La química és una ciència que es basa en l'organització dels elements químics a la taula periòdica, una eina essencial per comprendre i predir el comportament dels àtoms i les molècules.
Al llarg de la història, diversos científics van contribuir al desenvolupament de la taula periòdica, i un dels primers intents dorganitzar els elements va ser la llei de les vuitenes.
Orígens històrics
La llei de les octaves és un concepte que es va originar a mitjans del segle XIX, quan el químic britànic John Newlands va notar una tendència a les propietats químiques dels elements.
En 1864, Newlands va proposar la seva idea en un article titulat "On the Law of Octaves" ("Sobre la llei de les octaves"). En aquest treball, Newlands va observar que quan els elements s'organitzen en ordre de les masses atòmiques creixents, les propietats químiques semblen repetir-se cada vuit elements.
Aquesta repetició s'assembla a la repetició de notes musicals en una vuitena musical, per això el nom "llei de les octaves".
Limitacions de la llei de les octaves
Tot i que la llei de les octaves va ser un pas important cap a l'organització dels elements, tenia limitacions significatives.
La principal limitació era que només funcionava per a alguns dels elements coneguts en aquell moment. En altres paraules, la llei no s'aplicava de manera consistent a tots els elements. Newlands només va poder aplicar la seva llei als primers 56 elements de la taula periòdica, i després d'això, la repetició de propietats químiques deixava de ser evident.
A més, Newlands també va cometre errors en lorganització dalguns elements. Per exemple, va col·locar el ferro i el cobalt a la mateixa columna, encara que les seves propietats químiques són notablement diferents.
La taula periòdica de Mendeléyev: superant la llei de les octaves
Malgrat les seves limitacions, la llei de les octaves va establir les bases per a la creació posterior de la taula periòdica moderna. El químic rus Dmitri Mendeléyev, contemporani de Newlands, estava treballant en una organització similar dels elements i va desenvolupar la seva pròpia versió de la taula periòdica el 1869.
La contribució més important de Mendeléyev va ser reconèixer que l'organització dels elements havia de basar-se en les masses atòmiques, però també havia de tenir en compte les propietats químiques i la periodicitat d'aquestes propietats.
Organització de la taula de Mendeléyev
Mendeléyev va organitzar els elements en funció de la seva massa atòmica creixent, però va deixar espais buits a la taula periòdica on creia que haurien d'estar elements desconeguts en aquell moment.
El més sorprenent va ser que les propietats químiques dels elements desconeguts encaixaven perfectament en les prediccions de Mendeléyev quan es van descobrir posteriorment.
Osolescència de la llei de les octaves
L'èxit de la taula periòdica de Mendeléyev i la seva capacitat per predir les propietats d'elements encara no descoberts va fer que la llei de les octaves de Newlands quedés obsoleta i es considerés insuficient per explicar l'organització dels elements.
La taula periòdica moderna i lorganització dels elements
La taula periòdica moderna es basa en l'estructura i l'organització proposada per Mendeléiev, però ha evolucionat amb el temps a mesura que s'han descobert més elements i s'ha avançat en la comprensió de l'estructura atòmica i les propietats químiques.
A la taula periòdica actual, els elements s'organitzen en funció del seu nombre atòmic, que és el nombre de protons al nucli d'un àtom. Això és una organització que mostra clarament la periodicitat de les propietats químiques dels elements.
Les files horitzontals, anomenades períodes, representen nivells d'energia en què es poden trobar els electrons, i les columnes verticals, anomenades grups, tenen elements amb propietats químiques similars a causa de la seva configuració electrònica similar.
Conclusions
La llei de les octaves va ser un intent d'hora i valuós d'organitzar els elements químics, però tenia limitacions importants i no podia explicar adequadament l'organització de tots els elements.
Va ser la taula periòdica de Mendeléiev la que finalment va superar aquestes limitacions i es va convertir en l'eina essencial que coneixem avui dia.
L'organització dels elements a la taula periòdica moderna es basa en el nombre atòmic i reflecteix de manera precisa la periodicitat de les propietats químiques dels elements, cosa que ha estat fonamental per avançar en la química i la comprensió de la matèria a nivell atòmic .
En resum, la llei de les octaves va ser un pas important en aquest camí, però només va ser el començament d'un procés continu de descobriment i organització a la química.