Mi encuentro con la Tabla Periódica de Charles Janet

Mi encuentro con la Tabla Periódica de Charles Janet

En aquel octubre de 1971, yo regresaba al país, Colombia, luego de mis estudios de química gracias a una beca. Antes de irme (1966) adelantaba estudios de pedagogía en Biología y Química en la Universidad Libre de Bogotá, allí habíamos formado, con 4 compañeros, un grupo de estudio. A mi regreso uno de esos compañeros se desempeñaba como profesor de química en la U. De Caldas en Manizales, supo de mi llegada y me invitó a participar en una actualización en química para profesores de secundaria del Departamento de Caldas, Colombia, allí, él me presentó el libro de Química Orgánica de G. Devoré y traducción al español de E. Muñoz Mena, recién publicado, 1969.

Este libro, para la época, me pareció una joya, coloreado, resaltado, ameno para ser un libro de ciencias, pero lo que definitivamente me atrajo fue el capitulo 2, El átomo, “DISTRIBUCIÓN DE LOS ELECTRONES EN LA VECINDAD DEL NUCLEO DEL ATOMO”.

Este capítulo fue preparado especialmente para la edición en español por el ingeniero Francisco Farré Torá de la Universidad Nacional Autónoma de Méjico, según consta en el libro. El capítulo muestra de una manera sencilla o simplificada los “vericuetos” de la química cuántica, la explicación de los números cuánticos, las densidades electrónicas, allí mencionadas con el rimbombante nombre de: región espacio-energética de manifestación probabilística electrónica (reempe); todo lo anterior acompañado de sendas imágenes coloreadas bastante atractivas, y de este capítulo lo que más me atrajo fue la presentación de una tabla periódica larga, pero como al revés de la clásica. Farré Torá presenta esta tabla como un manejo de los números cuánticos y atribuye a Yeou Ta una regla de máxima sencillez que tiene en cuenta el valor ascendente de (n+l) para ir haciendo el hipotético llenado de electrones. En esta tabla se presentan los elementos en bloques, columnas, ordenados de derecha a izquierda, bloque s con 2 columnas, bloque p con 6 columnas, boque d con 10 columnas y bloque f con 14 columnas. Y de una manera escalonada filas de 2 en 2, 2 filas con 2 elementos s cada una, luego 2 con 8 elementos p y s, luego 2 con 18 elementos d, p y s y luego 2 con 32 elementos f, d, p y s. En un total de 21 figuras él va mostrando la construcción de la tabla periódica con base en los números cuánticos y dando mucha importancia  a la suma (n+l), valor que en últimas define aquí lo que serían los periodos, filas. Lo importante de esta tabla es que con el método de armado de la misma, se sigue el famoso principio de Aufbau (o de construcción). Siguiendo este principio ordenado, allí cabe cualquier elemento existente o posible, al elegir cualquier elemento de la tabla se determina fácilmente sus 4 números cuánticos, n, l, ml, y ms, y por lo tanto su configuración electrónica, sus  estados de oxidación posibles y obviamente sus propiedades químicas.

La simetría de la tabla es impresionante, la posibilidad de expansión es atrayente, la posibilidad de imaginarse la ubicación de cualquier elemento y sus propiedades es fascínate, hay un permanente vínculo entre sus elementos y sus números cuánticos definitorios, lo que la hace muy atractiva para la enseñanza, lo cual permite que los estudiantes se familiaricen con los números cuánticos, tema generalmente complicado de manejar.

Para hallar la configuración  electrónica de cualquier elemento basta con ir siguiendo las filas en orden de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha, escribiendo la configuración electrónica en orden 1s1, 1s2, 2s1, 2s2, 2p1, 2p2, . . .  hasta llegar al número atómico del elemento seleccionado, es más, con una fórmula sencilla atribuida por algún autor a Rydberg, puede uno construir una tabla desocupada y ubicar un elemento por su número atómico en ella en menos de 5 minutos, p. ej.: en el tablero, si uno no tiene una tabla a mano y necesita encontrar la ubicación de un elemento, lo hace, determina su configuración y habla de sus propiedades químicas, me refiero al elemento designado por su número atómico y no por su nombre, p. ej. el elemento 20 o el 47 o el 150 etc.

Al estar fascinado con esta tabla, la utilicé siempre que lo necesité, la enseñé cada vez que tenía la oportunidad, corte una tabla de pared de Merck y  en retablos de madera armé esta tabla de “Farré Torá” que exhibía en mi oficina de profesor de química inorgánica de la U. Nacional de Colombia, Bogotá (1972-2005) y que llevaba a algunas clases cuando era necesario.

