinoak. 1830ean, 55 elementu ezagutzen ziren. Gerora, XIX. mendearen erdialdean, espektroskopiaren asmakuntzarekin, elementu berriak aurkitu ziren, batik bat, cesio, talio… bezalako elementuak. XX. mendean, prozesu radioaktiboen ikerketa lanekin beste hainbat elementu pisutsu aurkitu ziren. Horrela, taula periodikoak 118 elementu izatera igaro zen.
Elementuen nozioa eta propietate periodikoak
“Elementu” hitza zientzia grekotik datorren hitza da, baina elementu hitzaren zentzu modernoa XVII. mendetik aurrera ezarri zen, baina hala ere prozesu horren nondik norakoa zein den zehaztea ez da kontu erreza .Zenbait pentsalarik, Robert Boyleren obra (kimikari eszeptikoa) hartzen dute abiapuntutzat. Bertan Robert elementu hitzaz aritzen da: gorputz primitibo eta sinpleak dira, ez daude beste gorputzez osaturik. Esaldi hau, Aristotelesen lau elementuei eginiko kritika bat da.
XVIII. mendean zehar, taulek konposizio kimikoa ulertzeko modu berri bat batu zuten. Elementu kimikoak ulertzeko modu berri hau Lavoisierren eskutik jaso dugu, “Kimikaren tratatu elementala” izeneko lanean aritu zen hortaz. Lavoisierrek bereizketa bat proposatzen zuen; momenturarte ezagunak ziren substantzien artean elementu kimikoak bereizi eta gerora elementu kimiko horien propietatea ezagutu behar zen.
Elementu berri askoren aurkikuntzak eta elementu horien propietateen azterketak, horien arteko antzekotasun ugari agertzen zirela ondorioztatu zuen. Honek, kimikarien interesa piztu zuen eta klasifikazio modu berri baten garapena abiarazi zuen.
Pisu atomikoak
XIX. mendearen hasieran, John Daltonek atomismoaren kontzepzio berrri bat garatu zuen. Kontzepzio berri honen abiarazlea ikerketa meteorologikoak eta gas atmosferikoak izan ziren. Ekarpen nagusia “atomismo kimikoa” delakoaren eskutik jasotzen dugu. Atomismo kimikoaren formulazio berri honek Lavoisiarren definizioarekin egiten zuen bat. Daltonek hirogeno atomo baten masa hartu zuen erreferentzia unitate gisa.
Sistematizazio lehen saiakerak
1789an Lavoisierrek 33 elementu kimikoez osatutako zerrenda bat argitaratu zuen. Elementu horiek multzo ezberdinetan sailkatu zituen: gasak, metalak, ez-metalak eta lurra[16][17]. Hasiera baten Lavoisierrek proposatutako sailkapen hau deseztatua izan zen; propietate fisiko eta kimikoen artean ezberdinatasun nabarmenak zeudelako.
Une horretatik aurrera, kimikariak sailkapen lanetan aritu ziren. Hoien artean aurkitzen da Johann Wolfgang Döbereiner kimikari alemaniarra. Honek, agerian utzi zuenantzekotasun nabarmenak gertatzen zirela hiru elementuez osatutako talde jakin batzuen propietateen artean. Gerora, beste talde batzuetan horrelako harremanak gertatzen zirela ondorioztatu zuen; hala no: kloroa, yodoa eta bromoaren artekoa.
Hiru elementuez osatutako talde hauei “triada”[18] izena jarri zitzaien. Leopold Gmelinek hamar triada identifikatu zituen; lauko hiru talde eta bosteko talde bakarra.
Mendeleyeven taula
Dmitri Mendeleyev kimakariak 1869an argituratu zuen bere taula periodikoa eta aldi berean, Julius Lothar Meyerrek berdina egin zuen 1870ean. “La mesa de Mendeleev” izan zen argitaratu zuen lehen bertsioa. Biek sailkatu zuten taula periodkoa modu antzeko batean. Elementuak zutabetetan edo lerrotan sailkatzen ziren pisu atomikoen arabera. Lerro edo zutabe berriak egiten zituzten elementuen ezagaurriak errepikakorrak suertatzen zirenean.
Mendeleeven lanaren onarpena bi arrazoi nagusiengatik gertatu zen. Lehenik eta behin Mendeleevek taulan hutsuneak utzi zituen oraindik aurkitu gabeko elementuak zeudelako. Bestetik, alde batera utzi zuen ordurarte erabiltzen zen sailkapen ordena, pisu atomikoen araberakoa zena. Gerora, 1913. urtean, Henry Moseley-ek, elementu bakoitzari zenbaki atomiko bat esleitu zien.
