The Periodic Table: Crash Course Chemistry #4

Hola, soy Hank Green, bienvenido a Crash Course Chemistry Hoy hablaremos sobre la tabla más importante de toda la historia. No la tabla en la que fue firmada la Declaración de Independencia, tampoco cualquier tabla de contenidos, ni esta tabla de acá mismo, ni la tabla de piedra de Aslan, NAY! Es la tabla periódica de los elementos, un conciso y denso catálogo informativo de todos los diferentes tipos de átomos en el universo. Hoy voy a hablar un poquito sobre la creación de esta tabla, la cual es, para ser claro, uno de los mayores logros del pensamiento humano.Para empezar, sin embargo, cerraremos nuestros ojos e imaginaremos. [Música de introducción] Imagina que estás en Siberia y eres un niño de trece años . Y tu padre, que fue un profesor, pero quedó ciego, dejando tu familia de más de diez hermanos y hermanas sin fuente de ingresos, acaba de morir. Ya lo sé, deprimente. Tu madre, para sostener a la familia, ha re-abierto una fábrica de vidrios abandonada en el pequeño pueblo en el que vives, principalmente porque ella quiere hacer suficiente dinero para enviarte a la escuela algún día. Pasa un año - la fábrica se quema Pero tu madre, ella ve tu potencial; ella sabe que tienes mente científica perspicaz y no va permitir que sea desperdiciada. Asi que, con tus hermanos fuera de la casa a su suerte, ella empaca tus pertenencias las ata a un caballo, y junto a ti, cabalga 2000 kilometros a través de los Montes Urales hasta la Universidad de Moscú Ahí, en tu nombre, ella aboga ferviente y efectivamente, y ellos te rechazan. Así que juntos, cabalgan otros 640 kilometros a San Petersburgo, a la escuela en donde tu padre se graduó como científico. y por suerte, o extrema-enferma-innegable persistencia rusa, ellos te aceptan a tí y a tu desgastada silla de montar, como pupilo. Tu madre, habiendo completado su misión, prontamente muere. Si es que estás imaginando, tal como te dije, deberías sentir una tremenda deuda con tu madre y un deseo muy profundo de asegurar que logres algo tan valioso como el sacrificio que ella hizo por ti. y quizás esa es una de las razones de por qué Dmitri Ivanocih Menedeleev se convirtió en la joya de la corona de la ciencia rusa, y un teórico que revolucionó cómo vemos el mundo. Mendeleev pasó una gran cantidad de tiempo en los laboratorios como estudiante. estudiando el creciente nuevo campo de la química. Trabajó con todos los elementos con los que se podían trabajar en ese tiempo, y su conocimiento le entregó una visión única sobre sus propiedades. Esas visiones serían útiles. Vamos todos a imaginar que somos Mendeleev de nuevo - me gusta hacer esto - y que sabemos un montón de cosas sobre química. - las cuales... no sabemos aún - AÚN - pero estamos imaginando. Así que son los 1860s, y al rededor de sesenta elementos son conocidos para la humanidad. y sus pesos atómicos son, en su mayoría, conocidos también. Así que lo más simple era simplemente ordenarlos de acuerdo a sus pesos atómicos. pero interesantemente, tú, porque eres un sabelotodo, te das cuenta de que la mayoría de relaciones importantes parecieran tener nada que ver con el peso atómico. El Litio, sodio, potasio y rubidio son extremadamente propensos a reaccionar con el cloro, flúor. yodo y bromo; el berilio, magnesio, calcio y estroncio son muy similares. pero menos reactivos. Con una rápida inspección, tú, y para ser justos, y otros científicos se dieron cuenta que existe una relación entre pesos moleculares, pero es periódica. Al comienzo de la lista de elementos, las características se repiten cada siete elementos. Entre paréntesis, ahora sabemos que es cada ocho elementos, pero en los 1860s, los elementos eran estudiados basados en su reactividad, así que los no-reactivos gases nobles no han sido descubiertos aún por lo que la periodicidad ocurre cada siete elementos A medida que la masa de los elementos aumenta, la repetición comienza a parecer un poco menos periódica. aunque, ciertamente, sigue ahí, simplemente no es perfecta. Algunos de tus colegas dicen "Bueno, así es la vida. La repetición era perfecta al comienzo, pero después en la lista comienza a ser un poco más borrosa." Pero no tú; tu te vuelves obsesionado.Obsesionado con la perfección de la periodicidad. Escribes nombres y pesos y propiedades de elementos en tarjetas; Las colocas sobre todo tu escritorio, las intercambias, las rompes en pedazos por