XIV. OTRA VEZ LA TABLA PERI�DICA

MENDELEIEV hab�a ordenado los elementos qu�micos de acuerdo con su peso at�mico y en una tabla tal que los elementos con propiedades qu�micas semejantes aparecen en la misma columna. Sigamos el juego de Mendeleiev, pero colocando ahora en la misma columna aquellos elementos que tengan el mismo n�mero de electrones en su capa externa, siempre en consonancia con el principio de Pauli y el de m�nima energ�a. Tendr�amos entonces que el berilio, el magnesio, el calcio, el estroncio, el bario y el radio, caen todos en la misma columna, pues todos tienen dos electrones en su capa externa. Pero esto mismo obtuvo Mendeleiev con los �tomos cuya valencia es 2. Lo que sucede, claro est�, es que la estructura electr�nica de la capa externa determina las propiedades qu�micas del �tomo. En otros t�rminos, son los electrones de valencia los que participan en el enlace qu�mico. Empezamos a vislumbrar una explicaci�n, basada en las ideas cu�nticas, de la tabla peri�dica de los �tomos.

Los elementos cuyo n�mero at�mico Z implica completar una capa tambi�n forman una columna. Agregarles un electr�n requiere un gasto fuerte de energ�a, pues el nuevo electr�n ha de ocupar una nueva capa. Son, por tanto, poco activos para unirse con otros �tomos, es decir, qu�micamente inertes. Los elementos con esta propiedad son el helio, el ne�n, el arg�n, el kript�n, el xen�n y el rad�n, o sea los gases nobles. Con ello empieza la teor�a cu�ntica del �tomo a contestar algunas de las preguntas mencionadas al principio.

Luego de la columna de los gases nobles, vendr�a la columna de elementos con un electr�n fuera de la �ltima capa completa o cerrada. Estos elementos (litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio) son semejantes entre s�. Se les conoce gen�ricamente como metales alcalinos. Los que tienen dos electrones fuera de capa cerrada, que ya mencionamos, son tambi�n met�licos aunque menos reactivos que los alcalinos. Se les conoce como los alcalino t�rreos. As� continuamos, colocando electrones en la capa m�s externa, hasta llegar a los elementos que s�lo requieren de un electr�n para llenar esa capa.

Estos son los halogenuros (fl�or, cloro, bromo, iodo, y astatinio) que tienen gran afinidad para combinarse con un �tomo met�lico alcalino. Intuitivamente esto es claro: cada tipo de �tomo tiene el electr�n que el otro necesita para cerrar una capa.

De esta forma, hemos clasificado a los elementos en cuatro categor�as: los gases nobles, los metales, los halogenuros y una cuarta clase, los metaloides como el germanio y el ars�nico. Empezamos a establecer conexiones entre la ecuaci�n de Schrödinger, resuelta en forma aproximada usando el modelo de capas at�mico, y la tabla peri�dica que Mendeleiev obtuvo emp�ricamente bas�ndose en las propiedades qu�micas de los elementos. Se ha reducido el entender la Tabla de Mendeleiev a una aplicaci�n de leyes m�s generales, las leyes cu�nticas contenidas en la ecuaci�n de Schrödinger y el principio de Pauli.