Descubre los principales aportes de Dmitri Mendeleev quien era un apasionado de la química. El deseo de Mendeleev lo llevó a descubrir la ley periódica y a crear la tabla periódica – uno de los símbolos más icónicos de la ciencia: casi todo el mundo la reconoce al instante: la ciencia tiene pocas creaciones tan conocidas como la tabla periódica.
Usando su tabla periódica, Mendeleev predijo la existencia y propiedades de nuevos elementos químicos. Cuando estos elementos fueron descubiertos, su lugar en la historia de la ciencia estaba asegurado.
Química
A Dmitri Mendeleev le preocupaba que la química en Rusia estuviera a la zaga de la ciencia en Europa. En 1861, para abordar el tema, publicó un libro de texto llamado Química Orgánica que le valió el prestigioso Premio Domidov y lo puso a la vanguardia de la educación química rusa. Mendeleev fue uno de los fundadores, en 1869, de la Sociedad Química Rusa.
Su renombrado trabajo Osnovy khimii (Los Principios de la Química, 1868-71) fue publicado en dos volúmenes. Los Principios de la Química se convirtieron en el libro de texto definitivo sobre el tema en ese momento, tuvo muchas ediciones y fue ampliamente traducido. Mendeleev lo calificó más tarde como una de sus cuatro principales contribuciones a la ciencia; las otras son la tabla periódica, la elasticidad de los gases y la comprensión de las soluciones como asociaciones.
Publicó por primera vez una tabla periódica
Aunque se habían hecho varios intentos anteriores de clasificar los elementos químicos, la primera persona que ordenó los elementos en orden de sus masas atómicas relativas (entonces llamadas pesos atómicos) y se dio cuenta de su periodicidad fue el geólogo francés A.E.Béguyer de Chancourtois, que lo hizo en 1862. Sin embargo, como usaba términos geológicos y como su carta incluía iones y compuestos, su publicación fue ignorada por los químicos.
Muchos otros químicos hicieron progresos significativos en la formulación de una tabla periódica, en particular John Newlands. Sin embargo, fue Dmitri Mendeleyev quien publicó por primera vez una tabla periódica similar a la moderna que usamos hoy en día, en 1869.
El químico alemán Julius Lothar Meyer llegó independientemente a una tabla periódica similar a la de Mendeleyev, pero la publicó un año después.
Ley Periódica
El 6 de marzo de 1869, Dmitri Mendeleev presentó la primera tabla periódica a la Sociedad Química Rusa. En su presentación, que se titulaba La dependencia entre las propiedades de los pesos atómicos de los elementos, describió los elementos químicos según el peso atómico y la valencia. Señaló varios puntos importantes durante la presentación, incluyendo la Ley Periódica, que establece que cuando los elementos se ordenan de acuerdo a sus pesos atómicos, ciertas propiedades de los elementos se repiten periódicamente.
La tabla periódica de Mendeleev organizaba todos los elementos conocidos según sus pesos atómicos y era una representación visual de la ley periódica. Aunque otros científicos, como Newlands, también señalaron la periodicidad de los elementos, el mérito del descubrimiento se atribuye a Mendeleev y Meyer. Mendeleev llegó a la ley independientemente de las investigaciones de otros científicos.
Predijo que los pesos atómicos habían sido calculados de forma errónea
A diferencia de otros químicos, Mendeleev puso los elementos de la tabla periódica en sus lugares correctos. En ese momento, los pesos atómicos se determinaban multiplicando el peso equivalente con valencia. A veces estos eran incorrectos debido a una valencia incorrecta asignada a un elemento. Al igual que al berilio se le dio una valencia de 3 debido a que su peso atómico resultó ser 13,8.
Sin embargo, Mendeleev dijo que la valencia era 2 para que encajara en el espacio entre Li y B. De manera similar, Mendeleev propuso que los pesos atómicos de algunos elementos habían sido medidos incorrectamente y sus predicciones pronto resultaron ser ciertas. A veces se equivocaba en esto porque, aunque había colocado los elementos de su tabla en sus posiciones correctas, es el número atómico y no el peso atómico, lo que rige la posición de un elemento en la Tabla Periódica; pero en la mayoría de los casos los dos resultan en el mismo orden.
Predijo elementos que aún no habían sido descubiertos
Los logros más espectaculares de Mendeleev fueron que no sólo dejó huecos en su tabla periódica para los elementos que aún no habían sido descubiertos sino que, lo que es más importante, predijo las propiedades de algunos de estos elementos y sus compuestos. Tres de estos elementos fueron descubiertos 15 años después mientras Mendeleev todavía estaba vivo. Los había llamado eka-aluminio, eka-boro y eka-silicio, por los elementos que seguían (eka = 1 en sánscrito).