Más tarde en la década de los 90’s mediante un cambio del pensum de química se comenzó a enseñar, lo que se llamó química teórica, en los tres primeros niveles o semestres, al menos 1 y ½, en realidad eran historia de la química. Yo participé en algunas conferencias y en la preparación me encontré con que mi “amigo” Rydberg, a quien conocía y admiraba por sus estudios matemáticos de las líneas de los espectros de emisión y por su constante R, se había dedicado a encontrar alguna relación entre la tabla periódica o periodicidad y sus hallazgos de la relación de las líneas de emisión de algunos átomos y los números enteros, 1, 2, 3, …. Según me acuerdo de lo consultado, Rydberg consideraba que debería haber una relación sencilla entre los números enteros y el orden o periodicidad de los elementos, algo así como que la periodicidad de  los elementos deberían tener alguna relación sencilla con los enteros, llegó a sugerir que los elementos se podían ordenar en una tabla de 2 en 2 filas, siguiendo la formula sencilla de 2*n^2 elementos en cada fila donde n es un entero comenzando con n=1, para las 2 primeras filas y cambia cada 2 filas, es decir:

2  filas de 2*1^2=2 elementos,

2 filas de 2*2^2=8 elementos,

2filas de 2*3^2= 18 elementos,

2 filas de 2*4^2=32 elementos,

según el texto en cuestión, él intentó armar su tabla pero debido a que los primeros estudios de las líneas espectrales sugerían unos elementos no descubiertos y que resultaron no existentes, entonces falló en su intento. Para mí este hallazgo o lectura me trajo a la mente de inmediato la tabla de Farré Torá, la analicé ahora con este principio de Rydberg y funcionaba a la perfección, en realidad era elemental y por lo tanto perfecto, allí me convencí de las bondades de “nuestra” tabla. Quise reivindicar el principio de Rydberg y su acierto para construir una tabla periódica y escribir algo para p. ej. el J. Chem. Educ. Buscado en el mismo Journal me enteré de que esta tabla ya se había propuesto hacia los años 1929 por Charles Janet y en el artículo se hacia una defensa de esta tabla, pero no se mencionaba lo de Rydberg. Sin embargo yo seguía fascinado con la famosa tabla y ahora sí con las facilidades del internet y con la cantidad de material subido en la red, me puse a hacerle un seguimiento a la famosa tabla y me ha satisfecho lo que he encontrado que he querido compartirlo.

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Buscando Periodic Table Janet, en Wikipedia, me lleva a Alternative periodic tables y allí aparecen 2 referencias, una presenta la tabla elegante y la otra es de un fanático de la tabla de Ch. Janet, un profesor Tarantola que mantiene un seguimiento y busca adeptos a la tabla de Ch. Janet,

Allí hay un link al escrito original en francés de Ch. Janet, en donde aparece la tabla en mención (1929), no se menciona a Rydberg.

Buscando a Farré Torá, llega uno a la página

Buscando a Yeou Ta llega uno a

En este libro “Fundamental World of Quantum Chemistry”  (2003) se encuentra el capitulo “Modern Quantum Look at the Periodic Table of Elements” escrito por V. N. Ostrovsky (pag. 635) y que en el numeral 2. Early History: (n+l, n) as Empirical Rule, hace referencia a la regla de (n+l, n), muestra que es una regla empírica y que no tiene un autor cierto, menciona a Madelung con un escrito de 1936 como el más probable y menciona a Yeou Ta con escritos de 1945 y 1946. No olvidar que la tabla de Ch. Janet se publicó años antes, en 1929.

Buscando a Rydberg y su relación con la tabla periódica se selecciona

Aquí se encuentran dos puntos claves, uno:

Que Rydberg propone que es mejor tener en cuenta a los elementos, para su organización en una tabla periódica, por un orden de números enteros que por sus pesos atómicos (1897) y dos:

Que se puede organizar una tabla periódica teniendo en cuenta el orden arriba mencionado de a 2 filas de 2*n^2 elementos, n=1, 2, 3, …. (1906). Este enlace también trae una bibliografía interesante.

Una página fascinante y que trae todas las tablas conocidas incluidas las de discordia, trae una de Rydberg y las de Ch. Janet.

Finalmente,  considero que la tabla debería llamarse de J. R. Rydberg y Ch. Janet.

Por mi parte me quedo y recomiendo la tabla periódica propuesta por Charles Janet (1929).

He subido a este enlace  los 21 cuadros (PDF) de construcción de la tabla presentada por Francisco Farré Torá en el libro de Química Orgánica de G. Debore, traducción  y adaptación al español por E. Muñoz Mena, editorial Publicaciones Cultural S. A. Mexico D. F., (1959)