Dmitri Mendeleev

Introduccion

Entre las grandes figuras de la ciencia del siglo XIX, Dmitri Ivanovich Mendeleev ocupa un lugar casi singular. Fue el hombre que percibio el orden donde otros solo veian caos, que detecto una arquitectura oculta bajo la desconcertante diversidad de la sustancia material, y que tuvo la audacia intelectual de expresar esa arquitectura en una ley unica y abarcadora. La Ley Periodica, la proposicion de que las propiedades de los elementos son una funcion periodica de sus pesos atomicos, no fue simplemente un triunfo organizativo de la quimica. Fue uno de los avances conceptuales mas profundos en la historia de las ciencias naturales, comparable en sus implicaciones a las leyes del movimiento de Newton o al principio de seleccion natural de Darwin. Al imponer la periodicidad al catalogo de elementos conocidos, Mendeleev logro algo que nadie antes habia conseguido: demostro que la materia misma estaba estructurada, que sus componentes basicos no eran arbitrarios sino que seguian reglas, y que esas reglas podian usarse para predecir la existencia de cosas aun desconocidas para la observacion humana.

Mendeleev nacio en 1834 en la ciudad siberiana de Tobolsk, el menor o casi el menor de una familia muy numerosa, y murio en 1907 en San Petersburgo, siendo ya el cientifico mas celebrado que Rusia habia producido jamas. Su vida abarco los reinados de cinco zares rusos, desde Nicolas I hasta Nicolas II, y fue una vida de extraordinaria turbulencia — logros profesionales ensombrecidos por controversias personales, reconocimiento internacional complicado por fricciones politicas domesticas. Era un patriota y un reformador, un hombre profundamente preocupado por el bienestar practico de Rusia que dedico enorme energia a la industria, la agricultura, la educacion y la politica economica. Sin embargo, es la Tabla Periodica, esbozada en unos pocos dias frenticos a principios de la primavera de 1869, por la que la historia lo recuerda por encima de todo lo demas.

La tabla no fue su unico logro. Mendeleev realizo contribuciones significativas al estudio de las soluciones y el comportamiento de los gases, a la comprension del petroleo y el desarrollo de la industria petrolera rusa, y a la teoria de lo que el llamo el punto de ebullicion absoluto de los liquidos. Escribio un libro de texto de quimica enormemente influyente que paso por multiples ediciones y formo a toda una generacion de cientificos rusos. Se desempeno como director de la Oficina de Pesas y Medidas de Rusia, cargo que uso para modernizar los estandares metrologicos del pais. Fue nominado repetidamente para el Premio Nobel, y las maniobras politicas que se lo negaron siguen siendo uno de los capitulos mas perturbadores en la historia del mayor galardon cientifico del mundo.

El presente articulo traza el arco de la vida de Mendeleev desde las nieves de Siberia hasta los laboratorios y las aulas de San Petersburgo y Heidelberg, sigue el viaje intelectual que lo llevo a la Tabla Periodica y evalua el significado perdurable de su logro para la quimica, la fisica y la comprension del mundo natural. Su historia es la de un hombre que supero circunstancias iniciales difificiles, que aprovecho cada oportunidad de aprendizaje que se le presento y que, a traves de decadas de trabajo diligente y pensamiento penetrante, llego a una de las ideas mas transformadoras de la historia de la ciencia. En ella encontramos no solo a un gran cientifico sino a un ser humano complejo, apasionado, comprometido con su pais y con la busqueda de la verdad, cuya herencia sigue siendo parte viva de la ciencia y la cultura del siglo XXI.

Vida Temprana En Tobolsk Siberia

Dmitri Ivanovich Mendeleev nacio el 8 de febrero de 1834 en Tobolsk, la capital administrativa de Siberia Occidental, una ciudad de tamano modesto situada en la confluencia de los rios Tobol e Irtysh. Tobolsk estaba lejos de los centros de la cultura europea rusa, pero no era un desierto intelectual. Habia sido lugar de exilio para prisioneros politicos, entre ellos los rebeldes decembristas, algunos de los cuales llevaron mentes cultivadas e ideas progresistas a una ciudad fronteriza remota. La ciudad tenia un gimnasio, un seminario y una pequena pero real tradicion de cultura civica.

Dmitri fue el menor de los hijos nacidos de Ivan Pavlovich Mendeleev y Maria Dmitrievna Mendeleeva, de soltera Kornilieva. El numero exacto de hermanos ha sido objeto de cierto debate historico; las fuentes varian entre catorce y diecisiete hijos, y varios murieron jovenes, pero es evidente que Dmitri crecio en un hogar numeroso marcado tanto por la pobreza como por la ambicion. Su padre Ivan era maestro y mas tarde director del gimnasio local, y habia obtenido su titulo en un instituto pedagogico de San Petersburgo. Ivan Mendeleev perdio la vista poco despues del nacimiento de Dmitri, una catastrofe que lo obligo a jubilarse con una pequeña pension y dejo a la familia en dificiles circunstancias economicas. Murio cuando Dmitri aun era un nino, antes de que el hijo menor llegara a la adolescencia.

La figura central en la vida temprana de Dmitri fue sin duda su madre, Maria Dmitrievna. Procedia de una familia con vinculos con la manufactura siberiana; su familia habia operado una fabrica de vidrio cerca de Tobolsk durante generaciones. Cuando Ivan quedo incapacitado por la ceguera y la situacion financiera de la familia se volvio critica, Maria tomo las riendas. Revitalizo la relacion de la familia con la fabrica de vidrio y durante un periodo la dirigio ella misma. La fabrica se incendio cuando Dmitri tenia unos quince anos, poniendo fin a esa fuente de ingresos. Pero la determinacion de Maria de asegurar la educacion de su hijo menor era inquebrantable. Reconocio pronto que Dmitri estaba dotado intelectualmente, y hizo de su educacion el proyecto de sus anos postreros.

El gimnasio de Tobolsk donde Dmitri estudio era una institucion razonablemente competente que impartia instruccion en idiomas, matematicas, historia y ciencias naturales. El joven Mendeleev mostro particular aptitud para las matematicas y las ciencias fisicas, aunque segun se cuenta era un estudiante inconsistente en las materias que no lograban despertar su curiosidad. Se graduo del gimnasio en 1849 a los quince anos, y Maria comenzo inmediatamente a planear su ingreso a una universidad. La institucion mas cercana con facultades de ciencias solidas era la Universidad de Kazan, pero la familia fue orientada hacia San Petersburgo, donde el Instituto Pedagogico Principal ofrecia becas completas a los estudiantes que se comprometieran con una carrera docente. Ivan Mendeleev habia estudiado alli, y era la institucion mas adecuada para las capacidades de Dmitri y los recursos de la familia.

El viaje de Tobolsk a San Petersburgo en 1849 fue una empresa enorme, que cubria mas de dos mil kilometros en transporte de traccion animal a traves de los Montes Urales y las llanuras de la Rusia europea. Maria hizo el viaje con su hijo menor, decidida a verlo matriculado y establecido. El esfuerzo le resulto fatal. Murio en San Petersburgo poco despues de que Dmitri se matriculara, agotada por el viaje y por anos de lucha. Su muerte fue una perdida devastadora para el joven estudiante. Ella habia dado todo para llevarlo al umbral de su educacion, y el nunca lo olvido. En anos posteriores escribio sobre ella con profunda gratitud y reverencia.

Educacion En San Petersburgo

El Instituto Pedagogico Principal de San Petersburgo, donde Mendeleev se matriculo en 1850, era una institucion dedicada a la formacion de maestros para las escuelas secundarias rusas. Era riguroso, gratuito para los estudiantes becados, y conectado con la cultura cientifica mas amplia de la capital imperial. Para Mendeleev fue una revelacion. El instituto contaba con competentes profesores de matematicas y ciencias naturales, y proporcionaba acceso a laboratorios y a la literatura cientifica que el gimnasio de Tobolsk nunca habia podido ofrecer.

Entre los profesores que mas influyeron en Mendeleev durante sus anos en el instituto se encontraban Alexander Voskresensky, un quimico que habia estudiado bajo el gran quimico aleman Justus von Liebig y que aportaba a su ensenanza el rigor y la ambicion de la tradicion cientifica europea, y Mikhail Kutorga, un zoologo y naturalista cuyas clases introdujeron al joven Mendeleev en la clasificacion sistematica de los organismos vivos, un habito de pensamiento que mas tarde demostraria ser fundamental para la creacion de la Tabla Periodica. La idea de que los seres vivos podian agruparse por propiedades compartidas en un sistema racional no dista mucho de la idea de que los elementos quimicos podrian disponerse de manera similar.

Mendeleev se entrego a sus estudios con la intensidad de un joven que comprendia que todo dependia de su exito academico. Carecia de conexiones familiares, de dinero y de las ventajas sociales de los estudiantes que provenian de la nobleza rusa o de la clase mercantil adinerada. Lo que tenia era una mente extraordinaria y una capacidad casi feroz para el trabajo. Leyo vorazmente no solo en el curriculo asignado sino en la literatura cientifica mas amplia. Comenzo a realizar sus propios pequenos experimentos en el laboratorio del instituto. Escribio articulos y se familiarizo con las principales cuestiones de la quimica contemporanea, incluido el problema que eventualmente se convertirfa en la obsesion central de su carrera: la cuestion de como se relacionaban entre si los diferentes elementos quimicos, si podian agruparse u ordenarse o si cada uno era simplemente un hecho bruto sin conexion con los demas.

Se graduo del instituto en 1855 con una medalla de oro, el honor academico mas alto, pero su salud habia sido perjudicada por la combinacion de exceso de trabajo y el frio humedo de la capital del norte. Se le enviaron primero a Crimea y luego a Odesa como maestro, donde el clima del sur beneficio su salud. Este tiempo tambien le dio la oportunidad de escribir y reflexionar, de comenzar a desarrollar sus ideas sobre la ensenanza de la quimica y de planear la siguiente fase de su carrera, que lo llevaria no al sur ni al este sino al oeste, a los laboratorios de Alemania.

Estudios En Alemania y Heidelberg

En 1859, Mendeleev recibio una beca del gobierno ruso para estudiar en el extranjero. Eligio ir a Heidelberg, entonces una de las ciudades intelectualmente mas brillantes de Europa para las ciencias naturales. La Universidad de Heidelberg albergaba a dos cientificos cuya obra estaba transformando el estudio de la quimica y la fisica: Robert Bunsen, el quimico que habia inventado el mechero de gas que aun lleva su nombre, y Gustav Kirchhoff, el fisico que trabajaba junto a Bunsen en la recien emergente ciencia del analisis espectral. Juntos, Bunsen y Kirchhoff estaban a punto de descubrir que cada elemento quimico, cuando se calienta hasta la incandescencia, emite luz de un conjunto unico y caracteristico de longitudes de onda.

Mendeleev llego a Heidelberg en 1859 e inicialmente intento trabajar en el laboratorio de Bunsen, pero encontro los arreglos insatisfactorios y decidio instalar su propio laboratorio privado, que equipo con un considerable gasto personal. Esta independencia de espiritu era caracteristica de el. Preferia trabajar segun su propio criterio antes que insertarse como subordinado en el programa de investigacion de otro. En su laboratorio privado de Heidelberg realizo investigaciones experimentales de su propio diseno, en particular un estudio sostenido de la tension superficial y capilaridad de los liquidos, trabajo que eventualmente contribuiria a su pensamiento sobre las propiedades fisicas de la materia.

