Carlos Chimal*
En 2019 se celebraron cientocincuenta años desde que Dmitri Mendeléyev elaborara la primera tabla de los elementos químicos, algo que a muchos les parece inescrutable, difícil de entender, abstruso, sin patas ni cabeza. Ese año algunos investigadores se dieron a la tarea de demostrarnos cuán lejos estábamos de la realidad; nos convencieron de que tenemos es un tesoro, cuyo valor consiste en que puede mostrarse de diversas maneras.
¿Cuáles son las claves para entender una tabla eterna (o casi)?
A finales de la década de 1860 Dmitri Mendeléyev se puso a escribir en tarjetas los pesos atómicos de los elementos que se conocían hasta ese momento, nos dice nuestro querido colaborador, el profesor Roald Hoffmann. Tenía la esperanza de encontrarle un sentido al panorama, que en ese momento aparecía velado.
“Lo imagino como si estuviera jugando un solitario de cartas, armado de un paciencia atómica”, asegura Roald. “Se ve que a todas luces le urgía obtener una guía, un patrón, pues lo que estaba haciendo era escribir un libro de texto, muy importante para él y sus alumnos”.
Sin embargo, lo que le mostraban las cartas no lo convenció. Entonces decidió bosquejar una tabla. “Primero, un borrador, un trabajo que progresaba”, continúa Roald. “El titanio, contiguo al silicio, ha sido tachado. El hidrógeno fue desplazado. En la parte inferior de la hoja vemos un registro de una serie de elementos a los que aún se debe hallar su lugar.
En la parte superior de la misma hoja, en una mezcla de ruso y alemán (dado que Mendeléyev estudió en Alemania) se lee: “Sobrantes: In, Er, Th, Y”. Pero él les encontrará su lugar. Y he aquí que se revela lo más emocionante y bello de esta tabla: los tachones. El borrador personaliza el acto creativo, un acto de intimidad que lo hace profundamente humano. Es algo a lo que todos deberíamos aspirar. Quizás esto nos permita comprender las preocupaciones de los historiadores de la ciencia en nuestros días, pues ¿dónde están los borradores?, se pregunta muy atinadamente uno de los premios Nobel más imaginativos.
“Desde Mendeléyev y Mayer la tabla periódica se convirtió en un emblema de una profesión, mi profesión, la química. Sin saber por qué, Mendeléyev no opuso resistencia intelectual y se dejó guiar por las propiedades de los elementos que se repetían, hasta que obtuvo un patrón, una tabla de similitudes”, sostiene Roald. Y sigue:
“No fue sino hasta el surgimiento de la mecánica cuántica cuando comenzamos a entender por qué en la tabla 1842 Elementos: 56 Pocentaje: 47% 1897 Elementos: 77 Pocentaje: 65% de tablas el silicio (Si) viene debajo del carbonbo (C), con el germanio, estaño y plomo debajo del Si. Pero si tan sólo todo en la tabla se tratara de similitudes, nos bastaría con tener un listado de configuraciones atómicas confeccionado por físicos.
“Esta tabla perdura porque su asunto es, sí, la periodicidad de las semejanzas, pero también la frecuencia de las diferencias.
“Por ejemplo, tomemos Si y C. Dado que el primero se halla debajo del segundo, debería comportarse como su superior. En efecto, ambos forman tetrahidruros (SiH4 y CH4) y tetrafluoruros (SiF4 y CF4). “Pero entonces las cosas empiezan a tomar caminos divergentes. El dióxido de carbono (CO2) es una molécula triatómica (lineal, OCO), sin la cual la vida tal como la conocemos no sería posible, un gas en condiciones normales y una pesadilla para todos nosotros, ya que contribuye el calentamiento planetario. En cambio el SiO2 triatómico existe, pero se condensa, y lejos de generar un gas, se convierte en cristales de cuarzo y otros silicatos.
“Existen una gran variedad de polímeros que contienen Si enlazado con átomos de oxígeno: barros, micas, zeolita, aerogel, amatistas, cornalinas, lapislázuli, asbestos, porcelana, cristales, por mencionar unos cuantos ejemplos de silicatos.
“Sin embargo, el silicio ha estado fuera de la vida, al menos ausente de la bioquímica animal. Al mismo tiempo, se trata del segundo elemento más abundante en la corteza terrestre, sólo detrás del oxígeno. Si elementos mucho menos comunes, como el cobre o el molibdeno, están ligados a los fenómenos vitales, uno se pregunta por qué la evolución no encontró un papel para el silicio en el ciclo de la vida.
“No estoy siendo justo. En realidad, a través del sílice, tiene una enorme utilidad como material estructural en las diatomeas y radiolarios. O en la cola de caballo (género Equisetum), planta que en alguna época produjo árboles gigantescos, los cuales acumularon tanto sílice que se aprovechó para fabricar cepillos de limpieza. “Y no olvidemos el sílice en el arroz que consumimos, así como en las grasas en general. No obstante, sigue siendo un misterio por qué casi nada se encuentra en los organismos vivos. Aun así, hay quienes defienden la ruta del barro, es decir, que la vida estuvo determinada por la variabilidad isomérica, en un acto de equilibrio entre pequeñas moléculas orgánicas metaestables, persistentes, y polímeros unidimensionales.
“Pobre silicio, capaz de soportar isomerismo pero expulsado de la catenación Si-Si por ese sólido y seductor enlace con el abundante oxígeno. Quizá por eso resulta sorprendente descubrir cómo nuestro mundo se mueve in silico. Es la venganza del silicio.
“Visto de otra manera, podemos considerar la evolución de la tecnología y el cómputo como la versión más reciente de la apropiación cultural que hacemos los humanos de aquellos elementos olvidados por la biología”.
“Podría extenderme”, nos asegura Roald, “ya que la esencia de la química (el que todo sea lo mismo, pero no igual) no deja de ser divertida”. “La tabla emblemática de nuestra profesión permanece robusta y extremadamente útil debido a su profunda naturaleza química, así como por su flexibilidad, tanto a la hora de expresar definiciones como en su utilización”, dice uno de los más finos arquitectos moleculares.
“Sobrevive porque nos enseña cómo está organizada la materia”, finaliza Roald”, llamando nuestra atención en las similitudes. Y al mismo tiempo pondera las diferencias. No la echamos a la basura porque el Si no es igual al C. Simplemente nos maravillamos, experimentamos e imaginamos, allí donde se puede mejorar la vida, la de usted, la mía, la de todos”.
A continuación, las diferentes versiones de esta tabla maravillosa, que nos permite atisbar más allá de lo evidente.
