Elementos predichos por Mendeleev

Dmitri Mendeléyev publicó una tabla periódica de los elementos químicos en 1869, basada en propiedades que aparecían con cierta regularidad al ordenar los elementos del más ligero al más pesado. ^{[ 1 ]} Cuando Mendeléyev propuso su tabla periódica, notó huecos en ella y predijo que existían elementos entonces desconocidos con propiedades apropiadas para llenar esos huecos. Los denominó eka-boro, eka-aluminio, eka-silicio y eka-manganeso, con masas atómicas respectivas de 44, 68, 72 y 100.

Para dar nombres provisionales a sus elementos predichos, Dmitri Mendeleev usó los prefijos eka - / ˈ iː k ə -/ , ^{[ nota 1 ]} dvi - o dwi- , y tri -, de los nombres sánscritos de los dígitos 1, 2 y 3, ^{[ 3 ]} dependiendo de si el elemento predicho estaba uno, dos o tres lugares más abajo 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 predicciones del propio Mendeleev. Antes del descubrimiento, el francio se denominaba eka-cesio y el astato , eka-yodo . La práctica oficial de la IUPAC consiste en utilizar un nombre sistemático del elemento basado en su número atómico como nombre provisional, en lugar de basarse en su posición en la tabla periódica, como requerían estos prefijos.

Los cuatro elementos predichos más ligeros que los elementos de tierras raras , eka- boro ( Eb , bajo boro, B, 5), eka- aluminio ( Ea o El , ^{[ 4 ]} 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 llena el lugar en la tabla periódica asignado por Mendeleev.

Los nombres fueron escritos por Dmitri Mendeleev como экаборъ ( ekabor ), экаалюминій ( ekaaljuminij ), экамарганецъ ( ekamarganec ) y экасилицій ( ekasilicij ) respectivamente, siguiendo la ortografía rusa anterior a 1917 .

Las versiones iniciales de la tabla periódica no distinguían entre los elementos de tierras raras y los elementos de transición , lo que ayuda a explicar por qué las predicciones de Mendeleev para los elementos desconocidos más pesados ​​no tuvieron tanto éxito como las de los más ligeros, y por qué no son tan conocidos ni están tan 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 finales de ese año. Mendeleev había predicho una masa atómica de 44 para el eka-boro en 1871, mientras que el escandio tiene una masa atómica de 44,955907.

En 1871, Mendeleev predijo ^{[ 4 ]} la existencia de un elemento aún no descubierto al que llamó eka-aluminio (debido a su proximidad al aluminio en la tabla periódica ). La tabla a continuación 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 .

El tecnecio fue aislado por Carlo Perrier y Emilio Segrè en 1937, mucho después de la muerte 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 el eka-manganeso en 1871, y los isótopos más estables del tecnecio son ^{el 97Tc} y ^{el 98Tc} . ^{[ 5 ]}

El germanio fue aislado en 1886 y proporcionó la mejor confirmación de la teoría hasta ese momento, debido a que contrastaba más claramente con sus elementos vecinos que las dos predicciones de Mendeleev previamente confirmadas con los suyos.

La existencia de un elemento entre el torio (90) y el uranio (92) fue predicha por Mendeleev en 1871. En 1900, William Crookes aisló un material radiactivo derivado del uranio que no pudo identificar, el cual posteriormente se demostró que era una mezcla de ²³⁴ Th y ^234m Pa. El protactinio-234m (llamado "brevium") fue identificado en Alemania en 1913, ^{[ 6 ]} pero el nombre protactinio no se le dio hasta 1918, cuando se descubrió el protactinio-231. Desde la aceptación del concepto de actínidos de Glenn T. Seaborg en 1945, el torio, el uranio y el protactinio han sido clasificados como actínidos ; por lo tanto, el protactinio no ocupa el lugar del eka- tantalio (bajo 73) en el grupo 5. El eka-tantalio es en realidad el elemento superpesado sintético dubnio (105).

La tabla periódica de Mendeleev de 1869 predecía implícitamente un análogo más pesado del titanio (22) y del circonio (40), pero en 1871 colocó el lantano (57) en ese lugar. El descubrimiento del hafnio (72) en 1923 validó la predicción original de Mendeleev de 1869.

Algunas otras predicciones no tuvieron éxito porque no reconoció la presencia de los lantánidos en la sexta fila. ^{[ 7 ]}

En 1902, Bohuslav Brauner colocó los lantánidos en una serie especial en lugar del período extra de Mendeleev, por lo que renombró el tri-manganeso de Mendeleev como dvi-manganeso y el dvi-telurio como eka-telurio (el polonio ya se había descubierto, pero sus propiedades químicas aún no se habían estudiado). El dvi-cesio pasó a llamarse eka-cesio. ^{[ 8 ]}

En 1902, tras aceptar la evidencia de los elementos helio y argón , Mendeleev colocó estos gases nobles en el Grupo 0 de su ordenación de los elementos. ^{[ 9 ]} Dado que Mendeleev dudaba de que la teoría atómica explicara la ley de las proporciones definidas , no tenía ninguna razón a priori para creer que el hidrógeno fuera el más ligero de los elementos, y sugirió que un hipotético miembro 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 los elementos colocan neutrones solitarios en este lugar (véase neutronio ), pero nunca se ha detectado tal elemento.

El más pesado de los hipotéticos elementos protohelio que Mendeleev identificó con el coronio , llamado así por su 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 proveniente de Fe XIV (es decir, Fe ¹³⁺ ) en 1939. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

Al más ligero de los gases del Grupo 0, el primero en la tabla periódica, se le asignó una masa atómica teórica entre5,3 × 10 ⁻¹¹ Da  y9,6 × 10⁻⁷ Da . Mendeleev calculó que la velocidad cinética de este gas era de 2.500.000 metros por segundo. Mendeleev supuso que estos gases ^,  prácticamente sin masa, impregnaban toda la materia y raramente interactuaban químicamente. La alta movilidad y la masa muy pequeña de los gases de transhidrógeno darían como resultado que, aunque estuvieran enrarecidos, parecieran muy densos. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

Mendeleev publicó posteriormente una formulación teórica del éter en un pequeño folleto titulado «Una concepción química del éter » (1904). En dicha publicación, también incluyó dos elementos atómicos más pequeños y ligeros que el hidrógeno. Mendeleev consideraba el «gas éter» como una atmósfera interestelar compuesta por al menos dos elementos más ligeros que el hidrógeno. Afirmó que estos gases se originaban debido a violentos bombardeos internos de las estrellas, siendo el Sol la fuente más abundante de dichos gases. Según el folleto de Mendeleev, la atmósfera interestelar probablemente estaba compuesta por varias especies elementales adicionales.

• Scerri, Eric (2007). La tabla periódica: su historia y su significado . Nueva York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-530573-9.