El acontecimiento mas decisivo de su estancia en Heidelberg no ocurrio en su laboratorio sino en el Congreso Quimico de Karlsruhe de 1860, al que Mendeleev asistio como joven observador. El congreso habia sido convocado para resolver una crisis que paralizaba a la quimica: la inconsistencia y la confusion en la asignacion de pesos atomicos a los elementos conocidos. El quimico italiano Stanislao Cannizzaro presento en Karlsruhe un argumento claro y sistematico para un conjunto coherente de pesos atomicos basado en la hipotesis de Avogadro. El folleto que Cannizzaro distribuyo en el congreso fue, para muchos de los jovenes quimicos presentes, un documento transformador. Mendeleev recordaria mas tarde haber quedado profundamente impresionado por la claridad y la fuerza del argumento de Cannizzaro. Los pesos atomicos coherentes que Cannizzaro propugno se convirtieron en el fundamento numerico sobre el que Mendeleev construiria eventualmente la Tabla Periodica.

Regreso a Rusia y Carrera Academica

Tras su regreso a San Petersburgo en 1861, Mendeleev lucho inicialmente para encontrar una posicion academica permanente. Dio clases en el Instituto Tecnico de San Petersburgo y escribio un libro de texto de quimica organica que obtuvo un premio de la Sociedad Quimica Rusa. En 1864 fue nombrado profesor en el Instituto Tecnologico de San Petersburgo, y en 1865 defendio su tesis doctoral, un trabajo sustancial sobre las combinaciones de agua con alcohol. En 1867 fue nombrado profesor de quimica general en la Universidad de San Petersburgo, uno de los cargos academicos mas prestigiosos de Rusia. Este nombramiento lo coloco en el centro de la vida cientifica rusa y le dio la plataforma y la responsabilidad que lo conducirian directamente a la creacion de la Tabla Periodica.

Como profesor, se veia ahora en la necesidad de impartir un curso integral de quimica general a numerosas clases de estudiantes, y se encontro sin un libro de texto adecuado en lengua rusa. Los textos alemanes y franceses disponibles eran demasiado avanzados, demasiado restringidos o estaban estructurados de maneras que Mendeleev encontraba intelectualmente insatisfactorias. Decidio escribir el suyo propio, obra que el y Rusia nunca olvidarian.

Los Principios de la Quimica y el Libro de Texto

La creacion del celebrado libro de texto de Mendeleev, Osnovy khimii — Los Principios de la Quimica — fue la ocasion inmediata del descubrimiento de la Tabla Periodica. El proyecto del libro de texto comenzo en serio en 1867 y 1868, cuando Mendeleev se puso a escribir una introduccion integral a la quimica para sus estudiantes universitarios. Su intencion era cubrir todos los elementos quimicos conocidos y sus compuestos de manera sistematica, proporcionando no un mero catalogo de hechos sino un marco teorico coherente que permitiera a los estudiantes comprender la quimica como una ciencia organizada.

El problema al que se enfrentaba de inmediato era de organizacion. En 1868 se conocian mas de sesenta elementos, y la cuestion de como presentarlos en un orden logico distaba mucho de ser trivial. Al trabajar a traves de la literatura quimica existente, revisando lo que se sabia sobre las propiedades de cada elemento, Mendeleev comenzo a construir tablas y listas, comparando elementos entre si y buscando patrones. Sabia, por su lectura de las actas del congreso de Karlsruhe y por su propio trabajo experimental, que los pesos atomicos eran la propiedad numerica mas fundamental de los elementos. Si el peso atomico era el descriptor cuantitativo mas profundo de la naturaleza de un elemento, entonces quizas los patrones que buscaba emergerian cuando los elementos se dispusieran en orden de peso atomico creciente.

Los Principios de la Quimica pasaron por ocho ediciones en vida de Mendeleev y fueron traducidos al ingles, al aleman y al frances. Se convirtieron en el texto de referencia estandar para la educacion quimica rusa durante decadas e influyeron en la ensenanza de la quimica en toda Europa. Pero su significado mas duradero residia no en su claridad pedagogica, por importante que fuera, sino en el viaje intelectual que obligaron a emprender a Mendeleev, el viaje que termino con la Tabla Periodica.

Construccion de la Tabla Periodica

La historia de como Mendeleev llego a la forma final de la Tabla Periodica alrededor del 1 de marzo de 1869 ha adquirido un caracter legendario que oscurece parcialmente la verdadera naturaleza del logro. La version mas romantica de la historia, que Mendeleev sono la tabla en su totalidad en la noche del 28 de febrero y se desperto para escribirla, esta casi con certeza mitificada. Mendeleev mismo contribuyo al mito en anos posteriores, pero sus declaraciones mas cuidadosas sugieren que el sueno, si ocurrio, fue un momento de cristalizacion al final de un largo y arduo proceso de trabajo intelectual deliberado, no una inspiracion de la nada.

Lo que no esta mitificado es la extraordinaria concentracion y urgencia con que Mendeleev trabajo durante los dias criticos de finales de febrero y principios de marzo de 1869. Llevaba meses pensando intensamente en el problema de la clasificacion de los elementos, llenando cuadernos con comparaciones y tablas, reorganizando los elementos de diferentes maneras y debatiendose con las anomalias que resistian cada principio organizativo que intentaba. La idea clave fue que cuando los elementos se disponiabn en orden de peso atomico creciente, las propiedades recurrian en un patron regular y periodico.

El arreglo que Mendeleev adopto fue una tabla en la que los elementos se enumeraban horizontalmente en orden de peso atomico creciente pero con una nueva fila iniciada cada vez que las propiedades quimicas se repetian, de modo que los elementos con propiedades similares caian en la misma columna vertical. Esta es esencialmente la estructura de la tabla periodica moderna, aunque los detalles difieren en aspectos importantes. La tabla que Mendeleev publico en 1869 tenia elementos dispuestos en filas horizontales, que el llamaba periodos, y en columnas verticales, que llamaba grupos, correspondiendo los grupos a las familias quimicas.

Dos caracteristicas de la tabla de 1869 de Mendeleev la distinguian de los intentos anteriores y menos exitosos de clasificacion de elementos. La primera fue su disposicion a dejar vacios. Cuando faltaba un elemento en una posicion particular de la tabla, Mendeleev simplemente dejaba el espacio en blanco y afirmaba que un elemento aun no descubierto con propiedades predecibles lo llenaria eventualmente. Esto fue un acto de extraordinaria confianza cientifica. Los vacios no eran embarazos sino predicciones. La segunda caracteristica distintiva fue su disposicion, en un pequeno numero de casos, a anular el ordenamiento por peso atomico cuando hacerlo colocaba un elemento en un grupo quimicamente inapropiado.

La Ley Periodica

La Ley Periodica, tal como la formulo Mendeleev, establece que las propiedades de los elementos son una funcion periodica de sus pesos atomicos. Esta afirmacion, sencilla como parece, contiene en si misma una enorme cantidad de informacion e implicacion. Dice, en primer lugar, que las propiedades recurren; que si se encuentra un elemento con cierto conjunto de propiedades en un punto de la secuencia de pesos atomicos, se encontraran elementos con propiedades similares a intervalos regulares mas adelante en la secuencia. Dice, en segundo lugar, que esta recurrencia es una ley, que no es una coincidencia sino una caracteristica estructural genuina de la materia.

La Ley Periodica tal como la formulo Mendeleev difiere en un aspecto importante de la formulacion moderna de la ley, que hace referencia al numero atomico en lugar del peso atomico. El numero atomico, el numero de protones en el nucleo de un atomo, no era conocido en 1869. El modelo nuclear del atomo no fue propuesto hasta 1911 por Ernest Rutherford. El trabajo de Henry Moseley en 1913, que mostro que los espectros de rayos X de los elementos eran determinados por el numero atomico en lugar del peso atomico, clarificó el principio de ordenacion correcto de la tabla y resolvio las anomalias que habian perturbado la formulacion de Mendeleev.

Mendeleev era profundamente consciente de que la Ley Periodica no era meramente un esquema de clasificacion sino una declaracion sobre la estructura profunda de la naturaleza. Insistia en llamarla una ley, no meramente una tabla o un sistema, precisamente porque creia que reflejaba algo fundamental sobre la constitucion de la materia. Tenia razon, aunque la explicacion completa, el relato mecanocuantico de la estructura de la capa electronica que explica por que los elementos en el mismo grupo comparten propiedades quimicas, no estaria disponible hasta el siglo XX, decadas despues de su muerte.

Prediccion de Elementos No Descubiertos

El aspecto mas dramatico y mas trascendental del trabajo de Mendeleev fue su uso de la Tabla Periodica para predecir la existencia y las propiedades de elementos aun no descubiertos. Esta fue la prueba acida de su teoria, y la forma en que se hicieron las predicciones, con valores numericos especificos para el peso atomico, la densidad, el poder de combinacion y el comportamiento quimico, las hizo falsificables de una manera que las predicciones mas vagas no podian ser.

En su articulo de 1871, Mendeleev describio en detalle tres elementos que creia que debian existir pero que aun no habian sido encontrados. Los designo con el prefijo eka, de la palabra sanscrita que significa uno, porque cada uno ocupaba una posicion un paso mas abajo que un elemento conocido en el mismo grupo. Los tres elementos predichos fueron el eka-boro, el eka-aluminio y el eka-silicio.

Para el eka-aluminio, las predicciones de Mendeleev eran extraordinariamente especificas. Predijo un peso atomico de aproximadamente 68, una densidad de aproximadamente 5.9 gramos por centimetro cubico, un punto de fusion bajo y la propiedad de formar un oxido de formula Ea2O3. Predijo que el elemento seria encontrado por analisis espectroscopico, que se disolveria facilmente en acidos y bases, y que formaria un cloruro de baja densidad. Para el eka-silicio, predijo un peso atomico de aproximadamente 72, una densidad de aproximadamente 5.5 gramos por centimetro cubico, un punto de fusion alto y la propiedad de formar compuestos con oxigeno y con los halogenos en proporciones especificas.

Galio Germanio y Escandio Confirmados

Las confirmaciones llegaron en tres episodios notables extendidos a lo largo de los quince anos siguientes a la publicacion del articulo de 1871, y cada uno fortalecio enormemente la posicion de Mendeleev en la comunidad cientifica internacional.

La primera confirmacion llego en 1875, cuando el quimico frances Paul Emile Lecoq de Boisbaudran, trabajando en Paris con la tecnica del analisis espectral, descubrio un nuevo elemento en muestras de mineral de zinc. Lo nombro galio, en honor a Francia. Cuando Mendeleev se entero del descubrimiento, reconocio de inmediato que el galio era su eka-aluminio predicho. Pero noto que la densidad reportada de 4.7 g/cm3 diferia significativamente de su densidad predicha de 5.9. Escribio directamente al quimico frances senalando esta discrepancia y sugiriendo que la medicion de densidad podia estar equivocada. Lecoq de Boisbaudran repitio sus mediciones con una muestra mas pura y obtuvo una densidad de 5.94 gramos por centimetro cubico, casi exactamente como Mendeleev habia predicho. La confirmacion fue completa y dramatica, y creo una sensacion en el mundo cientifico europeo.

