Ley Peridica. Es la base de la tabla peridica y establece que las propiedades fsicas y qumicas de los elementos qumicos tienden a repetirse de forma sistemtica conforme aumenta el nmero atmico.Desarrollo histricoComo resultado de los descubrimientos que establecieron en firme la teora atmica de la materia en el primer cuarto delsiglo XIX, los cientficos pudieron determinar las masas atmicas relativas de los elementos conocidos hasta entonces. El desarrollo de la electroqumica durante ese periodo por parte de los qumicos britnicosHumphry DavyyMichael Faradaycondujo al descubrimiento de nuevos elementos.Primeros intentos de clasificaciones de los elementos qumicosAunque algunos elementos como eloro(Au),plata(Ag),cobre(Cu),plomo(Pb) y elmercurio(Hg) ya eran conocidos desde la antigedad, el primer descubrimiento cientfico de un elemento ocurri en elsiglo XVIIcuando el alquimistaHenning Branddescubri elfsforo(P).En elsiglo XVIIIse conocieron numerosos nuevos elementos, considerndose los ms importantes los gases, con el desarrollo de la qumica neumtica:oxgeno(O),hidrgeno(H) ynitrgeno(N). Tambin se consolid en esos aos la nueva concepcin de elemento, que condujo aAntoine Lavoisiera escribir su famosa lista de sustancias simples, donde aparecan 33 elementos.A principios delsiglo XIX, la aplicacin de lapila elctricaal estudio de fenmenos qumicos condujo al descubrimiento de nuevos elementos, como los metales alcalinos y alcalino-trreos, sobre todo gracias a los trabajos de Humphry Davy. En1830ya se conocan 55 elementos. Posteriormente, a mediados del siglo XIX, con la invencin del espectroscopio, se descubrieron nuevos elementos, muchos de ellos nombrados por el color de sus lneas espectrales caractersticas:cesio(Cs, del latn caesus, azul),talio(Tl, de tallo, por su color verde),rubidio(Rb, rojo), etc.La semejanza de las propiedades fsicas y qumicas de ciertos elementos sugiri a los cientficos del siglo XIX la posibilidad de ordenarlos sistemticamente o agruparlos de a acuerdo con determinado criterio.Johann Wolfgang Dbereiner(1780-1849) profesor de Qumica en la Universidad de Jena, hizo uno de los primeros intentos de clasificacin de los elementos, cuando en1817mostr que elestronciotena una masa atmica aproximadamente igual a la media aritmtica de las masas atmicas delcalcio(Ca) y delBario(Ba), elementos similares a l.Posteriormente mostr la existencia de similitudes entre elementos agrupados en tros que l denomina triadas. La triada delcloro, delbromoy delyodo(Cl - Br - I) es un ejemplo. Pone en evidencia que la masa de uno de los tres elementos de la triada es intermedia entre la de los otros dos. En1850se contaba con unas 20 triadas para llegar a una primera clasificacin coherente.Otros qumicos como: Pettenkofer, Dumas, Lenssen, Gladstone contribuyeron tambin a buscar relaciones entre diferentes elementos. Odling incluy ms de tres elementos en algn grupo y encontr cierta analoga entre los primeros elementos de cuatro grupos contiguos comocarbono(C), nitrgeno(N),oxgeno(O) yflor(F) cuya diferencia de pesos atmicos era menor que la que haba entre dos elementos del mismo grupo. Incluso Kremers sugiri que algunos elementos podan pertenecer a dos triadas diferentes perpendiculares una a la otra. Sin embargo, debido al nmero limitado de elementos conocidos y a la confusin existente en cuanto a la distincin entre masas atmicas y masas moleculares, los qumicos no captaron el significado de las triadas de Dbereiner.La importancia del trabajo de Dbereiner radica en que fue el 1 intento de clasificacin de los elementos. En su poca eran muy pocos los elementos conocidos y los valores de los pesos atmicos todava estaban en discusin. Esto fue el inicio de la cuadrcula que posteriormente Newlands, Odling, Meyer y el mismoMendeleievutilizaron hasta llegar a la clasificacin peridica algunos aos ms tarde.El desarrollo del espectroscopio en1859por los fsicos alemanesRobert Wilhelm BunsenyGustav Robert Kirchhoff, hizo posible el descubrimiento de nuevos elementos. En1860, en el primer congreso qumico internacional celebrado en el mundo, el qumico italianoStanislao Cannizzaropuso de manifiesto el hecho de que algunos elementos (por ejemplo el oxgeno) poseen molculas que contienen dos tomos. Esta aclaracin permiti que los qumicos consiguieran una 'lista' consistente de los elementos.Estos avances dieron un nuevo mpetu al intento de descubrir las interrelaciones entre las propiedades de los elementos. En1862, el gelogo y profesor de l'Ecole de Mines de Paris (Escuela de Minas de Pars)Alexander Emile Beguyer de Chancourtois, envi a la Academie de Sciences de Paris (Academia de Ciencias de Pars) un informe donde propona una clasificacin de los elementos qumicos colocados sobre la superficie de un cilindro, cuya circunferencia estaba dividida en 16 partes iguales, tomando como base la masa atmica del oxgeno que es 16.

