Elementos inertes y no inertes.
Hablando en términos científicos, existen diversas maneras en los cuales los elementos químicos pueden ser acomodados, con el fin de acentuar los diferentes atributos de su periodicidad. Brevemente, cuando observamos la tabla periódica, los elementos son presentados por su nombre, su número atómico, y a veces con la configuración de su valencia electrónica. La tabla periódica de elementos que hallamos normalmente, nos enseña que hay varios tipos de periodicidad, siendo uno de las principales aquella que se basa en los gases nobles o inertes.
Uno de los rasgos más importantes y sobresalientes de los 92 elementos que se encuentran en la naturaleza, es que se pueden dividir en dos grupos, basándonos en la capacidad de formar compuestos: hay 6 que no forman compuestos, llamados gases inertes (o nobles), mientras que los otros 86, sí forman compuestos con otros elementos.
En la tabla periódica de la Figura 1, los gases inertes los hallamos en la columna de la extrema derecha. Gráficamente, la versión moderna de la tabla de los elementos está estructurada de tal manera que la periodicidad de los gases nobles se encuentra acentuada. Sin embargo, como veremos más adelante, la tabla puede ser acomodada (y lo fue históricamente) enteramente alrededor de esta periodicidad.
Esta división básica entre 6 y 86 que observamos en los elementos que ocurren en la naturaleza, ya la encontramos (nuevamente, usando el análisis no literal del texto de la Torá), en el primer versículo de la Torá:
בראשית ברא אלקים את השמים ואת הארץ
Bereshit Bará Elokim et hashamaim veet haaretz
(usualmente traducido como)
“En el comienzo Dios creó los cielos y la tierra.”
Este primer capítulo de la Torá nos narra el acto de la creación del mundo natural. Es importante destacar que aquí se nombra a Dios sólo como Elokim y no por sus otros Nombres, llevándonos a asociar de este Nombre con la “naturaleza”. Las 6 letras de la primera palabra, Bereshit ( בראשית , “en el comienzo” ) puede ser descompuesta en 2 palabras separadas, cada una de 3 letras, y leerse ‘ bará shit’ ( ברא שית ), cuyo significado es “se crearon 6” ( en arameo, la lingua franca del cercano medio oriente). Las siguientes dos palabras del versículo son ‘ bará Elokim’ .
Como lo señalamos anteriormente, el valor numérico de Elokim , uno de los Nombres de Dios, es 86. Tenemos, entonces, que las primeras 3 palabras pueden ser entendidas como que dicen: “fueron creados 6” (‘ bará shit’ ) y “fueron creados 86” (‘ bará Elokim’ ). La suma de estos dos actos de creación es 86 más 6 = 92, el número de los elementos naturales.
Como se ha mencionado anteriormente, 86, el valor de Elokim , es también el valor numérico de la palabra hateva en Hebreo, o “la naturaleza”. Por tanto, ‘ bará Elokim’ puede ser leído también como “la naturaleza creada”. Existe aún otra aparición del nombre Elokim , con respecto a los 6 gases inertes: El número atómico de los gases inertes son 2,10,18,36,54,86. El gas inerte más pesado, el radón (Rn), posee un número atómico de 86 = Elokim .
7. ‘Integridad’ Espiritualidad
Nos referiremos ahora al paralelo espiritual que refleja la presencia de los elementos inertes y no inertes en el mundo natural. La contrapartida espiritual (o sicológica) de lo inerte en los elementos físicos, la podemos encontrar en la Torá en la descripción de la relación de trabajo que tenían Iaakov y Laván, su suegro. En lo que concierne a los haberes que recibió nuestro patriarca por atender los rebaños de Laván, escribe la Torá ( Génesis 30:42 ):
והיֻה העטֻפים ללבן והקשֻרים ליעקב
Veihiú haatufim leLabán vehakshurim leIaakov
Esto se traduce usualmente en forma literal como:
“Los [rebaños] más débiles ( atufim ) serán para Laván
y los [rebaños] más robustos ( kshurim ) para Iaakov.”