La segunda confirmacion llego en 1879, cuando el quimico sueco Lars Fredrik Nilson descubrio en el mineral euxenita un nuevo elemento al que nombro escandio. Las propiedades del escandio coincidian en notable detalle con las predicciones que Mendeleev habia hecho para el eka-boro. La tercera y en ciertos sentidos mas asombrosa confirmacion llego en 1886, cuando el quimico aleman Clemens Winkler, analizando un raro mineral llamado argirodit, aislo un nuevo elemento al que nombro germanio, en honor a Alemania. El peso atomico del germanio, su densidad, la formula del dioxido, el color grisaceo blanquecino, la resistencia a los acidos, las propiedades del tetracloruro y el tetrafluoruro, todo concordaba con las predicciones de Mendeleev de catorce anos antes en un grado que asombro incluso a los escepticos.

Competencia Con Lothar Meyer

La cuestion de la prioridad en el descubrimiento de la Ley Periodica se complica por el hecho de que el quimico aleman Julius Lothar Meyer estaba trabajando independientemente en esencialmente el mismo problema durante el mismo periodo y llego a conclusiones muy similares a las de Mendeleev. Las diferencias clave entre Meyer y Mendeleev se resumen a menudo de la siguiente manera: Meyer produjo tablas de calidad similar a las de Mendeleev pero no las uso para hacer predicciones sobre elementos no descubiertos. Era mas cauto al reclamar la periodicidad como una ley universal y mas lento en publicar. Mendeleev, por el contrario, publico primero, enuncio la Ley Periodica de manera explicita y audaz, e hizo las predicciones especificas y cuantitativas sobre los elementos faltantes que fueron confirmadas posteriormente.

En 1882, la Royal Society de Londres concedio conjuntamente su Medalla Davy a Mendeleev y Meyer en reconocimiento de su descubrimiento independiente de las relaciones periodicas de los elementos. Este premio conjunto fue ampliamente aceptado como una resolucion razonable y generosa de la disputa de prioridad.

Contribuciones a la Quimica Fisica

Las contribuciones de Mendeleev a la quimica se extendieron mucho mas alla de la Tabla Periodica. Una de sus contribuciones mas significativas fue su trabajo sobre la temperatura critica de los gases, lo que el llamo el punto de ebullicion absoluto. Trabajando en su laboratorio privado de Heidelberg en 1861, Mendeleev observo que cada liquido tiene una temperatura por encima de la cual no puede existir como liquido, sin importar cuan alta sea la presion aplicada. El concepto es ahora conocido como temperatura critica.

Su tesis doctoral, defendida en 1865, sobre las gravedades especificas de las mezclas alcohol-agua, fue una contribucion significativa a la quimica fisica de las soluciones. Mendeleev mostro que cuando el alcohol y el agua se mezclan, el volumen de la mezcla es menor que la suma de los volumenes de los componentes, y que esta contraccion de volumen varia sistematicamente con la composicion.

Mendeleev tambien realizo contribuciones importantes a la teoria del comportamiento de los gases. Extendio el trabajo de Boyle, Charles y Gay-Lussac sobre las propiedades de los gases ideales e investigo las desviaciones del comportamiento ideal que muestran los gases reales a altas presiones y bajas temperaturas.

Trabajo En la Industria Petrolera Rusa

Tal vez el aspecto mas llamativo de la carrera de Mendeleev es la profundidad y seriedad de su compromiso con las cuestiones practicas economicas e industriales. El mas sostenido de estos compromisos practicos fue con la industria petrolera rusa. El interes de Mendeleev en el petroleo no era superficial ni ocasional. Realizo contribuciones cientificas significativas a la comprension de la quimica del petroleo, viajo extensamente a las regiones productoras de petroleo en Rusia y en el extranjero, escribio informes influyentes sobre politica petrolera y propuso ideas sobre el origen y la naturaleza del petroleo.

En 1876, Mendeleev viajo a los Estados Unidos para estudiar la produccion petrolera americana, en particular los metodos de extraccion y refinacion empleados en los campos petroliferos de Pennsylvania. Regreso a Rusia con un conocimiento detallado de los metodos tecnicos que estaban transformando la industria petrolera americana. Argumento con fuerza y consistencia que los enormes recursos petroleros de Rusia, la cuenca del Caspio alrededor de Baku era uno de los depositos de petroleo mas ricos del mundo, deberian ser desarrollados por la propia Rusia usando capital y experiencia domesticos.

Propuso ademas una teoria sobre el origen del petroleo que lo atribuia a procesos quimicos inorganicos, especificamente a la reaccion del agua con carburos de metales a altas temperaturas y presiones en las profundidades de la tierra, produciendo hidrocarburos que luego migraban hacia la superficie. Esta teoria abiogenica del origen del petroleo fue controversial en su tiempo y sigue siendo una vision minoritaria entre los geologos actuales.

Vida Personal y Segundo Matrimonio

La vida personal de Mendeleev fue turbulenta de maneras que lo convirtieron en una figura controversial en la sociedad rusa. Su primer matrimonio, con Feozva Nikitichna Leshcheva en 1862, fue un arreglo relativamente convencional. El matrimonio se fue volviendo cada vez mas uno de distancia emocional e incompatibilidad. A finales de la decada de 1870, Mendeleev se enamoro profundamente de Anna Ivanovna Popova, una joven artista. La atraccion fue mutua e intensa. Mendeleev estaba decidido a casarse con ella, pero Feozva se nego a aceptar el divorcio, y la Iglesia Ortodoxa era profundamente reacia a concederlo.

Mendeleev obtuvo finalmente el divorcio de Feozva y se caso con Anna en 1882. Sin embargo, bajo la ley de la Iglesia Ortodoxa, una persona que se volvia a casar dentro de un determinado periodo despues del divorcio se consideraba que vivia en una union bigama. El sacerdote que caso a Mendeleev y a Anna fue de hecho castigado. El zar Alejandro III, segun se cuenta, comento que Mendeleev podia tener dos esposas pero que solo habia un Mendeleev. Este comentario, sea o no apocrifo, capta la forma en que la reputacion cientifica de Mendeleev lo protegio de las consecuencias mas severas de su irregularidad matrimonial.

Opiniones Politicas y Sociales

Las opiniones politicas y sociales de Mendeleev eran las de un hombre que combinaba un intenso patriotismo ruso con un liberalismo reformador que lo incomodaba tanto con el conservadurismo extremo de la burocracia zarista como con el revolucionarismo radical de los nihilistas y los primeros socialistas. Creia en la ciencia, en la educacion, en la industrializacion y en la capacidad de un Estado ilustrado para mejorar las condiciones materiales de la gente corriente.

Uno de los episodios mas dramaticos de su compromiso politico tuvo lugar en 1890, cuando se vio obligado a dimitir de su catedra en la Universidad de San Petersburgo. La causa inmediata fue su manejo de una peticion estudiantil. Mendeleev acordo transmitir la peticion al ministro de educacion, lo que fue interpretado como un apoyo a la posicion de los estudiantes. El ministro la rechazo y la devolvio a Mendeleev, quien la paso de vuelta a los estudiantes. Este episodio fue interpretado por la administracion universitaria como un acto de simpatia con el movimiento estudiantil, y Mendeleev fue efectivamente presionado para renunciar a su catedra.

Privado del Premio Nobel

La cuestion de por que Dmitri Mendeleev nunca recibio el Premio Nobel de Quimica es una de las historias mas perturbadoras en la historia de la ciencia. El Premio Nobel de Quimica se establecio en 1901. Mendeleev estuvo vivo hasta 1907, dando al Comite Nobel de Quimica seis oportunidades para reconocer al creador de la Tabla Periodica. Fue nominado repetidamente. Estuvo a un solo voto de recibir el premio de 1906. Sin embargo, murio en 1907 sin haber recibido el honor que virtualmente toda la comunidad cientifica internacional creia que merecia.

El principal obstaculo para que Mendeleev recibiera el Premio Nobel fue la oposicion de Svante Arrhenius, el quimico sueco que habia ganado el Premio Nobel de Quimica en 1903 por su teoria de la disociacion electrolitica. Arrhenius formaba parte del Comite Nobel de Quimica y ejercia una enorme influencia sobre sus deliberaciones. Su oposicion a Mendeleev no era principalmente cientifica, sino personal. Mendeleev habia criticado publicamente la teoria de la disociacion electrolitica de Arrhenius, argumentando que sus premisas basicas eran inconsistentes con la evidencia experimental sobre las soluciones que el propio Mendeleev habia acumulado durante decadas de investigacion. En 1906, el comite voto a favor de conceder el premio a Mendeleev, pero el asunto fue remitido a la plena Academia Real Sueca de Ciencias, que revirtio la recomendacion del comite y concedio el premio en cambio a Henri Moissan. Mendeleev murio en febrero de 1907, haciendolo permanentemente inelegible para el premio.

Muerte y Legado

En los ultimos anos de su vida, Mendeleev era una figura legendaria en la ciencia rusa y mundial. Continuo trabajando en la Oficina de Pesas y Medidas hasta sus setenta anos, y continuo escribiendo y pensando sobre quimica, economia y politica social hasta poco antes de su muerte. Su salud, que habia sido incierta desde los problemas pulmonares de sus dias de estudiante, declino en el invierno de 1906-1907. Murio el 20 de enero de 1907 de neumonia, en San Petersburgo. Tenia setenta y dos anos.

Su funeral convoco enormes multitudes en San Petersburgo. Estudiantes, colegas y ciudadanos comunes salieron para rendir homenaje al hombre que habia hecho mas que ningun otro cientifico ruso para poner a Rusia en el mapa cientifico internacional. Una procesion de estudiantes universitarios llevo una gran copia de la Tabla Periodica a la cabeza del cortejo funebre, un gesto que capturo perfectamente la naturaleza de su logro y el afecto con que era recordado.

El legado de la Tabla Periodica en las decadas posteriores a la muerte de Mendeleev fue de confirmacion y enriquecimiento continuos. A medida que la fisica atomica y la mecanica cuantica se desarrollaron en el siglo XX, la base teorica de la periodicidad que habia descubierto empiricamente se volvio clara. El modelo cuantico del atomo de Bohr, propuesto en 1913, mostro que los electrones alrededor del nucleo ocupan niveles de energia especificos, y que las propiedades quimicas de un elemento son determinadas por el numero y la disposicion de los electrones en su capa mas externa. El tratamiento mecanocuantico de la estructura de la capa electronica, desarrollado en la decada de 1920 por Schrodinger, Heisenberg y otros, proporciono el relato matematico completo de por que existe la periodicidad.

Elemento 101 Mendelevio

En 1955, un equipo de cientificos estadounidenses en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley de California sintetizo un nuevo elemento bombardeando einsteinio-253 con nucleos de helio en un acelerador nuclear. El elemento que produjeron tenia numero atomico 101. Al seleccionar un nombre para el nuevo elemento, los descubridores, entre ellos Albert Ghiorso, Bernard Harvey, Gregory Choppin, Stanley Thompson y Glenn Seaborg, eligieron honrar al hombre que habia creado la Tabla Periodica. Nombraron al elemento 101 mendelevio, con simbolo Md, en honor a Dmitri Mendeleev. La eleccion fue universalmente aplaudida. El mendelevio es un elemento radioactivo sintetico sin isotopos estables. Su isotopo conocido mas estable, el mendelevio-258, tiene una vida media de aproximadamente 51.5 dias.