Modelo de Chancourtois.Los elementos se disponan sobre una lnea diagonal formando un ngulo de 45 con la horizontal, dibujando una espiral de la misma forma que las hlices de un tornillo y estaban ordenados segn su peso atmico creciente (expresados en nmeros enteros), de manera que los que tenan propiedades parecidas se situaban en una misma lnea vertical, evidenciando una cierta periodicidad entre los elementos de la tabla.Chancourtois observ la estrecha semejanza existente entre los elementos situados en la misma linea vertical, separados por 16 unidades de masa atmica, el anlisis realizado evidenci que este cientfico francs fue el primero en darse cuenta de que las propiedades de los elementos eran una funcin de su peso atmico. El sistema era ms complejo pues tambin inclua compuestos (xidos, amonaco,) y aleaciones. Adems el esquema resultaba complicado tcnicamente de imprimir por lo que en su comunicacin no se incluy. Probablemente este hecho influy en que su propuesta no fue demasiado conocida.Dos aos ms tarde (1864), el qumico inglsJohn Alexander Reina Newlands(1838-1898) dio cuenta a la Sociedad de Qumica Inglesa, que cuando los elementos qumicos, se disponen en orden creciente de sus masas atmicas y en grupos de siete elementos, las propiedades del octavo elemento qumico se parecen a la del primero, las del noveno son semejantes a las del segundo y as sucesivamente (los gases nobles no haban sido aun descubiertos), de manera que cada uno tena propiedades similares al octavo elemento posterior.

Serie Ley de las octavas.Newlands llam a estas series ley de las octavas por su analoga con los siete intervalos de la escala musical, Newlands dividi los elementos en perodos y familia; los perodos los constituan los siete elementos consecutivos segn su masa atmica y en las familias agrup a los elementos qumicos con caractersticas similares.Esta ley no puede aplicarse a los elementos ms all del Calcio porque dejaba de cumplirse. El descubrimiento de elementos nuevos poda cuestionar la tabla que pareca cerrada, esta clasificacin se considero insuficiente, y no impresion a sus contemporneos, probablemente porque la periodicidad observada slo se limitaba a un pequeo nmero de los elementos conocidos. Su propuesta fue rechazada por la comunidad cientfica que lo menospreci y ridiculiz (hasta que 23 aos ms tarde fue reconocido por la Royal Society, que concedi a Newlands su ms alta condecoracin, la medalla Davy). A pesar de esto era la primera vez que se utilizaba una secuencia de masas atmicas y la tabla peridica comienza a ser diseada.Si bien el trabajo de Newlands fue incompleto, result de importancia, ya que puso en evidencia la estrecha relacin existente entre los pesos atmicos de los elementos y sus propiedades fsicas y qumicas.En1869, el profesor de QumicaJulius Lothar Meyer(1830-1895) en la Universidad de Wroclaw cuando asisti al congreso de Karlsruhe. Las conclusiones del mismo le permitieron revisar las relaciones numricas existentes entre los elementos qumicos apoyndose en la teora atmica de Dalton y la hiptesis de Avogadro. Basndose en estas nociones determin los volmenes atmicos de los elementos qumicos, poniendo en evidencia una cierta periodicidad en el volumen atmico. Los elementos similares tienen un volumen atmico similar en relacin con los otros elementos. Los metales alcalinos tienen por ejemplo un volumen atmico importante.En1869haban muchas de las piezas del rompecabezas de los elementos qumicos, el qumico rusoDimitri Ivanovich Mendeliev, era consciente del trabajo de Newlands, pero no le gustaba la manera en que lo expresaba. En particular, detestaba la forma en que algunos elementos parecan haber sido metidos con calzador para mantener la impresin de periodicidad. l se dio cuenta de que clasificando los elementos segn sus masas atmicas se vea aparecer una periodicidad en lo que concierne a ciertas propiedades de los elementos y que esas propiedades tenan que dar respuesta a una ley peridica que aun no se conoca.FormulacinLey peridica de MendelievMendelievestudi el cambio las propiedades qumicas de las sustancias en funcin del crecimiento de las masas atmicas de los elementos qumicos, y analiz el comportamiento de la valencia de los elementos qumicos, las propiedades y composicin de los compuestos que estos forman.