El sentido literal del versículo es que las ovejas fueron caracterizadas como fuertes o débiles; las débiles permanecieron como propiedad de Laván, y las fuertes fueron dadas a Iaakov como haberes.
Sin embargo, Rashi, el comentarista medieval básico (literal) de la Torá, interpreta el significado del término atufim de un modo diferente. Esta palabra hebrea puede ser analizada como derivada de la raíz atf ( עטף ), que en su forma de verbo infinitivo laatof , se traduce como “envolver”. De donde su significado real se traduce como “los que están envueltos”.
De la misma manera, la palabra kshurim que se utiliza para describir el tipo de rebaños que le fueron entregados a Iaakov, puede ser analizada como derivada de la raíz kshr ( קשר ) y su infinitivo likshor , “atar”. Su significado sería entonces “los que están atados”.
Si estas características de las ovejas son vistas como metáforas para dos tipos diferentes de personalidad, entonces un atuf describe una persona que está envuelta en lana, manteniéndose caliente por sí mismo, en tanto que un kashur simboliza a una persona que se siente incompleta si no forma enlaces con otras personas fuera de sí mismo. Un individuo “envuelto” ( atuf ) no necesita pareja y encuentra suficiente calor consigo mismo. Este individuo no necesita dar ni recibir. Por el otro lado, una persona con una personalidad “atada” ( kashur ), procura complementarse a través del relacionarse con los demás, algunas veces dando y otras veces recibiendo.
En honor al rigor, debemos aclarar que, espiritualmente hablando, estos dos tipos de personalidades están generalmente asociadas con cualidades negativas y positivas, respectivamente. Una actitud atuf (especialmente en el presente caso en donde se aclara que estos rebaños son propiedad de Laván) es considerada análoga a aquella encontrada en la Sodoma Bíblica : “Lo mío es mío y lo tuyo es tuyo”. En cambio una actitud kashur está normalmente asociada con lo sagrado (aunque a veces puede conducir a una forma extrema de perversión, que por supuesto es negativa).
Sin embargo, en escritos jasídicos está explicado que un individuo verdaderamente íntegro es aquel que posee ambas cualidades. Para comprender mejor el motivo de esto, podemos tomar el principio cabalístico enunciado por Rav Abraham Abulafia (1240-c.1291), filósofo y místico del siglo 13: “ser íntegro es ser uno y medio ”. O en las famosas palabras del Rav Nachman de Brezlov: “nada es más íntegro que un corazón quebrado ”. Acuñamos el término íntegro y medio ( שלם וחצי , shalem vajetzi ) para designar a esta cualidad especial de integridad.
Una persona verdaderamente íntegra (y sagrada) no se siente autosuficiente o que no necesita a los demás, sino más bien, hablando existencialmente, está completo e incompleto al mismo tiempo. En virtud de sentir que le falta una mitad necesita conectarse o unirse con otros, y en virtud a sentirse completo es capaz de ofrecer sustento y ayuda a los demás. La verdadera integridad (y sacralidad) proviene de un sentimiento existencial de ser incompleto –de sentirse ineficiente e inadecuado para prevalecer por sí mismo, y alentado y fortalecido por un sentido de integridad que lo salva a uno del sentimiento de incapacidad de salir enfrentarse con la tarea que tiene entre manos.
Hablando científicamente, podemos percibir inmediatamente la analogía entre estas dos definiciones básicas de atuf y kashur y la distinción entre elementos inertes y no inertes.
La formación del enlace es solo posible cuando la órbita de un electrón está mitad completa o incompleta. Pero cuando una órbita está completa, íntegra o llena, el elemento en cuestión no está necesitado de aceptar o recibir electrones, y por tanto no formará enlaces. Ambos elementos existen en la Naturaleza. La Naturaleza refleja estas dos cualidades básicas.
Los gases inertes son también gases nobles. El sello de nobleza es el aire de integridad que lo rodea. La “nobleza” de los elementos es que no reaccionan con ningún otro elemento. Sólo 86 elementos pueden reaccionar con otros, solo Elokim elementos pueden hacerlo. Sin embargo, los seis gases nobles forman una suerte de eje en donde giran los otros 86 elementos.