Conclusion

Dmitri Mendeleev fue un hombre de extraordinaria inteligencia, formidable determinacion y profundo compromiso con el bienestar de su pais y de su ciencia. Nacido en la lejania de Siberia en el seno de una familia de medios modestos, ascendio a traves del sistema educativo ruso para convertirse en el cientifico mas celebrado que su pais habia producido, y su obra altero el panorama fundamental de la quimica para siempre. La Tabla Periodica no es meramente una herramienta organizativa util; es una ventana a la estructura profunda de la materia, una revelacion del hecho de que los constituyentes elementales del mundo fisico no son arbitrarios sino que estan ordenados segun principios que pueden ser descubiertos, enunciados como ley y usados para hacer predicciones sobre lo desconocido.

La historia de la vida de Mendeleev es tambien la historia de como avanza realmente la ciencia: no solo a traves de la inspiracion repentina, sino mediante el compromiso sostenido con un problema dificil, el dominio de la literatura relevante, el trabajo experimental cuidadoso, el valor intelectual para enunciar ideas impopulares o no probadas y la disposicion a poner en riesgo la propia teoria haciendo predicciones que pueden ser verificadas. Las predicciones sobre el eka-boro, el eka-aluminio y el eka-silicio fueron la prueba critica de la Ley Periodica, y su confirmacion entre 1875 y 1886 fue uno de los episodios mas dramaticos en toda la historia de la quimica.

La historia de Mendeleev es tambien un recordatorio del precio que a veces pagan los grandes innovadores. Fue forzado a dimitir de su catedra universitaria por razones politicas. Fue excluido de la Academia de Ciencias de su propio pais mientras las academias extranjeras le colmaban de honores. Se le nego el Premio Nobel por las maniobras de un rival personal. Su vida personal fue complicada por su segundo matrimonio, que le creo problemas legales y eclesiásticos. A pesar de todo esto, mantuvo su compromiso con la ciencia y con el bienestar de Rusia hasta el final de su vida, produciendo trabajos de valor sobre quimica, economia y politica social hasta pocos anos antes de su muerte. Esta tenacidad frente a la adversidad es parte de lo que hace de su carrera un ejemplo tan inspirador para los cientificos de todas las generaciones.

En Tobolsk, la ciudad siberiana donde Mendeleev nacio, existe hoy un museo en la casa donde paso sus primeros anos. Los visitantes pueden ver artefactos de su vida y obra, incluyendo ejemplares de las primeras ediciones de Los Principios de la Quimica y reproducciones de sus manuscritos. El museo es un lugar de peregrinacion para los estudiantes de quimica y para todos aquellos que se interesan por la historia de la ciencia, un recordatorio de que uno de los mayores descubrimientos de la ciencia moderna nacio en una ciudad de las planicies siberianas, en el seno de una familia que debia luchar para sobrevivir, y que fue realizado por un hombre que tuvo que viajar dos mil kilometros para conseguir la educacion que su inteligencia merecia. El viaje de Mendeleev desde Tobolsk hasta el centro de la ciencia mundial es una historia que sigue inspirando porque demuestra que el talento, la determinacion y la busqueda honesta de la verdad pueden superar los obstaculos de la circunstancia y producir resultados que perduran para siempre.

La Tabla Periodica de hoy, ampliada y profundizada por siglo y medio de progreso cientifico, sigue llevando la estructura esencial que Mendeleev le dio en 1869 y 1871. Sus filas y columnas, sus grupos y periodos, su elegante exhibicion de periodicidad, todo esto refleja la vision del hombre de Tobolsk que vio que la diversidad de la materia estaba subyacida por un patron ordenado, que tuvo el valor de enunciar ese patron como una ley y que tuvo el genio de usar esa ley para predecir lo que se encontraba mas alla del horizonte del conocimiento contemporaneo.

La tabla periodica es hoy la herramienta mas universalmente reconocida en la ciencia: aparece en aulas de todo el mundo, desde Moscu hasta Ciudad de Mexico, desde Lagos hasta Tokio. Es el lenguaje comun de la quimica, la fisica y la biologia molecular, el punto de partida de toda conversacion sobre la composicion de la materia y la base sobre la que se han construido siglos de avance cientifico. Cada elemento que se descubra en el futuro tomara su lugar en la estructura que Mendeleev creo. Cada nueva aplicacion que los quimicos desarrollen, ya sea un nuevo medicamento, un nuevo material o una nueva fuente de energia, encontrara su guia en las relaciones periodicas que Mendeleev documento. El elemento 101, el mendelevio, es el homenaje permanente de la comunidad cientifica al hombre que cambio nuestra comprension de la materia para siempre. Sus contribuciones a la quimica, a la educacion, a la industria rusa y al pensamiento cientifico en general lo colocan entre los mas grandes pensadores que el mundo ha producido. La historia de la quimica es impensable sin el, y la historia de la ciencia seria mucho mas pobre sin el logro extraordinario de su vida: demostrar que la aparente infinita diversidad de los elementos materiales del universo sigue reglas profundas y comprensibles que la mente humana es capaz de descubrir, enunciar y usar para predecir lo que aun no se ha visto.

Mendeleev y la Sociedad Quimica Rusa

El papel de Mendeleev en la fundacion y el cultivo de la Sociedad Quimica Rusa merece mas atencion de la que generalmente recibe en los relatos de su carrera que se centran exclusivamente en la Tabla Periodica. La Sociedad Quimica Rusa, establecida en 1868 como una rama de la Sociedad Fisico-Tecnica Rusa, fue la primera organizacion profesional para quimicos en Rusia, y su creacion fue en si misma un logro significativo que transformo el panorama institucional de la ciencia rusa.

Antes de que existiera la Sociedad Quimica Rusa, los quimicos rusos trabajaban en un relativo aislamiento unos de otros, dispersos por diferentes universidades e institutos tecnicos sin ningun mecanismo formal para compartir resultados, debatir interpretaciones o presentar nuevos trabajos ante una audiencia nacional. La fundacion de la sociedad cambio esta situacion fundamentalmente. Proporcionaba un foro regular, reuniones mensuales durante el ano academico, con actas publicadas en el Diario de la Sociedad Quimica Rusa, donde los quimicos de todo el pais podian comunicarse, y creaba la infraestructura social y profesional que requiere una disciplina cientifica en madurez.

Mendeleev fue uno de los miembros fundadores mas activos de la sociedad. Sirvio como su presidente en varias ocasiones y uso las reuniones y el diario de la sociedad como el principal espacio para anunciar sus resultados mas importantes. El articulo en el que anuncio por primera vez publicamente la Ley Periodica, el 6 de marzo de 1869, fue presentado ante la Sociedad Quimica Rusa, aunque, como se senalo anteriormente, fue leido por Nikolai Menshutkin en la ausencia de Mendeleev. El diario de la sociedad publico sus elaboraciones posteriores de la Ley Periodica, incluido el completo articulo de 1871 en el que proporcionaba las predicciones detalladas para el eka-boro, el eka-aluminio y el eka-silicio.

La Sociedad Quimica Rusa tambien sirvio como vehiculo para las ambiciones mas amplias de Mendeleev para la quimica rusa. Creia que la ciencia rusa era capaz de realizar contribuciones a la quimica de la mas alta calidad internacional, y uso la plataforma de la sociedad para abogar por los recursos, los estandares educativos y la infraestructura profesional que permitian a los quimicos rusos competir en igualdad de condiciones con sus contrapartes en Alemania, Gran Bretana y Francia. Su propio logro, el descubrimiento de la Ley Periodica, era el argumento mas poderoso posible a favor de la capacidad de la ciencia rusa, y no dudaba en usar ese argumento al servicio de la defensa institucional.

El Legado Escrito de Mendeleev

Mas alla de Los Principios de la Quimica y los articulos sobre la Ley Periodica, Mendeleev fue un autor prolifico cuya produccion escrita abarcaba una enorme gama de temas. Sus obras completas, publicadas postumamente, comprenden muchos volumenes y abarcan articulos cientificos, informes tecnicos, memorandos gubernamentales, ensayos publicos y correspondencia personal.

Sus articulos cientificos iban desde los primeros trabajos experimentales sobre tension superficial y capilaridad hasta tardios ensayos especulativos sobre la naturaleza del eter y la posible existencia de elementos mas ligeros que el hidrogeno. Sus informes tecnicos sobre petroleo, carbon, hierro y otros temas industriales eran detallados y orientados practicamente, dirigidos a funcionarios del gobierno e industriales que necesitaban orientacion especifica en lugar de discusion teorica. Sus ensayos publicos sobre educacion, desarrollo economico y progreso social estaban escritos para un publico educado general y reflejaban su creencia de que los cientificos tenian la obligacion de participar en el debate publico y de aplicar el razonamiento cientifico a las cuestiones sociales.

La correspondencia personal que ha sobrevivido proporciona una ventana fascinante a las dimensiones privadas de la vida cientifica de Mendeleev: sus reacciones ante los descubrimientos de otros, sus reflexiones sobre los problemas en los que trabajaba, sus evaluaciones de colegas y rivales, y sus momentos de duda y frustracion tanto como de confianza y triunfo. Las cartas que intercambio con colegas sobre las confirmaciones de sus predicciones, el descubrimiento del galio, el escandio y el germanio, son particularmente reveladoras y muestran la mezcla de satisfaccion y continuo compromiso intelectual que caracterizaba su respuesta a la validacion de su teoria.

Mendeleev y la Teoria Atomica

Mendeleev ocupo una posicion interesante y algo ambigua en la historia de la teoria atomica. Era, por una parte, un firme creyente en la realidad de los atomos, la vision de que la materia estaba compuesta en ultima instancia por particulas discretas de masa y tamano definidos, cuyas combinaciones e interacciones determinaban todos los fenomenos quimicos. Esta no era una vision sostenida universalmente en las decadas de 1860 y 1870; una minoria significativa de quimicos, influida por la filosofia positivista de Ernst Mach, argumentaba que los atomos eran meras ficciones convenientes, constructos teoricos usados para organizar datos experimentales sin ninguna realidad fisica directa. Mendeleev rechazo esta vision antiatomista e insistio en que los atomos eran entidades reales cuyas propiedades podian medirse, compararse y ordenarse.

Por otra parte, Mendeleev era esceptico ante algunos aspectos de la teoria atomica tal como se estaba desarrollando en su tiempo. No era entusiasta de la teoria de la estructura quimica, la vision asociada con August Kekule y Archibald Scott Couper de que los atomos dentro de las moleculas estaban conectados en disposiciones espaciales especificas que determinaban las propiedades quimicas, porque sentia que iba mas alla de lo que la evidencia experimental disponible podia justificar. Tambien era esceptico de la teoria de la disociacion electrolitica de Arrhenius, que resultaria ser esencialmente correcta. Estas resistencias eran en parte una cuestion de temperamento y en parte una cuestion de las limitaciones de su evidencia experimental, que no siempre era suficiente para arbitrar entre interpretaciones teoricas en competencia.

Lo que quizas es mas significativo sobre la relacion de Mendeleev con la teoria atomica es la forma en que su Tabla Periodica sirvio en ultima instancia como fundamento empirico para la revolucion teorica en la fisica que vino despues de su muerte. La explicacion de por que la Tabla Periodica funciona, por que las propiedades se repiten periodicamente, por que los elementos del mismo grupo comparten caracteristicas quimicas, por que la tabla tiene la estructura especifica que tiene en lugar de alguna otra estructura, requirio el desarrollo de la mecanica cuantica, que no estuvo disponible hasta la decada de 1920. Mendeleev no vivio para ver esta explicacion, pero cuando llegó fue perfectamente coherente con todo lo que habia descubierto empiricamente, y vindicó la Ley Periodica de la manera mas profunda posible.

