Tabla periódica para moléculas.

Los científicos del Instituto Tecnológico de Tokio (Tokyo Tech) desarrollan tablas similares a la tabla periódica de elementos pero para moléculas. Su enfoque podría utilizarse para predecir nuevas sustancias estables y crear materiales útiles.

tabla periodica moleculas - Buscar con Google
Tabla periódica de varias moléculas tetraédrica

La tabla periódica de elementos fue propuesta en 1869, y después se convirtió en una de las piedras angulares de las ciencias naturales. Esta tabla fue diseñada para contener todos los elementos (átomos) que se encuentran en la naturaleza en una disposición especial que los agrupa en filas y columnas de acuerdo con una de sus características más importantes, el número de electrones. Los científicos han utilizado la tabla periódica durante décadas para predecir las características de los elementos entonces desconocidos, que se añadieron a la tabla con el tiempo.

¿Podría haber una tabla periódica para las moléculas? Aunque algunos investigadores han pensado en esta posibilidad y han propuesto reglas periódicas para predecir la existencia de ciertas moléculas, estas predicciones eran válidas sólo para grupos de átomos con una simetría cuasiesférica, debido a las limitaciones de su propia teoría. Sin embargo, hay muchos grupos de átomos con otras formas y otros tipos de simetrías que deberían tenerse en cuenta con un modelo mejor. Así, un equipo de investigación del Tokyo Tech, incluyendo al Dr. Takamasa Tsukamoto, el Dr. Naoki Haruta, el Prof. Kimihisa Yamamoto y sus colegas, propuso un nuevo enfoque para construir una tabla periódica para moléculas con múltiples tipos de simetrías.

Fig. 1 | Nature Communications

Su enfoque se basa en una observación aguda sobre el comportamiento de los electrones de valencia de los átomos que forman grupos moleculares. Los electrones de valencia pueden considerarse como electrones “libres” en los átomos con una órbita externa, y por lo tanto pueden interactuar con los electrones de otros átomos para formar compuestos. Cuando múltiples átomos forman un cúmulo con una forma simétrica, sus electrones de valencia tienden a ocupar determinadas órbitas moleculares llamadas “superórbitas atómicas”, en las que se comportan casi exactamente como si fueran los electrones de un átomo enorme.

Al considerar este hecho y analizar los efectos de las simetrías estructurales para los cúmulos (Fig. 1), los investigadores propusieron “modelos orbitales adaptados a la simetría (SAO)”, que están de acuerdo con múltiples moléculas conocidas, así como con cálculos cuánticos-mecánicos de última generación. Las nuevas tablas periódicas, que se crearían para cada tipo de simetría, serían en realidad cuatridimensionales, como se muestra en la Fig. 2, porque las moléculas estarían dispuestas según cuatro parámetros: grupos y períodos (basados en sus electrones de “valencia”, similares a la tabla periódica normal), especies (basados en los elementos constitutivos), y familias (basados en el número de átomos).

El enfoque de SAO es muy prometedor en el campo del diseño de materiales. “Las modernas técnicas de síntesis nos permiten producir muchos materiales innovadores basados en el modelo SAO, como los materiales magnéticos ligeros”, afirma el profesor Yamamoto. El camino a seguir para los científicos consiste en ampliar aún más estas tablas a clusters moleculares con otras formas y simetrías y predecir moléculas estables que aún no se han desarrollado. “Entre las infinitas combinaciones de elementos constitutivos, la tabla periódica propuesta será una contribución significativa al descubrimiento de nuevos materiales funcionales”, concluye el profesor Yamamoto.

70 elementos diferentes de la tabla periódica en tu bolsillo

Raro es que en nuestra mano o en nuestro bolsillo haya 70 elementos diferentes de la tabla periódica. Eso sucede porque vivimos unidos al smartphone, y un smartphone funciona gracias a esa cantidad inimaginable de elementos.

Ilustración de Tabla Periódica De Los Elementos De La Etiqueta De ...

Entre los metales que alberga nuestro smartphone está el cobre, el níquel, el estaño, el cobalto, el indio, el antimonio, el oro, la plata, el paladio… Todos estos elementos son empleados en la construcción de nuestros dispositivos portátiles porque poseen propiedades electrónicas muy importantes, o para los imanes minúsculos y potentes que se usan en el altavoz y en el motor de la vibración.

