¿Una nueva tabla periódica?

Por Martín Bonfil Olivera

Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM

Publicado en Milenio Diario, 22 de diciembre de 2010

Si la teoría de la evolución por selección natural de Charles Darwin es la columna vertebral de la biología, la tabla periódica de los elementos, propuesta por Dmitri Mendeléyev, es, sin duda alguna, uno de los pilares fundamentales de la química.

A diferencia de la teoría darwiniana, la tabla no es una teoría, sino una representación gráfica de los elementos químicos, ordenados, eso sí, según la “ley periódica” propuesta por el propio Mendeléyev. Ésta afirma que “las propiedades de los elementos son una función periódica de sus masas atómicas”. En otras palabras, al acomodar los elementos químicos de acuerdo a su masa atómica (la masa de un átomo del elemento en cuestión, medida en unidades particulares), Mendeléyev halló que las propiedades químicas se repetían periódicamente.

Por eso los elementos que se hallan en una misma columna de la tabla tienen propiedades muy similares (eso provocó la confusión, comentada aquí las dos semanas pasadas, de una bacteria que supuestamente usaba arsénico en lugar de fósforo en su ADN).

Es por eso que el anuncio, dado a conocer la semana pasada, de que la tabla periódica iba a sufrir un cambio importante por primera vez en sus casi 140 años de historia causó gran interés en los medios. Dicho cambio consiste en que los pesos atómicos de 10 elementos –hidrógeno, litio, boro, carbono, nitrógeno, oxígeno, silicio, azufre, cloro y talio– van a dejar de reportarse como valores únicos, y se presentarán ahora como un intervalo de valores.

Para entender el cambio, hay que recordar que muchos elementos químicos existen en diversas variedades, llamadas isótopos. El hidrogeno, por ejemplo, se presenta en tres modelos: el hidrógeno común, con masa atómica 1; el deuterio, con masa 2 –pues además de un protón, su núcleo contiene un neutrón– y el tritio, que es radiactivo y contiene dos neutrones, por lo que su masa es 3.

La diferencia entre masa atómica –que es un número preciso para cada isótopo de un elemento– y peso atómico –que es lo que va a modificarse con los cambios anunciados– es que éste último es un promedio de las masas atómicas de los distintos isótopos, ponderada de acuerdo a la proporción de cada uno de ellos en la naturaleza. Como el hidrógeno 1 es con mucho el isótopo más común, el peso atómico de este elemento (promedio de sus tres isótopos) es casi idéntico: 1.00794.

Pero ahora, con los cambios anunciados por la Comisión para la Abundancia de Isótopos y Pesos Atómicos de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), organismo fundado en 1919, que establece los estándares de esta ciencia, las cosas cambian. El peso atómico de los 10 elementos mencionados se reportará en las nuevas tablas periódicas como un intervalo, del mínimo al máximo, conjuntamente con una gráfica de pastel que mostrará la abundancia relativa de cada isótopo del elemento.

¿Para qué tanta complicación, que dará dolores de cabeza a los estudiantes? Primero para reflejar mejor lo que existe en la naturaleza: no hay pesos atómicos “promedio”; sino combinaciones de distintos isótopos que tienen masas diferentes. Pero también porque las diversas mezclas de isótopos, que se reflejan en sus pesos combinados, sirven en análisis químico como una importante herramienta para identificar la procedencia geográfica de una muestra (el boro de Turquía, por ejemplo, pesa menos que el boro de California, debido a su distinta composición isotópica, pues tiene menos porcentaje de los isótopos más ligeros), la pureza de productos naturales, o la presencia de compuestos sintéticos en el cuerpo de deportistas, entre otras cosas.

Habrá que ver si el cambio resulta lo suficientemente útil para justificar la complicación adicional. Por lo pronto, los alumnos de secundaria tendrán una razón más para decir que la química es complicada, y los maestros, para quejarse de lo difícil que es que los alumnos entiendan los muchos detalles de esta ciencia fascinante. Por lo pronto, este columnista les desea una feliz navidad y se prepara a disfrutar un feliz año nuevo de la química 2011. ¡Felicidades!

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