La Formacion de las Colecciones y Aficiones de Mendeleev

Aunque Mendeleev es recordado principalmente como cientifico, tenia una personalidad de mayor amplitud que la de muchos de sus contemporaneos academicos. Era un aficionado entusiasta a las fotografias, en una epoca en que la fotografia era todavia una practica nueva y tecnicamente exigente, y mantenia una coleccion de fotografias de muchas partes del mundo. Era tambien un amante del arte, y su matrimonio con Anna, artista de profesion, reforzaba este interes. Su coleccion de obras de arte decoraba sus apartamentos tanto en San Petersburgo como en su casa de campo en las afueras de la ciudad.

Tenia tambien un hobby inusual para un quimico: la fabricacion de maletas. Aprende este oficio durante uno de sus viajes y se convirtio en un habilidoso artesano, conocido en su vecindario de San Petersburgo como el maestro maletero mucho antes de que la gente supiera que era el creador de la Tabla Periodica. Esta aficion artesanal contrastaba agradablemente con la abstraccion de su trabajo cientifico y reflejaba el mismo gusto por el trabajo concreto y bien hecho que caracterizaba su investigacion experimental.

Mendeleev fue tambien un globo-aeronauta aficionado. En 1887 ascendio en globo solo para observar un eclipse solar total desde los cielos sobre la ciudad de Klin, un logro que le valio el reconocimiento de la Sociedad de Aeronautas de Rusia y que refleja su disposicion a buscar nuevas experiencias y a aplicar la observacion directa incluso en contextos no quimicos. El vuelo en globo no era una actividad inocua en aquella epoca; requeria habilidad tecnica y valor, dos cualidades que Mendeleev poseeia en abundancia.

Mendeleev y el Desarrollo de Siberia

Tarde en su vida, Mendeleev mantenia una fuerte conexion emocional con Tobolsk y con Siberia. Habia dejado la region siendo adolescente y nunca regreso a vivir alli, pero el paisaje y la cultura de su lugar de nacimiento seguian siendo parte de su identidad. Hablo y escribio sobre Tobolsk y sobre Siberia en general con evidente afecto, y consideraba el desarrollo de los recursos siberianos, minerales, bosques, rios, como uno de los elementos mas importantes del futuro de Rusia.

Su compromiso practico con Siberia adopto varias formas. Escribio extensamente sobre el potencial para desarrollar los recursos minerales de los Montes Urales y Siberia Occidental, y participo en comisiones del gobierno que estudiaban el potencial economico de la region. Estaba particularmente interesado en los recursos de carbon y hierro de Siberia Occidental y en la posibilidad de desarrollar industrias basadas en estos recursos que integraran mas plenamente a Siberia en la economia rusa.

Retenia a lo largo de su vida una especie de brusquedad siberiana, una franqueza en su manera y una disposicion a decir lo que pensaba sin el pulimiento social que se esperaba en la alta sociedad de San Petersburgo, que consideraba una herencia saludable de su origen. Era famosamente resistente a la adulacion y a la politica academica que moldeaba las carreras en el establecimiento academico de San Petersburgo, prefiriendo el desacuerdo honesto a la evasion educada. Esta cualidad le granjeo el afecto de sus estudiantes y de muchos colegas, pero le creo enemigos en las jerarquias institucionales que gobernaban la vida academica rusa.

El Impacto de Mendeleev En la Quimica Moderna

El impacto de la Ley Periodica de Mendeleev en la quimica moderna no puede exagerarse. Cada subdisciplina de la quimica, desde la quimica inorganica hasta la quimica organica, desde la bioquimica hasta la quimica de materiales, desde la quimica computacional hasta la ciencia de superficies, opera dentro del marco que el establece. Cuando los quimicos hablan de las propiedades de los elementos del grupo 1, cuando los biologos discuten el papel de los oligoelementos en los sistemas vivos, cuando los geoquimicos rastrean la distribucion de los elementos en la corteza terrestre, cuando los ingenieros de materiales seleccionan aleaciones para aplicaciones especificas, estan usando la tabla periodica en formas directas o indirectas.

La tabla tambien ha sido fundamental para el desarrollo de la quimica teorica y la fisica. La explicacion de la estructura de la tabla en terminos de configuracion electronica, trabajo realizado por quimicos y fisicos como Niels Bohr, Wolfgang Pauli, y eventualmente por toda la escuela de mecanica cuantica, fue uno de los principales impulsos del desarrollo de la fisica moderna en las primeras decadas del siglo XX. El principio de exclusion de Pauli, que enuncia que no pueden coexistir dos electrones en el mismo estado cuantico en un atomo, explica directamente la estructura de capas del atomo y la estructura de bloques de la tabla periodica moderna.

La tabla periodica tambien ha sido una guia para la exploracion de la quimica bajo condiciones extremas: altas presiones, altisimas temperaturas, caminos de reaccion inusuales. Los experimentos de alta presion han revelado que los elementos pueden adoptar formas estructurales y propiedades quimicas muy diferentes de las que exhiben bajo condiciones normales, pero incluso estas sorpresas se entienden mejor dentro del marco de la tabla periodica que sin el.

Reconocimiento Internacional y Viajes

Las decadas que siguieron a la confirmacion de sus tres elementos predichos trajeron a Mendeleev una celebridad internacional que era notable segun cualquier estandar de la vida cientifica del siglo XIX. No era meramente reconocido como un contribuidor importante a la quimica; era celebrado como el autor de un descubrimiento que habia transformado toda la disciplina, y las invitaciones, titulos honoris causa y distinciones academicas que llegaban a el desde toda Europa y America del Norte testificaban la amplitud y profundidad de ese reconocimiento.

En 1889, Mendeleev fue invitado a dar la Conferencia Faraday en la Royal Institution de Londres, una de las plataformas mas prestigiosas de la ciencia mundial. La Conferencia Faraday, llamada asi en honor a Michael Faraday, el gran experimentalista ingles cuya obra sobre el electromagnetismo habia transformado la fisica en la primera mitad del siglo XIX, se otorgaba cada pocos anos a un cientifico sobresaliente de distincion internacional. Mendeleev dicto su conferencia en junio de 1889 ante una audiencia que incluia a muchos de los principales quimicos y fisicos del establecimiento cientifico britanico. Hablo sobre la Ley Periodica y sus implicaciones para la comprension de la materia, y dejo claro que, en su opinion, la tabla no era meramente un recurso mnemotecnico sino una ventana a la constitucion fundamental de la naturaleza.

La Conferencia Faraday fue un triunfo. El ingles de Mendeleev era lo bastante bueno para que su significado quedara claro, y su personalidad, vigorosa, directa, inclinada hacia las afirmaciones amplias y la asercion confiada, causo una fuerte impresion en la audiencia britanica. Recibio un titulo honorario de la Universidad de Oxford durante la misma visita y uso la ocasion para reunirse personalmente con muchos cientificos britanicos cuya obra habia seguido desde la distancia.

A lo largo de las decadas de 1880 y 1890, Mendeleev viajo regularmente dentro de Rusia, a menudo por asuntos del gobierno relacionados con sus roles como asesor cientifico de varios ministerios y comisiones. Visito los Montes Urales para estudiar los recursos minerales, viajo al Caucaso para inspeccionar los campos petroliferos en torno a Baku y realizo numerosos viajes a centros industriales en la Rusia occidental para asesorar sobre procesos de fabricacion. Estos viajes le dieron un conocimiento de la geografia economica rusa que pocos cientificos de su epoca poseian, y fundamentaron la dimension practica de su defensa del desarrollo industrial ruso.

Fue elegido miembro honorario o correspondiente de academias cientificas de toda Europa, incluyendo la Royal Society de Londres, la Academia Francesa de Ciencias, la Real Academia Sueca de Ciencias, la Academia Prusiana de Ciencias y muchas otras. La excepcion principal fue la Academia Imperial de Ciencias de San Petersburgo, que se nego a elegirlo como miembro de pleno derecho, omision que fue ampliamente senalada y generalmente atribuida a una combinacion de factores politicos y la antipatia personal de ciertos miembros influyentes de la academia que encontraban el brusco estilo y el espiritu independiente de Mendeleev poco congeniales.

Mendeleev y la Educacion de Una Generacion

Mas alla de su investigacion y sus funciones institucionales, la influencia de Mendeleev en la ciencia rusa se ejercio con mayor persistencia a traves de su docencia y sus libros de texto. Durante mas de dos decadas, fue la figura dominante en la educacion quimica en la Universidad de San Petersburgo, y a traves de sus libros de texto su influencia se extendio a estudiantes de todo el Imperio Ruso y eventualmente de todo el mundo.

Su estilo de ensenanza se distinguia por el enfasis en los principios fundamentales en lugar de la mera acumulacion de datos. Insistia en que los estudiantes deberian comprender no solo lo que se sabia sino por que se sabia y como la evidencia experimental se conectaba con la interpretacion teorica. Era impaciente con el aprendizaje memoristico y con el tipo de ensenanza quimica enciclopedica que requeria que los estudiantes memorizaran listas de propiedades y reacciones sin ningun marco mas profundo. La Tabla Periodica era, entre otras cosas, una herramienta pedagogica de notable poder: una vez que los estudiantes comprendian la estructura periodica de los elementos, tenian un marco que organizaba y daba sentido a miles de hechos individuales que de otro modo habrian tenido que memorizar aisladamente.

Era tambien un profesor exigente que esperaba un esfuerzo serio de sus estudiantes y no estaba inclinado a bajar los estandares para aquellos que encontraban la materia dificil. Sus conferencias eran asistidas no solo por sus estudiantes oficialmente matriculados sino por oyentes de toda la universidad, incluidos estudiantes de otros departamentos que venian a escuchar al famoso profesor exponer sobre la estructura de la materia. Su estilo en el aula era energico y algo imprevisible; era conocido por seguir tangentes, por perseguir una linea de pensamiento mucho mas alla del punto inmediato y por expresar sus opiniones personales sobre controversias cientificas con una franqueza que podia sorprender a quienes estaban acostumbrados a un discurso academico mas cauto.

Los Principios de la Quimica pasaron por ocho ediciones rusas en vida de Mendeleev y fueron traducidos al aleman, al ingles y al frances. La traduccion al ingles, preparada bajo la supervision de Mendeleev, se uso ampliamente en las universidades britanicas y estadounidenses durante muchos anos. Fue un libro que logro ser simultaneamente riguroso y accesible, un estudio integral del conocimiento quimico organizado en torno a los principios fundamentales de la Ley Periodica, y siguio siendo una obra de referencia estandar bien entrado el siglo XX.

Mendeleev Como Intelectual Publico

En la Rusia de finales del siglo XIX, cuando los limites entre la ciencia, la filosofia y el pensamiento social estaban menos rigidamente controlados que lo estarian en el siglo XX, Mendeleev era mas que un cientifico. Era un intelectual publico que ofrecia opiniones sobre cuestiones que iban mucho mas alla de su experiencia tecnica, y cuyas ideas eran tomadas en serio precisamente por la autoridad que su logro cientifico le conferia.