Un smartphone, de hecho, alberga del orden del 85 por ciento de todo el terreno disponible de la tabla periódica, tal y como explica Lewis Dartnell en su libro Orígenes:

Descargar Orígenes de Lewis Dartnell PDF - EPUB #Libros #LibrosPDF #LibrosEPUB #PDF #EPUB #LibrosNinja

En nuestro teléfono inteligente también tienen cabida toda una serie de elementos no metálicos, como carbono, hidrógeno y oxígeno en los plásticos, bromo como retardante de llama y silicio para las obleas de los microchips. De los 83 elementos estables (no radiactivos) que existen, unos setenta son utilizados en la fabricaión de un dispositivo de consumo cotidiano como un teléfono inteligente.

En la actualidad, los microchips pueden llegar contener alrededor de sesenta metales diferentes, pero en fecha tan reciente como 1990 este número era de solo unos 20.

Tour virtual por la Tabla Periódica

Una breve historia visual de la tabla periódica. (por Jake Yeston, Nirja Desai, and Elbert Wang).

Resultado de imagen de Jake Yeston, Nirja Desai, and Elbert Wang

ACCEDER A LA VISITA VIRTUAL

Celebramos este año 2019 como el Año Internacional de la Tabla Periódica, por iniciativa de las Naciones Unidas, coincidiendo con el 150 aniversario de primer esbozo de ordenación de los elementos químicos por el químico ruso Dmitri Ivanovich Mendeléyev.

En marzo de 1869, Mendeléyev presenta a la Sociedad Química Rusa una ordenación de los 63 elementos químicos que se conocían en su época, con la forma de una tabla. Una lista prácticamente desordenada de elementos se convertía en una tabla ordenada donde, y este es uno de los mayores logros del químico ruso, dejó huecos para elementos aún no descubiertos con descripción de sus propiedades.

El aspecto de la tabla original de Mendeléyev era bien distinto de la imagen actual que todos conocemos, la de Horace Groves Deming, la versión estándar, aunque hay centenares de representaciones de todo tipo y para todos los gustos.

Los elementos químicos en vídeos

Resultado de imagen de tabla periodica elementos
ACCEDER A LA TABLA

Las tablas que trazan los elementos químicos han existido desde el siglo XIX,  pero esta versión moderna, elaborada por el periodista Brady Haran con la participación de químicos de la Universidad de Nottingham, contiene un video corto sobre cada uno de ellos.

Para verlos sólo tienes que pinchar en cada elemento químico.
Han relizado 118 microvideos que irán actualizando con nuevas historias y películas sobre otras áreas de la química.

 

Elementos químicos en peligro de extinción

EuChemS Element Scarcity - EuChemS Periodic Table - EuChemS
DESCARGAR LA TABLA PERIODICA

En conmemoración del Año Internacional de la Tabla Periódica 2019, EuChemS ha lanzado una novedosa tabla de elementos químicos que pone de manifiesto el problema de la escasez de alguno de ellos. Con esta acción se pretende alertar del peligro que esto supone y se espera que sirva para concienciar a los políticos, educadores y a la sociedad en su conjunto.

La Tabla Periódica está disponible para su descarga gratuita bajo licencia Creative Commons CC BY-ND. e incluirá más adelante detalles sobre su diseño, cuestionarios para estudiantes, etc…


La protección de los elementos en peligro debe lograrse en varios niveles.

  • Como individuos, necesitamos preguntarnos si las actualizaciones de nuestros teléfonos y otros dispositivos electrónicos son realmente necesarias, y necesitamos asegurarnos de que reciclamos correctamente para evitar que los viejos aparatos electrónicos terminen en vertederos o contaminando el medio ambiente.
  • A nivel político, necesitamos ver un mayor reconocimiento del elemento de riesgo que plantea la escasez, y es necesario tomar medidas para apoyar mejores prácticas de reciclaje y una economía circular eficiente.
  • Además, es necesario tener en cuenta la transparencia y las cuestiones éticas para evitar el abuso de los derechos humanos, así como para permitir a los ciudadanos tomar decisiones informadas a la hora de comprar teléfonos inteligentes u otros aparatos electrónicos, ya que muchos de los elementos que necesitamos en nuestros aparatos electrónicos se importan de zonas de conflicto.

    FUENTE: Real Sociedad Española de Quimica