Variacin de las propiedades.Al aumentar el nmero atmico la composicin de los xidos de los elementos qumicos se repite cada cierta cantidad de elementos qumicos.Mendelievcomprob que esto, no solo se cumpla para los xidos, sino tambin para otros compuestos y para las propiedades qumicas de las sustancias, lo que le llev a la conclusin siguiente: las propiedades de las sustancias simples, as como tambin de la composicin y propiedades de los compuestos de los diferentes elementos qumicos, se encuentran en dependencia peridica con la magnitud de sus masas atmicas, es decir Las propiedades de los cuerpos simples as como las formas y propiedades de los compuestos de los elementos se encuentran en dependencia peridica de los pesos atmicos de los elementos.Esta importantsima generalizacin se conoce como la ley peridica deMendeliev, conformndose plenamente alrededor de1905, despus del descubrimiento de los gases nobles.La ley peridica surgi de forma totalmente emprica y antes de conocerse sus fundamentos sus descubridores y los que contribuyeron a su primitivo desarrollo nada saban de electrones, protones o neutrones, ni de nmero atmico y estructura atmica. Sin embargo esto no fue un inconveniente para su inmediata utilizacin como norma de bsqueda de elementos desconocidos, y como principio organizado de la creciente multitud de hechos qumicos. En este sentido la ley peridica y la|tabla peridicacontribuyeron notablemente al desarrollo de laqumicadurante medio siglo.El sistema peridico de los elementos es expresin de la ley peridica,Mendeliev, orden los elementos de acuerdo a su masa atmica y situ en una misma columna a aquellos que tenan algo en comn. Su tabla, presentada en1869, se bas en la variacin manual de las propiedades qumicas. La aceptacin universal del la clasificacin de Mendeleiev puede considerarse como un verdadero renacimiento del pensamiento qumico. Por primera vez fueron relacionadas en un esquema lgico las variaciones de las propiedades de los elementos y sus compuestos, y dej de ser necesario tratar un elemento como una individualidad totalmente desligada y sin relacin con sus vecinos.La clave del xito de sus esfuerzos fue comprender que los intentos anteriores haban fallado porque todava quedaba un cierto nmero de elementos por descubrir, y haba que dejar los huecos para esos elementos en la tabla. Por ejemplo, aunque no exista ningn elemento conocido hasta entonces con una masa atmica entre la delcalcio(Ca) y la deltitanio(Ti),Mendelievle dej un sitio vacante en su sistema peridico. Este lugar fue asignado ms tarde al elementoescandio, descubierto en1879, que tiene unas propiedades que justifican su posicin en esa secuencia. El descubrimiento del escandio slo fue parte de una serie de verificaciones de las predicciones basadas en la ley peridica, y la validacin del sistema peridico aceler el desarrollo de la qumica inorgnica.El sistema peridico ha experimentado dos avances principales desde su formulacin original por parte de Mendeliev y Meyer La primera revisin extendi el sistema para incluir toda una nueva familia de elementos cuya existencia era completamente insospechada en elsiglo XIX. Este grupo comprenda los tres primeros elementos de los gases nobles o inertes,argn,helioynen, descubiertos en la atmsfera entre1894y1898por el fsico britnicoJohn William Strutty el qumico britnicoWilliam Ramsay.El segundo avance fue la interpretacin de la causa de la periodicidad de los elementos en trminos de la teora de Bohr (1913) sobre la estructura electrnica del tomo.Ley peridica modernaLas bases de todo el desarrollo moderno de la qumica fueron sentadas en el periodo que sigui a la propuesta deMendelievy al desarrollo sobre la estructura atmica.El sistema peridico como indic Mendeliev, en1889, no solo esperaba nuevas aplicaciones, sino tambin perfeccionamientos, un desarrollo minucioso y unas nuevas fuerzas cientficas que lo impulsaran y aadi, en1905, despus de haber sido descubiertos los gases nobles a la ley peridica el futuro no lo