8. La Integridad de los Patriarcas.
El atributo de formar enlaces lo encontramos asociado también de otra manera con el Nombre Elokim : Elokim es el Nombre de Dios que se encuentra más estrechamente relacionado con los Patriarcas Izjak, ya que ambos manifiestan la cualidad de juicio (o din – דין ). Cuando se despide de Laván, su suegro, dice Iaakov:
לולי אלקי אבי אברהם ופחד יצחק היה לי, כי עתה ריקם שלחתני …
Lulei Elokei aví Abraham ufajad Itzjak haiá li, ki atá reikam shelajtani .
“Si no hubiera sido por el Dios de mi padre Abraham y el miedo de Itzjak no hubiera estado en mí, porque ahora me has enviado con las manos vacías…”
Iaakov se refiere al modo en que Itzjak (su padre) conoció a Dios como “el miedo de Itzjak” ( pa jad Itzjak , פחד יצחק ). El valor numérico de pajad o miedo es 92, que de nuevo es Elokim (86) más 6- el número total de elementos que ocurre en la naturaleza.
Asimismo, Itzjak no fue siempre íntegro en el sentido de poseer ambas cualidades, íntegro y mitad al mismo tiempo. Los sabios nos dicen que tenía 37 años de edad cuando Abraham (su padre) fue instruido para que lo sacrifique en ofrenda a Dios (ver Génesis 22), hecho conocido como la “prueba de la Akeidá ” –la prueba atar a Itzjak. El Zohar, el texto básico de las enseñanzas internas de la Torá, relaciona el hecho que Itzjak era completamente íntegro, de un carácter exclusivamente “noble” inerte, y por tanto no estaba apto para el casamiento, para atarse a otros. Fue la Akeidá –literalmente, “la atadura” –que lo llevó a completar su carácter con la cualidad de medio. Sólo e ntonces se volvió apto para el matrimonio, para unirse con una esposa. Por tanto, pajad (= 92) Itzjak puede ser entendido como el atributo de Elokim (86) más otros 6, agregar algo para completar la propia integridad de Itzjak.
Del mismo modo, el Zohar explica que Abraham tampoco no era verdaderamente íntegro , ya que no poseía la cualidad del Temor o Juicio . Fue el acto de la Akeidá – la atadura de Itzjak- realizada con temor y respeto a Dios (como se ve de cuando el ángel le habló luego de haberlo atado: “porque ahora sé que eres realmente temeroso de Dios” (Génesis 22:12), hecho que complementó su esencia con esta cualidad.
9. La Periodicidad Inerte Históricamente
Ahora que nos hemos tomado un tiempo estudiado la periodicidad de los elementos inertes, ahondemos un poco en su historia. Utilizar la periodicidad de los elementos inertes como base para confeccionar la tabla de elementos fue propuesta por primera vez por J. Thomsen en 1895, basado en un modelo anterior elaborado por T. Bayley, en 1882. En la Figura 2 tenemos una tabla similar a la de Thomsen. Nótese que las mayores desventajas de esta tabla eran el gran espacio requerido para el período de 32 elementos, y la dificultad de trazar una secuencia de elementos cercanos similares (a los efectos de la ilustración, los elementos inertes han sido marcados en azul, y los no metales marcados en verde. En la tabla contemporánea toman una forma triangular, pero acá no se alinean de manera similar).