- En 1875, el químico francés Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran descubrió el galio, que Mendeleev predijo como eka-aluminio;
- En 1879 el sueco Lars Nilson identificó el escandio, el eka-boro de Mendeleev;
- En 1886, el alemán Clemens Winkler descubrió el germanio, el eka-silicio de Mendeleev.
Tras la muerte de Mendeleev, su dvi-manganeso (dvi = 2 en sánscrito) y su eka-manganeso, el tecnecio y el renio, fueron descubiertos en 1926 y 1937 respectivamente.
Es considerado el padre de la tabla períodica
Aunque muchos otros científicos hicieron importantes contribuciones en el desarrollo de la Tabla Periódica, Dmitri Mendeleev fue el primer químico que utilizó las tendencias de su tabla periódica para predecir correctamente las propiedades de los elementos faltantes, como el galio y el germanio. Además de ignorar el orden sugerido por los pesos atómicos de la época, con el fin de clasificar mejor los elementos en familias químicas.
Además, a medida que sus predicciones comenzaron a cumplirse, cada vez más personas se dieron cuenta de que su trabajo ayudaba a establecer la importancia de la Tabla Periódica. Debido a todos estos logros, Dmitri Mendeleev es conocido como el padre de la Tabla Periódica.
Contribuyó a determinar la naturaleza de las soluciones
Dmitri Mendeleev dedicó mucho tiempo al estudio de compuestos tan «indefinidos» como las soluciones. Consideró las soluciones como sistemas líquidos en estado de disociación. Según él, estos sistemas consisten en moléculas del disolvente y del soluto y en productos de su interacción.
Sus opiniones sobre la naturaleza de las soluciones y los vastos datos experimentales relativos a las mismas se presentaron en su monografía de 1887 Study of Aqueous Solutions From Their Specific Gravity (Estudio de las soluciones acuosas a partir de su gravedad específica).
En la monografía, anticipa la teoría de la hidratación de los iones. Sus ideas sobre la interacción química entre los componentes de una solución contribuyeron significativamente al desarrollo de la moderna teoría de las soluciones.
Trabajó en la expansión de los líquidos y definió la temperatura crítica de los gases
En el campo de la química física, Dmitri Mendeleev investigó la expansión de los líquidos con el calor. Ideó una fórmula para la expansión de líquidos con calor que era similar a la ley de Gay-Lussac de la uniformidad de la expansión de los gases.
La temperatura crítica de un gas es la temperatura por encima de la cual no puede ser licuado por ninguna cantidad de presión. Fue descubierto por primera vez por el físico francés Charles Cagniard de la Tour. Mendeleev trabajó en la zona y anticipó la concepción del científico irlandés Thomas Andrews sobre la temperatura crítica de los gases definiendo la temperatura crítica de una sustancia como la temperatura a la que la cohesión y el calor de vaporización se vuelven iguales a cero y el líquido cambia a vapor, independientemente de la presión y el volumen.
Hizo importantes contribuciones a la Industría del petróleo en Rusia
Una característica prominente de la carrera científica de Mendeleev fue que se alineó con el desarrollo económico de Rusia.
Mendeleev estaba particularmente interesado en el petróleo, el carbón, la industria metalúrgica y química. Investigó la composición del petróleo, planteó la hipótesis de que se formó en las profundidades de la tierra y predijo que se convertiría en un componente clave de la economía mundial.
Mendeleev ayudó en la formación de la primera refinería de petróleo en Rusia y también fue el primero en sugerir la idea de utilizar tuberías para el transporte de combustible en 1863.
Introducción del sistema métrico en Rusia
Mendeleev realizó estudios en el campo de la metrología, el estudio científico de la medición. Desarrolló una teoría precisa de los pesos; diseñó un excelente brazo de balanza y un dispositivo de detención; y propuso métodos de pesaje muy exactos.
Mendeleev es reconocido por la introducción del sistema métrico en Rusia. Por su insistencia, el sistema se hizo opcional en 1899, pero sólo en 1918, después de su muerte, se hizo obligatorio.
El Instituto Panruso de Metrología D.I. Mendeleev (VNIIM), uno de los mayores centros mundiales de metrología científica y práctica, lleva el nombre de Mendeleev. A instancias de la marina rusa, Mendeleev también inventó un polvo sin humo llamado pirocollodion, para reemplazar la pólvora. Sin embargo, no se utilizó debido a su costo de producción.
Referencias bibliográficas
- https://www.famousscientists.org/dmitri-mendeleev/
- https://www.britannica.com/biography/Dmitri-Mendeleev
- https://learnodo-newtonic.com/dmitri-mendeleev-contribution
- https://www.newscientist.com/people/dmitri-mendeleev/
Fin del artículo.