amenaza con la destruccin, sino que solo promete superestructuras y desarrollo.Despus de realizadas las correciones de masas atmicas y despus del descubrimiento de nuevos elementos que fueron ocupando las casillas vacas de la tabla de Mendeliev, persistan, sin embargo, algunas anomalas en la tabla peridica.Por ejemplo:a) Elnquel(Ni), que se parece ms alpaladio(Pd) y alplatino(Pt), y debe quedar en el mismo grupo, tiene una masa atmica menor que elcobalto(Co), no debiendo situarse antes que est en la tabla.b) Elargn(Ar), que pertenece por sus propiedades al grupo de los gases nobles, tiene una masa atmica superior a la delpotasio(K) que debe seguirle en orden sucesivo en la tabla.c) Elteluro(Tl) que tiene una masa atmica superior alyodo(I) es muy semejante alazufre(S) y alselenio(Se), y debe estar antes que el yodo para encajar en el grupo deloxgeno(O).De acuerdo con todo esto se hizo evidente que la masa atmica creciente es un criterio de ordenamiento imperfecto para la estructuracin de la tabla peridica.Realmente las causas de estas anomalas estn en que las masas atmicas son las masas promedio de las mezclas de istopos que constituyen cada elemento y estn en relacin con las cantidades relativas de cada clase de tomo en la mezcla isotpica. Es decir, que la masa atmica no es una propiedad de clase de tomo, sino del elemento o conjunto de tomos de igual carga nuclear. La masa atmica depende de la abundancia de cada istopo en la mezcla y vara de acuerdo con esto para cada elemento.La siguiente etapa importante en el desarrollo de la ley peridica, est vinculada con los trabajos deMoseley, quien, en1912, estudiando los espectros derayos X, descubri que las lneas caractersticas de los espectros de rayos X de los distintos elementos variaban su frecuencia en una cantidad constante al pasar de un elemento al siguiente en la tabla peridica.En1913Moseley encontr que experimentalmente la carga nuclear (Z) es una constante fsica de los tomos y que est ntimamente relacionada con su estructura, siendo igual al nmero atmico.A partir del descubrimiento de la ley de Moseley, la tabla peridica tiene como fundamento la carga nuclear y no el peso atmico. Este cambio de interpretacin de la ley peridica no puede sugerir ninguna objecin de principio, puesto que la precisin de los postulados generales sobre la base de nuevos datos experimentales es una condicin indispensable para el desarrollo de la ciencia.

Cuando se analizaron las longitudes de onda y nmeros de onda de las rayas correspondientes a las distintas series del espectro de rayos X se encontr que cumplen la relacin

Ecuacin de MoseleyDonde y C son constantes que dependen del tipo de serie de espectros. A la ecuacin anterior se le denomina ley de Moseley.Estos resultados mostraron que existe una magnitud fundamental que aumenta regularmente al pasar de un elemento a otro (aumenta en unidad). Esta magnitud es evidentemente la carga elctrica del ncleo o carga nuclear (Z).Cuando los elementos se disponen en el orden sucesivo de sus cargas nucleares desaparecen las anomalas que se presentaban al ordenarlos segn sus masas atmicas crecientes. La carga nuclear se corresponde con el nmero de orden en la tabla peridica o nmero atmico, demostrando que la verdadera base de la ley peridica no son las masas atmicas, sino las cargas positivas de los ncleos atmicos, numricamente expresados (en unidades de carga electrnica) por los nmeros atmicos de los correspondientes elementos qumicos.De acuerdo con esto, la ley peridica actual slidamente est cimentada en la estructura atmica de los elementos qumicos, y se expresa de la siguiente forma:

Las propiedades fsicas y qumicas de los elementos son funciones de las configuraciones eslectrnicas de sus tomos, las cuales varan peridicamente al aumentar el nmero atmico, postulado conocido como la Ley peridica de Moseley.Es decir, las propiedades de los elementos varan peridicamente cuando se ordenan segn sus cargas nucleares y cada cierto nmero de elementos las propiedades se repiten.