Elementos predichos de Mendeleev - Mendeleev's predicted elements
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| Tabla periódica |
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Dmitri Mendeleev publicó una tabla periódica de los elementos químicos en 1869 basada en propiedades que aparecían con cierta regularidad al presentar los elementos del más ligero al más pesado. Cuando Mendeleev propuso su tabla periódica, notó lagunas en la tabla y predijo que existían elementos desconocidos en ese momento con propiedades apropiadas para llenar esas lagunas. Los llamó eka-boro, eka-aluminio, eka-silicio y eka-manganeso, con masas atómicas respectivas de 44, 68, 72 y 100.
Prefijos
Para dar nombres provisionales a sus elementos predichos, Mendeleev utilizó la prefijos EKA - / i k ə - / , DVI - o dwi- , y tri -, a partir de los sánscrito nombres de los dígitos 1, 2 y 3, dependiendo de si el El elemento predicho estaba uno, dos o tres lugares por debajo del elemento conocido del mismo grupo en su tabla. Por ejemplo, el germanio se llamó eka-silicio hasta su descubrimiento en 1886, y el renio se llamó dvi- manganeso antes de su descubrimiento en 1926.
El prefijo eka- fue utilizado por otros teóricos, y no solo en las propias predicciones de Mendeleev. Antes del descubrimiento, el francio se denominaba eka-cesio y el astato como eka-yodo . A veces, eka- todavía se usa para referirse a algunos de los elementos transuránicos , por ejemplo, eka- radium para unbinilium . Pero la práctica oficial actual de la IUPAC es utilizar un nombre de elemento sistemático basado en el número atómico del elemento como nombre provisional, en lugar de basarse en su posición en la tabla periódica como lo requieren estos prefijos.
Predicciones originales
Los cuatro elementos predichos más ligeros que los elementos de tierras raras , eka- boro ( Eb , bajo boro, B, 5), eka- aluminio ( Ea o El , bajo Al, 13), eka- manganeso ( Em , bajo Mn, 25 ) y eka- silicio ( Es , bajo Si, 14), demostraron ser buenos predictores de las propiedades del escandio (Sc, 21), galio (Ga, 31), tecnecio (Tc, 43) y germanio (Ge, 32) respectivamente, cada uno de los cuales ocupa el lugar en la tabla periódica asignada por Mendeleev.
Los nombres fueron escritos por Dmitri Mendeleev como экаборъ ( ekaborʺ ), экаалюминій ( ekaaljuminij ), экамарганецъ ( ekamarganecʺ ) y экасилицій ( ekasilicij -1917 , respectivamente, siguiendo la ortografía rusa) .
Las versiones iniciales de la tabla periódica no distinguían los elementos de tierras raras de los elementos de transición , lo que ayuda a explicar por qué las predicciones de Mendeleev para los elementos desconocidos más pesados no funcionaron tan bien como las de los más ligeros y por qué no son tan conocidos o documentados.
El óxido de escandio fue aislado a finales de 1879 por Lars Fredrick Nilson ; Per Teodor Cleve reconoció la correspondencia y notificó a Mendeleev a fines de ese año. Mendeleev había predicho una masa atómica de 44 para eka-boro en 1871, mientras que el escandio tiene una masa atómica de 44,955908.
En 1871, Mendeleev predijo la existencia de un elemento aún por descubrir que llamó eka-aluminio (debido a su proximidad al aluminio en la tabla periódica ). La siguiente tabla compara las cualidades del elemento predicho por Mendeleev con las características reales del galio, que fue descubierto, poco después de que Mendeleev predijera su existencia, en 1875 por Paul Emile Lecoq de Boisbaudran .
| Propiedad | Eka-aluminio | Galio | |
|---|---|---|---|
| Masa atomica | 68 | 69.723 | |
| Densidad (g / cm 3 ) | 6.0 | 5,91 | |
| Punto de fusión (° C) | Bajo | 29,76 | |
| Óxido | Fórmula | Ea 2 O 3 | Ga 2 O 3 |
| Densidad | 5,5 g / cm 3 | 5,88 g / cm 3 | |
| Solubilidad | Soluble tanto en álcalis como en ácidos. | ||
| Cloruro | Fórmula | Ea 2 Cl 6 | Ga 2 Cl 6 |
| Volatilidad | Volátil | Volátil | |
El tecnecio fue aislado por Carlo Perrier y Emilio Segrè en 1937, mucho después de la vida de Mendeleev, a partir de muestras de molibdeno que habían sido bombardeadas con núcleos de deuterio en un ciclotrón por Ernest Lawrence . Mendeleev había predicho una masa atómica de 100 para eka-manganeso en 1871, y el isótopo más estable de tecnecio es 98 Tc.
