El presente año ha sido proclamado por la Unesco el año internacional de la Tabla Periódica, propuesta en 1869 por el químico ruso Dimitri Mendeleyev (1834-1907). La tabla consiste en una ordenación de los elementos químicos en filas y columnas, basándose en sus propiedades y pesos atómicos. Los elementos están colocados en orden creciente de su peso atómico en cada fila, y los que están en la misma columna tienen propiedades semejantes, lo que facilita su estudio.
Mendeleyev, que vivió en el Siglo de Oro de la literatura rusa (Chéjov, Dostoyevski, Gorki, Pu-shkin, Tolstói y Turguenev), fue un personaje muy peculiar tanto en su vida privada como en su actividad científica. Hubo intentos anteriores de ordenar los elementos químicos por parte del francés Béguyer y los químicos alemanes Döbereiner y Meyer. Pero Mendeleyev, de forma independiente, consiguió una ordenación científicamente imaginativa e incluso dejó algunas casillas vacías en la tabla, reservadas para elementos aún no descubiertos. Aún en vida de Mendeleyev se descubrieron tres elementos (galio, escandio y germanio) que pudieron ubicarse en los huecos de la tabla. Su gran afición a los juegos de cartas, particularmente a los solitarios, pudo influir en su visión de la Tabla Periódica. En la época que le tocó vivir a Mendeleyev, el lenguaje científico era sobre todo en alemán o en francés, por lo que muchos avances rusos y de otros países no llegaban a todo el mundo científico, al publicarse en el propio idioma. Y es que ciencia e investigación existían en Rusia con anterioridad a la revolución bolchevique de 1918, aunque fueron reivindicadas como un resultado de ésta.
En el año 1895 comenzaron los avances sobre el átomo, al considerarlo formado por partículas subatómicas y en el año 1913 el físico danés Niels Bohr estableció su modelo de estructura atómica basado en tres partículas: electrones, protones y neutrones. Los protones y neutrones son las partículas más pesadas, mientras que los electrones son unas 2.000 veces más ligeras. Los átomos contienen el mismo número de protones (carga positiva) que de electrones (carga negativa), por lo que se consideran eléctricamente neutros. Los isótopos son elementos que tienen distinto peso atómico pero el mismo número de protones (y electrones), y por esta razón la ordenación de la tabla periódica pasó a basarse en el número atómico (número de protones), en lugar del peso atómico. Mendeleyev formuló su Tabla Periódica con los 63 elementos que se conocían, sin existir entonces evidencia científica de las partículas subatómicas. Con el tiempo se han encontrado hasta 90 elementos presentes en la naturaleza y unos 28 que se han obtenido en el laboratorio, muchos de ellos inestables.
Usos de los elementos y sus compuestos. La mayor parte de los elementos y muchos de sus compuestos forman parte de la vida diaria. Algunos elementos metálicos (cobre, hierro, aluminio) son conductores de la electricidad y se emplean desde hace mucho tiempo en circuitos eléctricos y en materiales metálicos. Otros (como el silicio y el germanio) no son buenos conductores, pero se utilizan en la fabricación de paneles solares y equipos informáticos. Elementos, como el litio, se utilizan en la fabricación de las baterías recargables (teléfonos móviles, automóviles, etc.) y, dado que la localización del litio es muy específica, el control de sus explotaciones mineras puede originar en el futuro litigios en algunas partes del mundo. Es una lástima que los ingresos de algunos países africanos, procedentes de explotación de metales, como el tántalo (utilizado en prótesis quirúrgicas y en teléfonos móviles), sirvan a veces para mantener guerras entre facciones rivales. Algunas de las reservas minerales de ciertos elementos han sido sobreexplotadas, por lo que es necesario mentalizar a la sociedad sobre la necesidad del reciclaje de los productos comerciales que los contienen.
Entusiasmar a los jóvenes con la Química. Es necesario despertar la afición a la química entre los jóvenes, y ya desde la adolescencia. La Tabla Periódica debería considerarse como una especie de "juego de cartas de Mendeleyev" que sirviese para instruir a los adolescentes sobre las propiedades y usos de los elementos que contiene. Existen tablas interactivas que cumplen esa función y a través de las mismas puede llegarse a saber que las sales de estroncio están ligadas al colorido de los fuegos artificiales; el niobio, como superconductor, a los trenes de levitación magnética (China y Japón) y, en fin, el escandio, por su baja densidad, a las aleaciones con aluminio para la fabricación de bicicletas ligeras.
No se televisan en las cadenas españolas programas dedicados al aniversario de la Tabla Periódica. Lo más frecuente son programas de cocina y fútbol y los de contenido científico o histórico se emiten a altas horas de la noche. El resultado es doble: un aumento de la obesidad en España y que sea el país que dedica menos tiempo al sueño, con los consiguientes perjuicios para la productividad y la salud. Precisamente, evitando esos programas encontré por azar un programa para niños en una televisión extranjera, en el que se les explicaba, a su nivel, las propiedades de algunos elementos químicos, además de la vida heroica de algunos científicos que los descubrieron, como Maria Sklodowska-Curie (dos veces Premio Nobel).
La Química tendrá un papel fundamental en la solución de algunos problemas que acucian a la humanidad y particularmente los relacionados con la energía. Son numerosas las investigaciones que se realizan para obtener combustibles y productos químicos a partir de subproductos y materias primas renovables, así como para el desarrollo de nuevos materiales con el fin de conseguir una captación técnico-económica de la energía solar. Los resultados que se van conociendo permiten mirar al futuro con cierto optimismo. En el año 2009 el Dr. Steven Chu, Premio Nobel de Física y Secretario de Energía con el presidente Obama (¡qué envidia da que un miembro de un gobierno sepa lo que es la entalpía!), afirmaba: "Se necesita una revolución en ciencia y tecnología si el mundo quiere reducir su dependencia de los combustibles fósiles y disminuir las emisiones de dióxido de carbono y otros gases causantes del efecto invernadero (cambio climático). Si perdemos la guerra del cáncer, la vida dentro de 50 años será más o menos lo mismo; pero si perdemos la guerra de la energía, la vida será muy diferente". Se necesita urgentemente otro Mendeleyev que, inspirándose en los juegos de cartas, sepa ordenar los "elementos" que puedan dar solución al problema energético.
José Coca Prados. Catedrático emérito de Ingeniería Química
