Regularidades en la tabla periódica de los elementos químicos representativos

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Retroalimentación

En 1889 todavía no se conocía ninguna base física para el sistema periódico de elementos químicos. La tabla periódica de entonces difería en varios aspectos de la de 1869 [Mendeleev 1869] y de la actual. Sin embargo, el sistema periódico había sido ampliamente aceptado durante los años intermedios, durante los cuales se habían descubierto varios elementos predichos por Mendeleev. La Sociedad Química ya había reconocido su importancia concediendo la medalla Davy a Mendeleev y Julius Lothar Meyer en 1882 y a J. A. R. Newlands en 1887. Incluso había habido tiempo para que surgieran cuestiones de prioridad y crédito (véase, por ejemplo, Newlands 1878 y van Spronsen 1969a.), cuestiones que aún se debaten. La selección que reproducimos a continuación, por tanto, representa una revisión del sistema periódico por parte de su principal proponente después de que se haya establecido su validez y utilidad, pero antes de que se hayan explorado sus fundamentos.
El alto honor concedido por la Sociedad Química al invitarme a rendir un homenaje al mundialmente famoso nombre de Faraday pronunciando esta conferencia me ha inducido a tomar como tema la Ley Periódica de los Elementos, siendo ésta una generalización en química que ha atraído últimamente mucha atención.

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La tabla periódica de los elementos que representan la mayoría de los libros de química es sólo un caso especial. Esta visión tabular de los elementos químicos, que se remonta a Dimitri Mendeleev y Lothar Meyer y a los planteamientos de otros químicos para organizar los elementos, implica diferentes formas de representación de una estructura oculta de los elementos químicos. Esta es la conclusión a la que han llegado los investigadores del Instituto Max Planck de Matemáticas en las Ciencias de Leipzig y de la Universidad de Leipzig en un trabajo reciente. El planteamiento matemático de los científicos de Leipzig es muy general y puede proporcionar muchos sistemas periódicos diferentes en función del principio de orden y clasificación, no sólo para la química, sino también para muchos otros campos del conocimiento.
Es un icono de las ciencias naturales y cuelga en la mayoría de las aulas de química: la tabla periódica de los elementos, que este año celebra su 150 aniversario. La visión tabular está estrechamente vinculada a Dimitri Mendeleev y Lothar Meyer, dos investigadores que, en la década de 1860, crearon una ordenación de los elementos basada en sus masas atómicas y similitudes. Hoy en día se clasifican por número atómico (que indica el número de protones en el núcleo atómico) desde el hidrógeno ligero (un protón) hasta el exótico oganeso (118 protones). Los elementos también se clasifican en grupos: Los átomos de una misma columna suelen tener el mismo número de electrones en su capa exterior.Tabla periódica en dif

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ResumenEn 1869, el químico ruso Dimitri Mendeleev publicó el primer borrador de la tabla periódica. En términos de ciencia de datos, su logro puede considerarse un ejemplo exitoso de incrustación de características basado en la cognición humana: las propiedades químicas de todos los elementos conocidos en aquel momento se comprimieron en el sistema de cuadrícula bidimensional para una visualización tabular. En este estudio, tratamos de responder a la pregunta de si el aprendizaje automático puede reproducir o recrear la tabla periódica utilizando las propiedades fisicoquímicas observadas de los elementos. Para lograr este objetivo, desarrollamos un generador de tablas periódicas (PTG). El PTG es un algoritmo de aprendizaje automático no supervisado basado en el mapeo topográfico generativo, que puede automatizar la traducción de datos de alta dimensión a una forma tabular con diseños variables bajo demanda. El PTG produjo de forma autónoma varios arreglos de símbolos químicos, que organizaron una matriz bidimensional como la tabla periódica de Mendeleev o la tabla espiral tridimensional según la periodicidad subyacente en los datos dados. Además, mostramos lo que el PTG aprendió de los datos de los elementos y cómo las características de los elementos, como el punto de fusión y la electronegatividad, se comprimen en los espacios latentes de menor dimensión.

Química periódica

La tabla periódica, también conocida como tabla periódica de los elementos, es una representación tabular de los elementos químicos, que se ordenan por número atómico, configuración electrónica y propiedades químicas recurrentes. La estructura de la tabla muestra las tendencias periódicas. Las siete filas de la tabla, denominadas períodos, suelen tener los metales a la izquierda y los no metales a la derecha. Las columnas, llamadas grupos, contienen elementos con comportamientos químicos similares. Seis grupos tienen nombres aceptados y números asignados: por ejemplo, los elementos del grupo 17 son los halógenos y los del grupo 18 son los gases nobles. También se muestran cuatro áreas o bloques rectangulares simples asociados al llenado de diferentes orbitales atómicos.
Todos los elementos desde el número atómico 1 (hidrógeno) hasta el 118 (oganeso) han sido descubiertos o sintetizados, completando siete filas completas de la tabla periódica[1][2] Los primeros 94 elementos, desde el hidrógeno hasta el plutonio, se encuentran en la naturaleza, aunque algunos sólo se encuentran en cantidades mínimas y unos pocos fueron descubiertos en la naturaleza sólo después de haber sido sintetizados. [Los elementos del 95 al 118 sólo se han sintetizado en laboratorios, reactores nucleares o explosiones nucleares[3]. Actualmente se persigue la síntesis de elementos con números atómicos más altos: estos elementos iniciarían una octava fila, y se han realizado trabajos teóricos para sugerir posibles candidatos para esta ampliación. También se han producido en laboratorio numerosos radioisótopos sintéticos de elementos naturales.

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