La forma de la tabla periódica no es un capricho: cada fila corresponde a una capa de electrones y cada bloque al tipo de espacio que esos electrones ocupan. Las dos filas sueltas de abajo están ahí solo para que la tabla quepa en una página.
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La respuesta corta: la tabla dibuja cómo se ordenan los electrones
La tabla actual reúne 118 elementos ordenados por número atómico, es decir, por la cantidad de protones de su núcleo. Los coloca en 7 filas, llamadas periodos, y 18 columnas, llamadas grupos.
Las filas no tienen la misma longitud. La primera tiene 2 elementos; la segunda y la tercera, 8; la cuarta y la quinta, 18; la sexta y la séptima, 32. Esa irregularidad es la que crea los escalones y el gran hueco en la parte de arriba.
La razón está en los electrones. Cada fila corresponde a una nueva capa de electrones alrededor del núcleo, y en cada capa caben más electrones que en la anterior. Por eso las filas se alargan a medida que se baja. La tabla, en el fondo, es un mapa de cómo se van llenando esas capas.
Cómo funciona: cuatro bloques de 2, 6, 10 y 14 columnas
Dentro de cada capa, los electrones ocupan distintos tipos de espacios, que los químicos llaman orbitales y nombran con letras: s, p, d y f. Se puede imaginar como una casa con habitaciones de distintos tamaños. Cada tipo de habitación admite un número fijo de inquilinos: 2 en la s, 6 en la p, 10 en la d y 14 en la f.
Esos números explican la anchura de cada zona de la tabla:
- Bloque s: las 2 columnas de la izquierda.
- Bloque p: las 6 columnas de la derecha.
- Bloque d: las 10 columnas del centro, los llamados metales de transición.
- Bloque f: 14 columnas, las que suelen aparecer separadas abajo.
Hay una consecuencia práctica. Los elementos de una misma columna tienen igual la configuración de electrones de su capa externa, y por eso se comportan de forma parecida en las reacciones químicas. Así se explica que los gases nobles estén todos juntos en la última columna.
¿Por qué hay dos filas sueltas abajo?
Las dos filas de abajo son los lantánidos y los actínidos, el bloque f. No están ahí por ser elementos especiales, sino por una cuestión de espacio.
Si se mira con atención, tras el lantano, el elemento 57, la tabla salta al 72. Los elementos del 58 al 71 están en la primera fila suelta. Lo mismo ocurre tras el actinio, el 89: del 90 al 103 aparecen en la segunda. Esos elementos suman cerca de una cuarta parte de la tabla.
Si se colocaran en su sitio real, la tabla tendría 32 columnas y sería tan ancha que no cabría cómodamente en una página. Por eso se dibujan aparte. Es una decisión gráfica, no científica: los periodos 6 y 7 tienen 32 elementos precisamente porque incluyen esas filas. La forma actual, con lantánidos y actínidos reorganizados, la propuso hacia 1945 el químico Glenn T. Seaborg, Nobel en 1951.
De los huecos de Mendeléiev a los elementos de 2016
Dmitri Mendeléiev publicó su tabla en 1869, con 63 elementos conocidos. Su gran acierto fue dejar huecos para elementos que aún no se habían descubierto y predecir sus propiedades. Llamó a dos de ellos eka-aluminio y eka-silicio. Se encontraron después: el galio en 1875, el escandio en 1879 y el germanio en 1886.
Mendeléiev ordenó los elementos por su peso. En 1913 y 1914, el físico Henry Moseley demostró con rayos X que el orden correcto lo marca el número atómico. Por eso el cobalto, número 27, va antes que el níquel, número 28, aunque durante años se colocaran al revés por su peso. Moseley murió en Galípoli en 1915, con 27 años.
La última fila se completó el 5 de enero de 2016, cuando se confirmaron los elementos 113, 115, 117 y 118: nihonio, moscovio, teneso y oganesón. En 2019, la ONU celebró el Año Internacional de la Tabla Periódica, a los 150 años de la versión de Mendeléiev.
Errores comunes sobre la tabla periódica
«Los elementos de abajo son aparte». No: forman parte de las filas 6 y 7 y solo se dibujan separados para ahorrar espacio.
«La tabla se ordena por peso». Así lo hizo Mendeléiev, pero desde Moseley el criterio es el número atómico.
«Cada elemento está donde le corresponde por sus electrones, sin excepciones». El helio es el contraejemplo. Por sus electrones pertenece al bloque s, junto a los metales del grupo 2. Sin embargo, se coloca en el grupo 18 porque su única capa está completa y se comporta como un gas noble: no reacciona como el berilio o el magnesio. La posición del hidrógeno y del propio helio todavía genera debate entre químicos.
Preguntas frecuentes
¿Cuántos elementos tiene la tabla periódica?
Hay 118 elementos confirmados, repartidos en 7 periodos y 18 grupos. La séptima fila se completó en 2016 con el nihonio, el moscovio, el teneso y el oganesón.
¿Por qué los lantánidos y actínidos están abajo?
Porque forman el bloque f, de 14 columnas. Si se incluyeran en el cuerpo principal, la tabla tendría 32 columnas y sería demasiado ancha para una página.
¿Por qué el helio está con los gases nobles?
Porque su capa de electrones está completa y no reacciona, igual que los gases nobles. Por sus electrones podría ir en el grupo 2, pero allí están metales muy reactivos con los que no se parece.
La próxima vez que vean una tabla periódica, pueden leerla como un mapa: las filas son capas de electrones, los bloques son los tipos de espacio que ocupan y las dos filas sueltas son un ajuste para que quepa en la página. Un buen ejercicio es buscar el lantano y el actinio y comprobar a qué número salta la tabla justo después.