Su libro Hacia el conocimiento de Rusia, publicado en 1906, era una meditacion de amplio alcance sobre la sociedad, la economia y la cultura rusas que se nutriia de sus decadas de experiencia como asesor cientifico de la industria y el gobierno. En el argumentaba a favor de una forma de desarrollo racional basado en la ciencia que elevara el estandar de vida material del pueblo ruso mediante la industrializacion, la educacion y la aplicacion sistematica del conocimiento cientifico a los problemas economicos. Estaba profundamente preocupado por el bienestar del campesinado, que aun constituia la abrumadora mayoria de la poblacion rusa, pero creia que su bienestar se serviria mejor no mediante la redistribucion radical de la tierra sino mediante el desarrollo industrial que crearia empleo y elevaria los ingresos en toda la economia.

Sus escritos sobre politica economica, en particular sobre politica arancelaria y el desarrollo de la industria rusa, fueron tomados en serio por los ministros del gobierno y se les acredito haber influido en decisiones politicas especificas. Fue miembro de comisiones del gobierno sobre reforma arancelaria y sobre el desarrollo de los recursos de carbon y petroleo, y su conocimiento tecnico combinado con su prestigio nacional le conferia una influencia en estos entornos que iba mucho mas alla del papel de un experto puramente cientifico.

La Oficina de Pesas y Medidas

Tras su forzada salida de la Universidad de San Petersburgo en 1890, Mendeleev paso tres anos en una posicion profesional algo incierta antes de ser nombrado en 1893 director de la recien reorganizada Oficina de Pesas y Medidas. Este cargo, que desempeno hasta su muerte en 1907, le convenia en varios aspectos importantes. Le permitia aplicar la experiencia cientifica a un problema de directa importancia practica, la estandarizacion y precision de la medicion, y lo conectaba con el movimiento internacional mas amplio para racionalizar y unificar los sistemas de medicion que fue una de las iniciativas cientifico-politicas significativas de finales del siglo XIX.

Mendeleev se sumergio en el trabajo de la oficina con su caracteristica energia y minuciosidad. Superviso la adopcion del sistema metrico como el sistema oficial de medicion para la ciencia y el comercio rusos, una reforma que habia sido resistida durante decadas por elementos conservadores del gobierno y la sociedad pero que Mendeleev impulso con el argumento irrefutable desde el punto de vista cientifico de que la competitividad cientifica e industrial de Rusia dependia de contar con estandares de medicion compatibles con los del resto del mundo desarrollado.

Tambien emprendio investigaciones originales significativas en metrologia, la ciencia de la medicion misma. Investigo las propiedades de las aleaciones de platino usadas para fabricar pesas y medidas estandar, trabajo en la determinacion precisa de las unidades estandar y contribuyo a los debates internacionales que tenian lugar bajo los auspicios de la Oficina Internacional de Pesas y Medidas sobre la definicion y realizacion de estandares fisicos. Su trabajo en este area era menos glamoroso que la Tabla Periodica pero era cientificamente cuidadoso e institucionalmente importante, y contribuyo a la modernizacion de la ciencia rusa en un momento en que el pais luchaba por ponerse al nivel de los estandares tecnicos de Europa occidental.

La Filosofia Cientifica de Mendeleev

Subyacente a todas las contribuciones especificas de Mendeleev a la quimica habia un conjunto de compromisos filosoficos sobre la naturaleza de la ciencia y la conducta adecuada de la investigacion cientifica que merecen ser examinados por si mismos, porque dieron forma a todo lo que hizo y ayudan a explicar tanto sus mayores exitos como sus fracasos ocasionales.

El mas fundamental de estos compromisos era la creencia en la realidad de la ley natural, la conviccion de que la naturaleza operaba segun principios invariantes, universales y descubribles por la razon humana que trabajaba con la evidencia experimental. Esta no era una creencia meramente convencional; era una conviccion profunda y animadora que se expresaba en la forma en que Mendeleev se acercaba a cada cuestion cientifica. No se contentaba con las descripciones; siempre buscaba explicaciones. No se satisfacia con las correlaciones; insistia en las leyes. La Ley Periodica fue llamada ley porque Mendeleev creia que era una ley en el sentido mas profundo, un principio universal que gobernaba toda la materia.

Tambien estaba comprometido con lo que podria llamarse una filosofia de la prediccion cientifica. Para Mendeleev, una teoria cientifica que solo pudiera dar cuenta de lo que ya se sabia valia mucho menos que una teoria que pudiera predecir lo que aun no se sabia. El poder predictivo de la Tabla Periodica era, en su opinion, la evidencia decisiva de su validez. Si la tabla podia predecir la existencia y las propiedades de elementos que aun no habian sido descubiertos, y si esas predicciones eran posteriormente confirmadas por el experimento, entonces la tabla no era meramente un comodo esquema organizativo sino una vision genuina de la estructura de la naturaleza.

Los Gases Nobles y Sus Implicaciones

Uno de los desafios mas significativos a la Tabla Periodica llego en la decada de 1890, cuando William Ramsay y Lord Rayleigh descubrieron una serie de elementos completamente nuevos, los gases nobles, cuya existencia no habia sido predicha y cuya inercia quimica parecia diferenciarlos de todos los demas elementos. El descubrimiento comenzo con el argon, anunciado en 1894, que se encontro en la atmosfera como un componente distinto del nitrogeno y notable por su negativa total a formar compuestos quimicos. Con los anos siguientes, Ramsay aislo el helio de los minerales de uranio, luego descubrio neon, kripton y xenon en el aire licuado.

Cuando la evidencia se volvio abrumadora de que los gases nobles eran en efecto elementos distintos, Mendeleev se enfrento a una eleccion: o la Tabla Periodica estaba fundamentalmente defectuosa, incapaz de acomodar a toda una familia de elementos recien descubiertos, o la tabla necesitaba ser ampliada. Eligio la ultima opcion y propuso la adicion de un Grupo Cero, una nueva columna colocada entre los halogenos y los metales alcalinos, para acomodar a los gases nobles. Esta fue una solucion elegante que requeria solo una modesta modificacion de la estructura de la tabla mientras preservaba todas sus caracteristicas esenciales.

El papel de Mendeleev en la acomodacion de los gases nobles en su tabla fue importante por varias razones. Demostro la flexibilidad y solidez de la tabla: su capacidad para absorber nuevos descubrimientos sin perder su estructura fundamental. Tambien planteo la pregunta, que Mendeleev fue de los primeros en formular, de por que los gases nobles son quimicamente inertes, pregunta que no seria respondida completamente hasta el desarrollo de la comprension mecanocuantica de la estructura de la capa electronica en la decada de 1920.

El Mito de Mendeleev y la Realidad

A lo largo del siglo y mas transcurrido desde su muerte, Mendeleev se ha convertido en cierta medida en una figura mitica, particularmente en Rusia, donde es celebrado no solo como un gran cientifico sino como un heroe cultural, un simbolo de la tradicion intelectual rusa en su momento mas productivo y original. Como todos los mitos, el mito de Mendeleev contiene una mezcla de verdad y embellecimiento.

El elemento mas famoso del mito es el sueno. Segun la historia, Mendeleev trabajo durante tres dias y noches sin dormir en el problema de la clasificacion de los elementos, y finalmente se quedo dormido en su escritorio, tras lo cual sono la Tabla Periodica en su forma completa, se desperto y la escribio de memoria. Luego verifico la tabla sonade con sus notas y la encontro correcta, con solo un pequeno error.

Esta historia esta casi con certeza embellecida y posiblemente en gran parte apocrifas. El propio Mendeleev conto la historia en diferentes versiones en diferentes momentos, y el elemento del sueno parece haberse vuelto mas elaborado con los anos. Lo que es ciertamente cierto es que la creacion de la tabla implico un intenso periodo de esfuerzo concentrado, que la idea clave puede muy bien haber venido de repente despues de un largo periodo de gestacion, y que Mendeleev estaba agotado por el exceso de trabajo durante el periodo critico de finales de febrero y principios de marzo de 1869.

La historia real de la Tabla Periodica es, si cabe, mas impresionante que el mito. Fue el producto no de una sola noche de sueno sino de anos de lectura, experimentacion y reflexion. Requirio el dominio de la literatura quimica de toda una epoca, la familiaridad con las propiedades de mas de sesenta sustancias distintas y el marco intelectual proporcionado por la resolucion del Congreso de Karlsruhe del problema del peso atomico. Requirio el valor de dejar vacios, de insistir en que deberian existir elementos no descubiertos en posiciones especificas, y el valor aun mayor de predecir sus propiedades en terminos numericos especificos. Y requirio la disposicion a registrar estas predicciones, donde podrian ser sometidas a prueba definitiva por el experimento.

Mendeleev En el Contexto Mundial

Para apreciar plenamente la importancia del logro de Mendeleev, vale la pena situar la Tabla Periodica en el contexto mas amplio de la ciencia del siglo XIX. El siglo XIX fue una era de extraordinaria productividad cientifica, un periodo en que se sentaron los fundamentos de la fisica, la quimica, la biologia y la geologia modernas. Darwin publico El Origen de las Especies en 1859. Maxwell formulo la teoria del electromagnetismo en la decada de 1860. Helmholtz, Clausius y Kelvin desarrollaron la termodinamica. Pasteur establecio la teoria microbiana de las enfermedades. El siglo XIX, en suma, no escaseo de genios, y el logro de Mendeleev se sostiene en esta extraordinaria compania.

Lo que distingue a la Tabla Periodica de la mayoria de los demas grandes logros cientificos de la epoca es su combinacion de amplitud empirica y profundidad teorica. Mendeleev no trabajaba con una nueva tecnica experimental poderosa, como el analisis espectral, que abria un nuevo dominio de observacion. No estaba desarrollando una teoria matematica que unificara fenomenos previamente desconectados, como la teoria electromagnetica de Maxwell. Estaba haciendo algo mas humilde pero en cierto modo mas fundamental: estaba mirando el catalogo completo de sustancias quimicas conocidas y preguntando si formaban un patron. Y lo formaban.

La Tabla Periodica tambien tuvo un impacto practico inmediato que pocos descubrimientos puramente teoricos han tenido. A los pocos anos de su publicacion, ya era utilizada por los quimicos para guiar la busqueda de nuevos elementos, para predecir las propiedades de compuestos aun no sintetizados y para organizar la ensenanza de la quimica en todos los niveles. Era un descubrimiento que era simultaneamente una vision fundamental de la naturaleza y una herramienta practica de utilidad inmediata.

La Tabla Periodica En el Siglo XXI

En el siglo XXI, mas de ciento cincuenta anos despues de que Mendeleev presentara por primera vez la Ley Periodica a la Sociedad Quimica Rusa, su tabla sigue siendo no meramente un artefacto historico sino una herramienta cientifica viva utilizada activamente en la investigacion, la educacion y la industria en todos los paises del mundo.

La tabla se utiliza de maneras que Mendeleev no podia haber anticipado. Los fisicos nucleares que trabajan en los limites de la tabla, sintetizando elementos con numeros atomicos superiores a 100 en aceleradores de iones pesados, usan las relaciones periodicas para predecir cuales deberian ser las propiedades quimicas de los elementos recien creados. Los quimicos que disenan nuevos farmacos, nuevos materiales y nuevos catalizadores se basan en los agrupamientos periodicos de los elementos para orientar su seleccion de las sustancias a investigar. Los cientificos ambientales que estudian el comportamiento de los metales pesados toxicos en los ecosistemas usan las relaciones periodicas para comprender por que el mercurio, el plomo y el cadmio son particularmente peligrosos. Los astronomos que analizan los espectros de luz de estrellas y galaxias distantes usan la tabla periodica para identificar que elementos estan presentes en objetos cosmicos que ningun ser humano visitara jamas.