Tabla 1
| 1 H | 2 He | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 Li | 4 Be | 5 B | 6 C | 7 N | 8 O | 9 F | 10 Ne | ||||||||||||||||||||||||
| 11 Na | 12 Mg | 13 Al | 14 Si | 15 P | 16 S | 17 Cl | 18 Ar | ||||||||||||||||||||||||
| 19 K | 20 Ca | 21 Sc | 22 Ti | 23 V | 24 Cr | 25 Mn | 26 Fe | 27 Co | 28 Ni | 2 Cu | 30 Zn | 31 Ga | 32 Ge | 33 As | 34 Se | 35 Gr | 36 Kr | ||||||||||||||
| 37 Rb | 38 Sr | 39 Y | 40 Zr | 41 Nb | 42 Mo | 43 Tc | 44 Ru | 45 Rh | 46 Pd | 47 Ag | 48 Cd | 49 In | 50 Sn | 51 Sb | 52 Te | 53 I | 54 Xe | ||||||||||||||
| 55 Cs | 56 Ba | 57 La | 58 Ce | 59 Pr | 60 Nd | 61 Pm | 62 Sm | 63 Eu | 64 Gd | 65 Tb | 66 Dy | 67 Ho | 68 Er | 69 Tm | 70 Yb | 71 Lu | 72 Hf | 73 Ta | 74 W | 75 Re | 76 Os | 77 Ir | 78 Pt | 79 Au | 80 Hg | 81 Tl | 82 Pb | 83 Bi | 84 Po | 85 At | 86 Rn |
| 87 Fr | 88 Ra | 89 Ac | 90 Th | 91 Pa | 92 U |
10. Llenado de los Orbitales de los 6 Gases Inertes.
Recién a partir de 1922 Niels Bohr propuso el modelo teórico-cuántico que conforma la base de la comprensión moderna de la construcción subatómica de los elementos, y da una explicación a la periodicidad observada en los gases inertes. De acuerdo al modelo de Bohr, la estructura de cada átomo puede ser descripta usando 4 números cuánticos, con el fin de identificar los “orbitales” en los cuales se organizan los electrones alrededor del núcleo del átomo. Las órbitas (hay quien las llama sub-capas) están agrupadas en capas, las cuales están designadas con las letras: K, L, M, N,…, o simplemente 1,2,3,4,….
Cada órbita está clasificada por dos números cuánticos: el número cuántico primario y el número cuántico del momento angular . El número cuántico del momento angular se representa por las letras s, p, ó d. Otros dos números cuánticos- el número cuántico magnético y el número cuántico del spin – determina el número de electrones que pueden “encajar” en una órbita.
Observando la tabla periódica usando el modelo de Bohr, encontramos que los elementos naturales pueden ser perfectamente descriptos utilizando 7 capas y 4 órbitas, es decir (designando las capas por su número, no por su letra): 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 3d, 4s, 4p, 4d, 4f , 5s, 5p, 5d, 5f , 6s, 6p, 7s. El número de electrones que pueden encajar en cada órbita son: 2 en las órbitas “s”, 6 en las órbitas “p”, 10 en las órbitas “d” y 14 en las órbitas “f”. No es de nuestro interés comprender realmente la base teórica del modelo de Bohr. Sin embargo, miremos con más detenimiento las regularidades matemáticas que este modelo produce.
Permítasenos ordenar los elementos en una tabla que nos mostrará de que manera los electrones “llenan” las distintas capas y órbitas
Tabla 2
| Capas | 1 | 1 | 2 | |||||||||||||||
| (2) | H | He | ||||||||||||||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||||||||
| (8) | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||
| 3 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 21 | al | 30 | |||||||
| (18) | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | Sc | — | Zn | |||||||
| 4 | 19 | 20 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 39 | al | 48 | 57 | al | 70 | ||||
| (32) | K | Ca | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | Y | — | Cd | La | — | Yb | ||||
| 5 | 37 | 38 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 71 | al | 80 | 89 | al | 92 | ||||
| (50) | Rb | Sr | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | Lu | — | Hg | Ac | — | U | ||||
| 6 | 55 | 56 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | ||||||||||
| (72) | Cs | Ba | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||
| 7 | 87 | 88 | ||||||||||||||||
| (98) | Fr | Ra | ||||||||||||||||
| Orbitas | s(2) | p(6) | d(10) | f(14) | g(18) | h(22) | i(26) | |||||||||||
Las capas están ordenadas en filas y las órbitas de cada capa están ordenadas en columnas. Es así, que por ejemplo, la capa 1 (K) puede acomodar hasta 2 electrones y por tanto, posee espacio para 2 elementos. La capa 2 (L) puede acomodar 8 electrones, y por tanto, posee espacio para 8 elementos, y así sucesivamente. En la capa 2, todos los electrones están disponibles solamente en la órbita “s”. En la capa 3, los lugares donde se pueden ubicar electrones o “spots” están disponibles en ambas órbitas, la “s” y la “p”.