El germanio fue aislado en 1886 y proporcionó la mejor confirmación de la teoría hasta ese momento, debido a que contrasta más claramente con sus elementos vecinos que las dos predicciones previamente confirmadas de Mendeleev con las suyas.
| Propiedad | Eka-silicio | Germanio | |
|---|---|---|---|
| Masa atomica | 72 | 72.630 | |
| Densidad (g / cm 3 ) | 5.5 | 5.323 | |
| Punto de fusión (° C) | Elevado | 938 | |
| Color | Gris | Gris | |
| Óxido | Escribe | Dióxido refractario | |
| Densidad (g / cm 3 ) | 4,7 | 4.228 | |
| Actividad | Débilmente básico | Débilmente básico | |
| Cloruro | Punto de ebullición | Por debajo de 100 ° C | 86,5 ° C (GeCl 4 ) |
| Densidad (g / cm 3 ) | 1,9 | 1.879 | |
Otras predicciones
Mendeleev predijo la existencia de un elemento entre el torio (90) y el uranio (92) en 1871. En 1900, William Crookes aisló el protactinio (91) como un material radiactivo derivado del uranio que no pudo identificar. Los diferentes isótopos de protactinio se identificaron en Alemania en 1913 y en 1918, pero el nombre protactinio no se le dio hasta 1948. Desde la aceptación de Glenn T. Seaborg 's concepto de actínidos en 1945, torio, uranio y protactinio han sido clasificados como actínidos ; Por lo tanto, protactinio no ocupa el lugar de eka- tántalo (en 73) en el grupo 5 . El eka-tantalio es en realidad el elemento superpesado sintético dubnio (105).
La tabla de Mendeleev de 1869 había predicho implícitamente un análogo más pesado de titanio (22) y circonio (40), pero en 1871 colocó lantano (57) en ese lugar. El descubrimiento de hafnio en 1923 (72) validó la predicción original de 1869 de Mendeleev.
Predicciones posteriores
En 1902, habiendo aceptado la evidencia de los elementos helio y argón , Mendeleev colocó estos gases nobles en el Grupo 0 en su disposición de los elementos. Como Mendeleev dudaba de la teoría atómica para explicar la ley de las proporciones definidas , no tenía ninguna razón a priori para creer que el hidrógeno fuera el elemento más ligero y sugirió que un miembro hipotético más ligero de estos elementos químicamente inertes del Grupo 0 podría haber pasado desapercibido y ser responsable de la radiactividad . Actualmente, algunas tablas periódicas de elementos colocan neutrones solitarios en este lugar, y coincide bastante bien con las predicciones de Mendeleev.
El más pesado de los elementos hipotéticos de proto-helio que Mendeleev identificó con el coronio , nombrado por asociación con una línea espectral inexplicable en la corona solar . Una calibración defectuosa dio una longitud de onda de 531,68 nm, que finalmente se corrigió a 530,3 nm, que Grotrian y Edlén identificaron como originarias de Fe XIV en 1939.
Al más ligero de los gases del Grupo 0, el primero de la tabla periódica, se le asignó una masa atómica teórica entre 5,3 × 10 −11 y 9,6 × 10 −7 . Mendeleev calculó la velocidad cinética de este gas en 2.500.000 metros por segundo. Casi sin masa, Mendeleev asumió que estos gases impregnan toda la materia y rara vez interactúan químicamente. La alta movilidad y la masa muy pequeña de los gases de hidrógeno trans darían lugar a la situación en la que podrían enrarecerse, pero parecerían ser muy densos.
Mendeleev publicó más tarde una expresión teórica del éter en un pequeño folleto titulado Una concepción química del éter (1904). Su publicación de 1904 nuevamente contenía dos elementos atómicos más pequeños y livianos que el hidrógeno. Trataba el "gas éter" como una atmósfera interestelar compuesta de al menos dos elementos más ligeros que el hidrógeno. Afirmó que estos gases se originaron debido a violentos bombardeos internos de las estrellas, siendo el Sol la fuente más prolífica de dichos gases. Según el folleto de Mendeleev, la atmósfera interestelar probablemente estaba compuesta por varias especies elementales adicionales.
Notas
Referencias
Otras lecturas
- Scerri, Eric (2007). La tabla periódica: su historia y su significado . Nueva York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-530573-9.