El Ano Internacional de la Tabla Periodica, designado por las Naciones Unidas para 2019 para conmemorar el ciento cincuenta aniversario del descubrimiento de Mendeleev, fue celebrado por instituciones cientificas de practicamente todos los paises del mundo. Conferencias, exposiciones, programas educativos y eventos publicos en cinco continentes honraron la contribucion del hombre de Tobolsk que vio, en la diversidad de las sustancias quimicas, los contornos de un orden subyacente. La escala global de esa celebracion fue en si misma una medida del alcance del logro de Mendeleev y del lugar que su descubrimiento ocupa en el patrimonio comun del conocimiento humano.

Los Contemporaneos de Mendeleev En la Ciencia Rusa

Para comprender plenamente la magnitud del logro de Mendeleev, es util considerar el contexto de la ciencia rusa en la segunda mitad del siglo XIX. Rusia no era una potencia cientifica de primer nivel en aquella epoca; el pais estaba todavia en el proceso de construir las instituciones, los laboratorios y las tradiciones de formacion que habian convertido a Alemania, Gran Bretana y Francia en los lideres de la ciencia mundial. Las universidades rusas producian cientificos competentes, pero las condiciones para la investigacion de primera clase eran inconsistentes, los recursos disponibles eran a menudo inadecuados y las conexiones con la comunidad cientifica internacional eran mas limitadas de lo que eran en el oeste de Europa.

En este contexto, el logro de Mendeleev fue aun mas extraordinario. Trabajaba en unas condiciones que en muchos aspectos eran inferiores a las que tenian los cientificos alemanes o britanicos de su generacion. Sus colegas en las principales universidades alemanas tenian acceso a laboratorios mejor equipados, a mas amplia financiacion para la investigacion y a una tradicion mas establecida de trabajo cientifico de alta calidad. Sin embargo, fue el cientifico ruso de San Petersburgo, y no ninguno de los bien dotados quimicos alemanes, quien realizo el avance conceptual que transformo la quimica.

Entre los otros grandes cientificos rusos de la generacion de Mendeleev cabe mencionar a Aleksandr Butlerov, quien hizo contribuciones fundamentales a la quimica de la estructura organica, y a Nikolai Zinin, quien realizo trabajos pioneros en quimica organica sintetica. Estos cientificos, junto con Mendeleev, formaban una generacion que elevo la ciencia rusa de forma significativa y demostro que Rusia era capaz de contribuciones de primera fila a la investigacion cientifica internacional.

La Sociedad Quimica Rusa, que Mendeleev y sus colegas habian fundado en 1868, fue crucial para crear la infraestructura que hizo posible el desarrollo de la quimica rusa durante las decadas siguientes. Al proporcionar un foro para el intercambio de ideas, un mecanismo para la publicacion de resultados y un sentido de comunidad profesional entre los quimicos dispersos en distintas instituciones, la sociedad desempeno un papel en el desarrollo de la ciencia rusa que es dificil de sobrestimar.

El Impacto En la Educacion Quimica Mundial

Uno de los legados menos discutidos pero mas profundos de Mendeleev es su impacto en la forma en que la quimica se ensena en todo el mundo. La Tabla Periodica no es solo un instrumento de investigacion; es la herramienta pedagogica central de la quimica, el marco que organiza todo el conocimiento quimico en una forma que puede ser aprendida y comprendida por estudiantes de todos los niveles.

Antes de la Tabla Periodica, la ensenanza de la quimica era necesariamente fragmentaria. Los estudiantes aprendian sobre el comportamiento de elementos individuales y familias de elementos de manera mas o menos independiente, sin ninguna estructura unificadora que relacionara una familia con otra o que proporcionara principios para predecir las propiedades de elementos desconocidos. La Tabla Periodica cambio esto radicalmente. Con la tabla, los estudiantes podian aprender los patrones una vez y luego aplicarlos en toda la quimica: si comprendian el sodio, comprendian en parte el litio, el potasio, el rubidio y el cesio. Si comprendian el cloro, comprendian en parte el fluor, el bromo y el yodo.

Esta capacidad de organizar el conocimiento quimico en patrones comprensibles transformo la educacion quimica y la hizo accesible a un publico mucho mas amplio que el de los quimicos profesionales. La quimica se convirtio en una materia que podia ensenarse efectivamente en las escuelas secundarias, y la Tabla Periodica coloreada se convirtio en uno de los adornos mas universalmente reconocibles de las aulas de ciencias en todo el mundo. Este legado pedagogico es, en cierta medida, tan significativo como el legado cientifico, porque ha contribuido a la difusion de la comprension quimica a lo largo de generaciones de estudiantes que de otro modo no habrian tenido ninguna razon para aprender quimica.

Las sucesivas generaciones de quimicos educados con la Tabla Periodica como marco central de su formacion han llevado consigo el habito de pensamiento periodico, la inclinacion a buscar relaciones de grupo, a predecir propiedades a partir de la posicion en la tabla, a usar las relaciones periodicas para guiar la sintesis de nuevos compuestos. Este habito de pensamiento es en parte responsable de los enormes avances en quimica del siglo XX, desde la sintesis de nuevos farmacos hasta el desarrollo de materiales avanzados y la comprension de los procesos biologicos a nivel molecular.

Las Publicaciones Posthumas y la Investigacion Historica

En las decadas posteriores a la muerte de Mendeleev, los historiadores de la ciencia han investigado minuciosamente su vida y obra, examinando sus manuscritos, su correspondencia y sus laboratorios para construir una imagen lo mas completa y exacta posible de como llego a la Tabla Periodica y que significo exactamente su logro. Esta investigacion historica ha matizado la imagen popular de Mendeleev y ha revelado tanto sus complejidades como su grandeza.

La imagen mas detallada que ha emergido de esta investigacion historica muestra a un Mendeleev que era a la vez mas convencional en algunos aspectos, mas dependiente de los trabajos de sus predecesores de lo que la leyenda sugierea, y mas extraordinario en otros, mas audaz en sus predicciones, mas comprometido con el poder explicativo de su teoria, que cualquier relato superficial podria sugerir. El Mendeleev que conocemos de la investigacion historica cuidadosa es un hombre que leyo ampliamente, que construyo sobre los fundamentos puestos por otros como Cannizzaro, Dumas y Newlands, pero que dio un paso mas alla del trabajo de todos ellos mediante la formulacion especifica y el uso predictivo de la Ley Periodica.

Los archivos de la Universidad de San Petersburgo y de la Academia de Ciencias de Rusia contienen una gran cantidad de material de primera mano relacionado con la vida y el trabajo de Mendeleev, incluyendo borradores de sus principales publicaciones, registros de laboratorio de sus investigaciones experimentales y correspondencia con cientificos de todo el mundo. Estos materiales han sido estudiados extensamente por los historiadores de la ciencia rusos y estan siendo cada vez mas accesibles para los estudiosos internacionales a medida que los archivos rusos se digitalizan y se abren a la investigacion.

Mendeleev y las Predicciones Modernas

Una de las caracteristicas mas notables del pensamiento de Mendeleev fue su conviccion de que el metodo de hacer predicciones a partir de principios teoricos era no solo legitimo sino el metodo mas poderoso en la ciencia. Esta conviccion lo distinguia de muchos de sus contemporaneos, que eran mas inductivistas en su filosofia de la ciencia, mas inclinados a pensar que la teoria deberia seguir a los hechos que a precederlos.

El exito de las predicciones de Mendeleev, la confirmacion del galio, el escandio y el germanio, no hizo mas que reforzar esta conviccion. Y la conviccion fue correcta en el sentido mas profundo: la fisica moderna, con su elaborado aparato de predicciones teoricas verificadas por el experimento, sigue exactamente el modelo epistemologico que Mendeleev esbozo en su uso de la Tabla Periodica. Las particulas subatomicas, los estados exoticos de la materia, las propiedades de los materiales a temperaturas y presiones extremas, todas estas entidades y propiedades son predichas por las teorias actuales y luego buscadas por los experimentadores, exactamente como Mendeleev predijo el galio y el germanio y entonces los quimicos experimentales las buscaron y los encontraron.

En este sentido, la practica de Mendeleev fue no solo un logro cientifico especifico sino un modelo para la ciencia en general, una demostracion de como la teoria puede ir mas alla de los hechos disponibles y guiar la busqueda de nuevos hechos. Este modelo metodologico es quiza el legado mas perdurable de Mendeleev para la ciencia, mas perdurable incluso que la Tabla Periodica especifica que creo, porque proporciona un modelo para la practica cientifica que ha resultado ser valido en todos los dominios de la ciencia.

La Concepcion de Mendeleev de la Naturaleza de la Materia

Una de las cuestiones filosoficas que mas preocupaba a Mendeleev a lo largo de su carrera fue la pregunta fundamental sobre la naturaleza ultima de la materia: si los atomos eran en verdad los ultimos constituyentes indivisibles de la materia, o si habia algo mas profundo que los subyacia y explicaba sus propiedades. La periodicidad que habia descubierto le convencia de que no podia haber nada arbitrario en las propiedades de los elementos, de que esas propiedades tenian que tener alguna explicacion mas profunda que la mera enumeracion de lo que se habia medido empiricamente.

En sus anos tardios, Mendeleev especulo extensamente sobre la posible existencia de elementos mas ligeros que el hidrogeno, que era el elemento mas ligero conocido. Si la tabla periodica tenia una estructura natural, era concebible que los elementos conocidos no agotaran el espacio de posibilidades, que hubiera elementos con pesos atomicos aun menores que los del hidrogeno que simplemente habian escapado a la deteccion por su extraordinaria ligereza o inercia quimica. Propuso la existencia de dos tales elementos ulteriores: el newtonium, al que nombro en honor de Isaac Newton, y el coronium, nombrado por las lineas espectrales observadas en la corona solar durante los eclipses que entonces no podian ser atribuidas a ningun elemento conocido.

Estas propuestas resultaron ser incorrectas. El eter, el medio hipotetico que los fisicos del siglo XIX creian que permeable todo el espacio y servia de portador de las ondas de luz, fue eventualmente demostrado que no existia por los experimentos de Michelson y Morley en 1887 y por la teoria de la relatividad especial de Einstein en 1905. Las lineas espectrales del coronium fueron eventualmente explicadas como lineas del hierro, el calcio y otros elementos conocidos en estados de alta ionizacion producidos por las altas temperaturas de la corona solar, no como un nuevo elemento. Y no se han encontrado elementos mas ligeros que el hidrogeno.

Pero la especulacion de Mendeleev sobre estos posibles elementos ulteriores ilustra algo importante sobre su mentalidad cientifica: estaba constantemente buscando ir mas alla de lo conocido, mas alla de las fronteras actuales del conocimiento, usando los principios que habia descubierto para explorar lo que podria haber mas alla. Este impulso de ir mas alla de los hechos disponibles, de usar la teoria para guiar la busqueda de lo desconocido, era la misma cualidad que habia producido sus predicciones sobre el galio, el escandio y el germanio, y que habia resultado tan brillantemente confirmada. Que en el caso de los elementos super-ligeros el impulso no produjera resultados correctos no disminuye la coherencia o el valor del enfoque metodologico.