Nótese que las capas no se llenan completamente antes de comenzar a llenar la siguiente capa. Ello se debe a que los electrones en los elementos químicos siempre procuran ubicarse en el lugar de más baja energía. Esto resulta claro si seguimos el orden numérico de los elementos en esta tabla. Hasta el Argón (Ar), en la primera capa (K) y la segunda capa (L) están llenas completamente.
Asimismo la órbita “s” de la capa 3 (M) está llena, seguida de la órbita “p” que también está completamente llena. Por tanto, el Argón es el 18 vo elemento en la tabla con electrones llenando totalmente el orbital 3p [3ª capa (M), orbital p]. Pero, el elemento siguiente, el Potasio (cuyo símbolo es K ) no continúa llenando la 3 a órbita de la capa, y prefiere saltearse a la 4ª órbita de la capa (N), ya que los electrones en esa órbita poseen, en efecto, un nivel más bajo de energía que los electrones de la órbita 3d. Ello se debe a la interacción entre los mismos electrones, un efecto “escudo” (“shielding”). Es así que los electrones “extra” del Potasio, no se ubican en la órbita 3d, sino en la órbita 4s de menor energía. El resto de la tabla sigue la tendencia general, con electrones siempre rivalizando por la órbita de menor nivel de energía.
Existen dos factores interesantes acerca de esta tabla que debemos hacer notar:
1) el número de “spots” o espacios habilitados para ubicar elementos en cada orbital (ver las columnas de la tabla) es igual a la diferencia que hay entre el número de elementos que pueden poblar una capa y el número de la siguiente (2, 8, 18, etc.)
2) todas las órbitas utilizadas están “llenas” o “pobladas” en su máxima capacidad, excepto en la órbita de la 5 a capa. A pesar de que 5f tiene espacio para 14 electrones, solo 4 “spots” son usados por los elementos naturales más pesados, desde el Actinio (89) al Uranio (92).
El primero de los dos hechos mencionados, es la razón de que hayamos armado la tabla de 7 x 7, a pesar de que las órbitas completas “g”, “h”, e “i”, quedan en blanco. Permítasenos escribir explícitamente este hecho: El número total de electrones en las capas son (los designaremos conjunto A):
A = {2, 8, 18, 32, 50, 72, 98}
El número de electrones en cada órbita son (los designaremos conjunto B):
B = {2, 6, 10, 14, 18, 22, 26}
Nótese ahora que los números en el conjunto B son las diferencias entre los números del conjunto A.
Esto puede ser claramente ilustrado escribiendo A y B uno debajo del otro como el cuadro que sigue:
| Total de electrones en las capas | 2 | 8 | 18 | 32 | 50 | 72 | 98 | ||||||
| electrones en los orbitales | 6 | 10 | 14 | 18 | 22 | 26 |
Esta es una de las propiedades matemáticas más asombrosa de la tabla periódica.
Pero, al acomodar los elementos en la tabla anterior, se revela también una propiedad interesante de los gases inertes, y es que un gas inerte es formado cada vez que se llena una órbita “p”. La órbita “p” de cada capa tiene espacio para 6 electrones. Esto quiere decir, que cada vez que 6 electrones llenan la órbita “p” se crea un gas inerte (excluyendo el Helio, que no utiliza la órbita p).
Recordando lo que habíamos notado en la historia de la creación, que la primera palabra de la Torá, Bereshit , se puede entender como que significa “creó 6”, se puede ver como una correspondencia con la formación de los 6 gases inertes!!. De hecho, el gas Helio excluido, está insinuado en la letra bet de palabra Bereshit , ya que esta primera letra de la primera palabra del rollo de la Torá, está escrita como una bet grande ( בית רבתי , bet rabatí ), y su valor numérico es 2. Sigue parte 3