Mendeleevek, pisu atomikoa erabili zuen zenbaki atomikoa erabili beharrean elementuen sailkapena egiteko. Momentuan, pisu atomikoaren neurketa aurrera eramatea kontu zaila zen, ez baitzegoen tresneriarik pisu atomikoaren neurketa modu fidagarrian egiteko. Baina hala ere, Mendeleevek ondorio fidagarriak atera zituen bere ikerkuntzetik.
1871an, Mendeleevek beste taula periodiko bat argitaratu zuen, baina oraingoan antzekoak ziren elementuen multzoak lerrotan sailkatuta egon beharrean, zutabetan zeuden banaturik. Gainera, oraindik aurki gabe zeuden elementuen deskribapen zehatza eskeini zuen. Hutsune hauek gerora beteko ziren, kimikariek elementu natural osagarriak aurkitzerakoan.
Gaur egun ezagutzen dugun taularen egituraketa Horace Groves Deming-eri zor diogu. 1923an, Demingek taula pedioko motz eta ertainak (18 zutabe) argiratu zituen. “Merc and Company” taldeak, Demingenen taulak argitaratu zituen eta urte horretan estatu batuetako eskoletik banatu zituen. 1930. urteko hamarkadan, Demingenen taulak entziklopedietan agertzen ziren.
| Serie kimikoak (hondo kolorea): | ||||
| Metal alkalinoak | Metal lurralkalinoak | Lantanoideak | Aktinoideak | Trantsizio-metalak |
| Metalak | Metaloideak | Ez-metalak | Halogenoak | Gas nobleak |
Erreferentziak
- ↑ Cornelis., Klein,. ([1996]). Manual de mineralogía : basado en la obra de J. Dana. (4{487} ed. argitaraldia) Reverté ISBN 9788429146066. PMC 625153590..
- ↑ Benfey, Theodor (2009). «The biography of a periodic spiral: from Chemistry Magazine, via Industry, to a Foucalt Pendulum». Bull. Hist. Chem. (en inglés) 34 (2): 141-145. Consultado el 8 de febrero de 2016.
- ↑ 1940-, Atkins, Peter William,. (2006). Principios de química : los caminos del descubrimiento. (3a. ed. argitaraldia) Médica Panamericana ISBN 9789500600804. PMC 78773725..
- ↑ 1940-, Atkins, Peter William,. (2006). Principios de química : los caminos del descubrimiento. (3a. ed. argitaraldia) Médica Panamericana ISBN 9789500600804. PMC 78773725..
- ↑ la., Llata Loyola, María Dolores de. (2001). Química inorgánica. Progreso ISBN 9789706413512. PMC 651588304..
- ↑ Bernardo Herradón: La química y su relación con otras ciencias Journal of Feelsynapsis (JoF). ISSN 2254-3651.
- ↑ Bernardo Herradón: La química y su relación con otras ciencias Journal of Feelsynapsis (JoF). ISSN 2254-3651.
- ↑ Becky., Ham,. (2008). The periodic table. Chelsea House ISBN 9781438102382. PMC 560474139..
- ↑ «IUPAC». Periodic Table of Elements (30 de noviembre de 2016). Consultado el 30 de noviembre de 2016. «Cuatro nuevos elementos aprobados oficialmente por la IUPAC: Nh, Mc, Ts y Og.»
- ↑ «La tabla periódica se completa con cuatro nuevos elementos químicos». El Mundo. 4 de enero de 2016
- ↑ John., Emsley,. (2011). Nature's building blocks : everything you need to know about the elements. (New ed., [completely rev. and updated]. argitaraldia) Oxford University Press ISBN 9780199605637. PMC 752819524..
- ↑ (Ingelesez) Kekulé, Aug.. «Ueber die s. g. gepaarten Verbindungen und die Theorie der mehratomigen Radicale» Annalen der Chemie und Pharmacie 104 (2): 129–150. doi:. ISSN 1099-0690. (Noiz kontsultatua: 2018-03-27).
- ↑ van., Spronsen, J. W.. (1969). The periodic system of chemical elements : a history of the first hundred years. Elsevier ISBN 0444407766. PMC 61773..
- ↑ Venable, pp. 85-86; 97.
- ↑ Fenómenos Químicos Escrito por Carlos Arturo Correa Maya en Google Libros
- ↑ 1497-1558., Fernel, Jean,. (2003). The Physiologia of Jean Fernel (1567). American Philosophical Society ISBN 0871699249. PMC 50645654..
- ↑ Jiménez, Javier (8 de febrero de 2016). «Dmitri Mendeléyev, el hombre que ordenó los elementos». Consultado el 5 de febrero de 2018
- ↑ Alan., Horvitz, Leslie. (2002). Eureka! : scientific breakthroughs that changed the world. J. Wiley ISBN 9780471233411. PMC 50766822..