El Papel del Azar En el Descubrimiento

Una pregunta que los historiadores de la ciencia han debatido es en que medida el descubrimiento de la Ley Periodica por parte de Mendeleev dependio de la suerte, el azar o la oportunidad, y en que medida fue el resultado inevitable de su preparacion y competencia particulares. Se trata de una pregunta que se aplica a muchos grandes descubrimientos cientificos, donde la preparacion y la oportunidad se entrelazan de formas que son dificiles de desenredar.

En el caso de Mendeleev, la respuesta parece ser que el papel del azar fue relativamente pequeno en comparacion con el papel de la preparacion. Los elementos de la situacion que hicieron posible el descubrimiento, el conjunto revisado de pesos atomicos resultante del Congreso de Karlsruhe, la acumulacion de datos sobre las propiedades de los elementos a lo largo de decadas de trabajo experimental, la existencia de un suficiente numero de elementos para que el patron periodico fuera visible, todo esto era el resultado de los esfuerzos sostenidos de la comunidad cientifica internacional, no del azar. Y la capacidad de Mendeleev para ver el patron periodico en estos datos, de articularlo como una ley y de usarlo predictivamente, era el resultado de anos de formacion, lectura y experiencia experimental.

Lo que si dependia en cierta medida de las circunstancias era la forma especifica en que el descubrimiento ocurrio, en el contexto de la escritura de un libro de texto de quimica general. El hecho de que Mendeleev necesitara organizar todos los elementos conocidos en una presentacion sistematica para sus estudiantes fue el catalizador especifico que precipito la cristalizacion de la Tabla Periodica en la forma que adopto. Si hubiera sido un investigador puro sin obligaciones pedagogicas, el mismo nivel de preparacion podria haber llevado al mismo descubrimiento pero quiza en una forma diferente o en un momento diferente. En este sentido, el contexto pedagogico fue un factor habilitador que no debe ser subestimado.

La Herencia de Mendeleev En la Rusia Moderna

En la Rusia del siglo XXI, Mendeleev sigue siendo una figura de enorme importancia cultural y simbolica. Su imagen adorna billetes de banco, sellos postales y monumentos publicos. Su nombre se aplica a universidades, calles, parques y barcos. La Universidad Tecnica Quimica de Moscu, una de las instituciones de educacion quimica mas importantes de Rusia, lleva su nombre. La Sociedad Quimica de Rusia, cuyo sucesor es la heredera directa de la Sociedad Quimica Rusa que el ayudo a fundar en 1868, se llama ahora Sociedad Quimica D.I. Mendeleev.

Esta continuidad en el reconocimiento a traves de los enormes cambios politicos, sociales y economicos que Rusia ha experimentado desde la muerte de Mendeleev, a traves de la revolucion bolchevique, la era sovietica y el periodo post-sovietico, es en si misma una medida de la profundidad de su influencia en la cultura rusa. A diferencia de muchas figuras historicas cuyo legado se reinterpreta o se niega con cada cambio de regimen, Mendeleev ha sido uniformemente celebrado por todos los gobiernos rusos del siglo XX y el siglo XXI. Es uno de los pocos individuos cuya grandeza ha sido reconocida tanto por la Rusia zarista como por la Rusia sovietica y por la Rusia postsoviética.

Este reconocimiento universal es merecido. Mendeleev fue, por encima de todo, un cientifico que trato a la naturaleza con el mayor respeto posible: el respeto de tratar de comprenderla en sus propios terminos, de seguir la evidencia donde quiera que condujera, de hacer predicciones audaces y de someterlas al juicio del experimento. En esto fue un modelo para todos los cientificos, independientemente de su nacionalidad, su especialidad o su epoca.

Las Dimensiones Esteticas de la Tabla Periodica

Hay una dimension de la Tabla Periodica que raramente se discute en los relatos cientificos pero que merece atencion: su caracter como objeto estetico. La tabla no es simplemente una herramienta logica; es tambien un artefacto visual con una elegancia y un poder que la han convertido en una de las imagenes mas reproducidas en la historia de la ciencia. La geometria limpia de las filas y las columnas, la forma en que la tabla exhibe simultaneamente la secuencia lineal y la recurrencia periodica, la manera en que los grupos quimicos emergen visualmente cuando se codifican por colores: todo esto hace que la Tabla Periodica sea una de las raras herramientas cientificas que son tambien obras de diseno.

El propio Mendeleev no era un pensador particularmente orientado visualmente, segun la evidencia disponible. Su enfoque de la Tabla Periodica era principalmente algebraico y logico en lugar de visual. Pero la tabla que produjo tiene un poder visual que va mas alla de lo que cualquier formulacion puramente verbal o matematica de la Ley Periodica podria lograr. La recurrencia periodica de las propiedades es visible en la tabla de una manera que no puede serlo en una ecuacion, y esta visibilidad ha hecho que la Tabla Periodica sea excepcionalmente efectiva como herramienta de ensenanza y como dispositivo de comunicacion cientifica.

El diseno visual de la Tabla Periodica ha evolucionado considerablemente desde la version original de Mendeleev. La moderna tabla periodica de formato largo, en la que todos los elementos incluyendo los lantanidos y los actinidos se muestran en un unico arreglo coherente, es bastante diferente en apariencia de las versiones de 1869 y 1871 de Mendeleev. Pero la logica subyacente, el arreglo de los elementos en filas y columnas de modo que el numero atomico aumenta de izquierda a derecha dentro de cada periodo y los elementos con propiedades similares caen en el mismo grupo, es precisamente lo que Mendeleev establecio.

En el siglo XXI han aparecido numerosas variantes artisticas y creativas de la Tabla Periodica. Artistas, disenadores y educadores han creado versiones de la tabla que incorporan imagenes fotograficas de los elementos, representaciones artisticas de sus usos y propiedades, y traducciones de la informacion quimica en formas visuales accesibles a personas sin formacion cientifica. Estas adaptaciones creativas son en si mismas un testamento al poder y la flexibilidad del concepto original de Mendeleev: un marco que puede ser adaptado y reexpresado de incontables maneras sin perder su estructura esencial.

La Quimica Computacional y el Futuro de la Tabla Periodica

Con el advenimiento de la quimica computacional en la segunda mitad del siglo XX, la Tabla Periodica adquirio una nueva dimension. Las computadoras modernas pueden resolver las ecuaciones de la mecanica cuantica para sistemas atomicos con una precision que permite calcular las propiedades de los elementos y sus compuestos directamente a partir de los principios fundamentales de la fisica, sin necesidad de medidas experimentales. Esta capacidad ha proporcionado la verificacion mas profunda posible de la validez de la Ley Periodica: las propiedades que Mendeleev ordeno empiricamente pueden ser reproducidas por calculo puro a partir de los primeros principios.

La quimica computacional tambien ha abierto la posibilidad de predecir las propiedades de compuestos que no se han sintetizado aun, de elementos en condiciones extremas, y de formas exoticas de la materia que no se producen naturalmente en la Tierra. En todos estos contextos, la tabla periodica sirve como el marco organizador, el mapa que orienta a los quimicos computacionales en el espacio de posibilidades que exploran.

Se ha especulado en los ultimos anos sobre si la tabla periodica podria algun dia romperse, si podrian descubrirse elementos tan pesados y radioactivos que sus propiedades ya no siguieran los patrones periodicos establecidos por los elementos mas ligeros. Los elementos superpesados sintetizados en laboratorios de todo el mundo, con numeros atomicos superiores a 110, estan en el filo de lo que la fisica nuclear actual predice que es posible, y sus quimicas, en la medida en que han sido estudiadas, muestran en general las propiedades predichas por la tabla periodica. El futuro de la tabla como herramienta de prediccion en el reino de los elementos superpesados sigue siendo una cuestion abierta de fascinante importancia cientifica.

Los Anos En el Servicio del Gobierno Ruso

Ademas de sus funciones como director de la Oficina de Pesas y Medidas, Mendeleev presto servicio al gobierno ruso en diversas capacidades a lo largo de las dos ultimas decadas de su vida. Fue miembro de numerosas comisiones gubernamentales que estudiaban problemas economicos y tecnicos de importancia nacional, y su combinacion de conocimiento tecnico profundo y vision economica amplia lo convirtio en un asesor valioso en una amplia gama de contextos.

Participo activamente en las debates sobre politica arancelaria que eran centrales en la vida economica rusa de la decada de 1880, y sus argumentos en favor del proteccionismo industrial, el uso de aranceles y apoyo estatal para construir la industria rusa frente a la competencia extranjera, fueron influyentes en la configuracion de la politica economica rusa. Fue miembro de comisiones que establecieron las tasas arancelarias para productos quimicos e industriales, y su defensa de politicas proteccionistas que apoyaran el desarrollo de la fabricacion quimica domestica y el refino de petroleo fue influyente en la configuracion de la politica economica rusa.

Tambien fue llamado a dar asesoramiento sobre cuestiones militares, en particular sobre la produccion de polvoray explosivos, temas que adquirieron especial urgencia en el contexto de las tensiones internacionales de finales del siglo XIX. Su conocimiento de la quimica le permitio ofrecer asesoramiento practico sobre estos temas que fue apreciado por los responsables militares rusos.

Estos compromisos con el servicio al gobierno no eran para Mendeleev una distraccion de su trabajo cientifico real sino una expresion de su conviccion de que la ciencia estaba al servicio de la sociedad. Creia que los cientificos tenian la obligacion de poner su conocimiento al servicio de las necesidades practicas del pais, y cumplio esta obligacion con la misma diligencia con que abordaba los problemas cientificos puramente teoricos.

Fuentes

www.countryreports.org — CountryReports.org, Recursos de Personas Famosas e Historia de la Ciencia

rsc.org — Royal Society of Chemistry, Historia de la Tabla Periodica, disponible en www.rsc.org

iupac.org — Union Internacional de Quimica Pura y Aplicada, Notas Historicas sobre Mendeleev y el Sistema Periodico

loc.gov — Biblioteca del Congreso, Recursos de Ciencia y Tecnologia, Mendeleev y la Quimica del Siglo XIX

acs.org — American Chemical Society, Mendeleev y la Ley Periodica: Perspectivas Historicas

nobelprize.org — Organizacion del Premio Nobel, Historia del Premio Nobel de Quimica y las Deliberaciones de 1906

spbu.ru — Universidad Estatal de San Petersburgo, Historia del Departamento de Quimica: Mendeleev como Profesor

lbl.gov — Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley, Descubrimiento y Denominacion del Elemento 101 Mendelevio

ras.ru — Academia de Ciencias de Rusia, Dmitri Ivanovich Mendeleev: Legado y Contribuciones Cientificas

Dmitri Ivanovich Mendeleev fue uno de esos raros individuos cuya obra trasciende las fronteras de la disciplina en que trabajaron y entra en el patrimonio comun de la humanidad. La Tabla Periodica no pertenece a la quimica sola, ni a Rusia sola, ni al siglo XIX solo. Pertenece a toda la humanidad, en todos los tiempos, como una de las mas claras demostraciones de lo que la mente humana puede lograr cuando se disciplina a si misma al servicio de la comprension honesta de la naturaleza. Cada vez que un estudiante consulta la tabla periodica en un aula escolar, cada vez que un investigador usa las relaciones de grupo para disenar un experimento nuevo, cada vez que un astrónomo identifica un elemento en el espectro de una estrella distante, esta invocando el legado de Mendeleev, el hombre que vio el orden en el corazon de la materia y tuvo el valor de compartir esa vision con el mundo. Para CountryReports.org, documentar la vida y el legado de este hombre extraordinario es un privilegio que esperamos haber cumplido con la seriedad y el respeto que merece.

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