la frustración, hasta que un día, te das cuenta que simplemente te faltan tarjetas. Los números no están funcionando, no porque hay algo malo con tus ideas, sino porque algunos elementos simplemente no han sido descubiertos aún. Con esta idea en la cabeza, dejas lugares vacíos en la mesa y las cosas repentinamente calzan perfectamente. Periodos de siete elementos para las dos primeras filas, con el hidrógeno en su propia categoría, periodos de dieciocho elementos para las dos siguientes filas. Estás segurísimo que predices las propiedades de esos elementos faltantes. Y cuando un científico francés viene y dice que, de hecho, él ha descubierto uno de ellos, discutes con él, diciendo que tú lo descubriste primero, en tu mente. Y cuando ves sus datos, y no concuerdan con los tuyos, escribes una publicación diciendo que sus datos para el nuevo elemento que él ha descubierto son incorrectos. Así de seguro estás de ti mismo y de este hermoso nuevo cuadro teórico que has creado. ¿Sabes cuál es la cosa realmente loca? ¡Estás en lo correcto! ¡Los datos de ese tipo francés eran incorrectos! Tú, sin si quiera haber examinado el elemento, sabías más sobre él que la persona que lo descubrió. porque tú eres Mendeleev, Maestro de los Elementos. OK, suficiente imaginación por este episodio; fue divertido. Los diferentes grupos que Mendeleev identificó son prácticamente los mismos grupos que estudiamos hoy en día. Comenzando a la izquierda, tenemos los suaves, brillantes y extremadamente reactivos metales alcalinos, de hecho, son tan reactivos que deben ser almacenados en gases inertes o aceites, para evitar que reaccionen con la atmósfera. Los metales alcalinos quieren nada más que deshacerse de un electrón y formar un ión positivo, o catión. Y siempre están ansiosos por juntarse con una belleza del otro lado de la tabla. Así que por su puesto, son tan reactivos, no se pueden encontrar pedazos de ellos en la naturaleza; en vez de eso, los químicos deben extraerlos de compuestos que los contengan. Luego, están los metales alcalinos térreos - metales reactivos, pero no tanto como los metales alcalinos, forman cationes con dos cargas positivas en vez de una. El calcio, mostrado acá, sufre una reacción muy similar a la reacción de sodio en agua, sólo que un poco más lenta, produciendo un poquito menos de calor. La zona central de la tabla está hecha por una gran y sólido rectángulo de los metales de transición. Estos son los metales que tú piensas que son metales, como el hierro, níquel, oro y platino. La mayoría de los elementos son metales, ellos son bastante poco reactivos, son buenos conductores del calor, pero más importante para nosotros, son buenos conductores de la electricidad. Son maleables y pueden ser doblados y formados y martillados en hojas, y son extremadamente importantes en química, sorpresivamente, en general, son muy similares entre sí. Por el costado derecho, justo antes de los gases nobles, los halógenos forman un conjunto de gases extremadamente reactivos que forman iones negativos, o aniones, con una carga negativa, y les encanta reaccionar con los metales alcalinos y con los alcalinos térreos. El rectángulo entre halógenos y metales de transición contiene una peculiar variedad de metales, metaloides, gases y no-metales; estos chicos no forman iones al menos que tomes medidas extremas y les empieces a disparar otros iones, así que por lo general, es un poquito aburrido por aquí, aunque hay un montón de interesante química orgánica covalente (después llegaremos a eso)- Abajo en la tabla, en un propia pequeña isla, están los lantánidos y actínidos, metales que ampliamente no habían sido descubiertos en la época de Mendeleev debido a que son tan similares que es casi imposible separarlos entre sí Y finalmente, totalmente a la derecha, tampoco descubiertos cuando Mendeleev construyó su tabla, los completamente no reactivos gases nobles. Como un montón de otros científicos obsesivos, Mendeleev nunca pensó que su tabla estaba terminada. por lo que la retuvo un tiempo, publicándola sólo como parte de un nuevo libro de química en el estaba trabajando, para poder, de alguna manera, ganar algo de dinero rápido que necesitaba. y, como con muchas otras revelaciones científicas, hubo un número de personas entusiasmadas en este sendero de descubrimiento. Tantos como seis personas publicaron sobre la periodicidad de los elementos casi al mismo tiempo que Mendeleev, pero algunas cosas lo distinguen. Uno: Él era obsesivo - él conocía los datos mejor que cualquier otro, y gastó una enorme cantidad de tiempo trabando en una teoría que mucha gente pensó que sólo era una pequeña e interesante peculiaridad. Y dos: Él se dio cuenta, de una forma que ningún otro lo hizo, que la idea de la periodicidad tiene consecuencias de largo alcance. Pareciera que él tenía la profunda creencia en la importancia cósmica de lo que estaba haciendo, casi una fascinación religiosa. Mendeleev creía en Dios, pero además creía que las religiones organizadas eran caminos falsos de la desconocida naturaleza de Dios. Me gusta creer que él pensó que vio algunos patrones divinos en sus tablas, y Mendeleev cayó como si él hubiese venido a conocer a dios de una forma en la que ningún otro hombre lo ha hecho antes. Para ser claro, Estas son puras conjeturas. Y como sabemos ahora, la periodicidad de los elementos es un fenómeno físico. Es una función de los electrones, los cuales de alguna forma son condenadamente peculiares, pero para nada místicos. Pero llegaremos a esa peculiar realidad física en el siguiente episodio. La tabla periódica que conocemos y amamos, yo la amo de todos modos - es una representación de la realidad, una forma de entender y clasificar el mundo tal como existe. Pero que la tabla tenga esa forma no significa por ningún motivo que esté escrita en piedra De hecho, un contemporáneo de Mendeleev imaginó la tabla como un tornillo o un cilindro en el que los elementos estaban alrededor de él desde un extremo al otro. Mientras la tabla de Mendeleev parecía más un mapa en una pared, De Chancourtois, un geólogo, la imaginó más como un globo. Desafortunadamente para de Chancoutois, ningún publicador se las pudo arreglar para imprimir su tabla cilindrica tridimensional. Así que publicó su articulo sin una representación gráfica de su Cilindro Periódico de los Elementos, y fue ampliamente ignorado. Supongo que no tenían arte en papel en ese tiempo, y yo soy un fanático de este modelo corta-y-pega de la tabla periódica; puedes fabricarlo tú mismo - hay un link en la descripción. y hay, además, un montón de otros diseños para la tabla periódica que tienen varias ventajas por sobre la que estamos normalmente familiarizados. Francamente, nuestra tabla periódica, así como está, es un poquito infeliz consigo misma, los lantánidos y actínidos realmente deberían ser parte de la tabla, pero los separamos porque es complicado hacer que todo quepa en una única pieza de papel, realmente así es como debería verse. Y en rigor, sería mejor si tuviera forma de círculo, así el fluor, el neón y el sodio estarían uno al lado del otro, en vez de estar en los lados opuestos del mapa, ¡porque están a sólo un protón de distancia! La contribución de Mendeleev, sin embargo, es más poderosa de lo parecía al comienzo. Él terminó por formar una guía para ayudar a los futuros químicos a entender cosas que no serían descubiertas por 25, 50 o incluso 100 años. De hecho, después de que las teorías de Mendeleev fueran publicadas y aceptadas el abrumador grito de la comunidad científica fue "¿Por qué? ¿Por qué? ¿Por qué?". Y aunque Mendeleev no estaba interesado en esto, Él negó la existencia de los átomos, o de hecho, cualquier cosa que no pueda ver con sus propios ojos. Resultó ser que la respuesta al primero "¿Por qué?" fue el electrón. Ese pequeño escurridizo electrón; Mendeleev, si hubiese estado por ahí para ver su descubrimiento, los hubiese odiado. Pero tú, tú vas a tener un saludable respeto por ellos, después de que aprendas todo sobre ellos en el próximo episodio de Crash Course Chemistry. Gracias por ver este episodio de Crash Course Chemistry. Si prestaste atención, ahora sabes la terrible, hermosa y maravillosa historia de Mendeleev, cómo él organizó los elementos en la tabla periódica, algunas relaciones básicas de la tabla, por qué Mendeleev destacó por sobre sus colegas, y como la tabla como la conocemos hoy, podría ser mejorada. Este episodio de Crash Course Chemistry fue escrito por mí, filmado y dirigido por Caitlin Hofmeister, y editado por Nick jenkins. El guión fue editado por Blake de Pastino y el Dr. Heiko Langner, Nuestro diseñador de sonido es Michael Aranda, y thought Café es nuestro equipo gráfico. Si tienes alguna duda, por favor, preguntala en la caja de comentarios, gracias por aprender con nosotros, aquí en Crash Course Chemistry.