Tabla periódica

Tabla periódica de los elementos

La Tabla periódica de los elementos propuesta por Mendelejeff (1869) ha probado ser una herramienta de gran utilidad para predecir las propiedades químicas y físicas de los elementos, incluso de aquellos que no existen de manera natural en la Tierra. A pesar de diversos esfuerzos recientes por mejorarla, la clasificación de los elementos propuesta por Mendelejeff hace casi 150 años sigue siendo parte fundamental de la instrucción química básica. Sin embargo, desde el punto de vista geoquímico, la tabla periódica tradicional presenta una serie de limitaciones que surgen, principalmente, del hecho de que describe las propiedades físicas y químicas de los elementos en su estado basal (o estado de oxidación = 0). Sin embargo, la mayoría de los elementos en la naturaleza ocurren con un estado de oxidación diferente de cero. Un ejemplo de esto son los metales alcalinos, tales como Li, Na, K y Rb; la tabla periódica tradicional permite establecer con gran precisión sus propiedades físicas y químicas, sin embargo, en ambientes naturales, siempre se encontrarán formando cationes univalentes, con propiedades químicas y físicas significativamente diferentes de sus análogos metálicos. Por ejemplo, los metales alcalinos en estado basal son altamente incompatibles con el agua, mientras que los iones correspondientes son altamente compatibles con ésta. Al y Si son otros ejemplos de elementos que muestran un comportamiento contrastante al de sus iones; mientras que Si⁴⁺ y A1³⁺ se encuentran entre los iones más abundantes en la corteza terrestre (McDonoughy Sun, 1995), las especies elementales son muy poco comunes, pero no inexistentes. Aunado a lo anterior, varios elementos presentan más de un estado de oxidación de manera natural, y las propiedades geoquímicas de cada uno de ellos no pueden ser explicadas utilizando la clasificación periódica de Mendelejeff". Bernal, P., & Railsback, B. (2008:237).

"En general, la enseñanza de las ciencias en la educación media ha tenido poco sentido para los alumnos porque, entre otras causas, se les satura de conceptos, en un lenguaje nuevo, alejado de sus intereses y de sus ideas previas, en muchos casos erróneas sin darles oportunidad a modificarlas (Kind, 2000). Además, algunos de estos conceptos básicos, entre los que hay que destacar materia, sustancia, elemento compuesto, valencia, número de oxidación, enlace, etcétera, tienen definiciones diferentes y/o gran dificultad en su aprendizaje, particularmente en los cursos introductorios. Baste con recordar la definición de elemento aprobada por la IUPAC como ‘‘materia, en la que todos sus átomos son iguales una vez que tienen la misma carga positiva en el núcleo’’ (Nelson, 2003). Sin embargo, seleccionar los conceptos fundamentales en cada asignatura de química resulta un trabajo complejo que requiere no sólo de conocimientos sobre la disciplina, los programas de cada materia, los métodos de enseñanza-aprendizaje y los nuevos instrumentos para la enseñanza, sino de su epistemología, lo que significa la reconstrucción histórico-social de su racionalidad que responde a preguntas como: ¿cuándo apareció ese concepto?, ¿por qué fue necesario?, ¿cuál ha sido su utilidad? En un primer trabajo en esta dirección y resultado de una investigación internacional informamos (Chamizo, 2001): La educación química normal está aislada del sentido común, de la vida cotidiana, de la sociedad, de la historia y filosofía de la ciencia, de la tecnología, de la física escolar y de la investigación química actual. Particularmente para el caso de México, donde se han copiado alegremente algunos de los proyectos CTS (Ciencia, Tecnología, Sociedad) en el nivel bachillerato desarrollados en otros lugares del mundo, la reflexión es importante. ¿Conocer la epistemología de un concepto sirve en el proceso de enseñanza-aprendizaje?, ¿cuál es el valor de este concepto en este proceso? De manera más específica, ¿es necesario el concepto de valencia en el caso concreto del proceso de enseñanza-aprendizaje de Química con enfoque CTS? Demasiados aspectos para una sola investigación; por ello, este trabajo sólo es una primera aproximación que trata del concepto de valencia en los libros de texto utilizados a nivel bachillerato en los programas de Química de la Universidad Nacional Autónoma de México". Chamizo, A., & Gutiérrez, Y. (2004:359)

Bernal, P., & Railsback, B. (2008). Introducción a la Tabla Periódica de los Elementos y sus Iones para Ciencias de la Tierra. Revista mexicana de ciencias geológicas, 25(2), 236-246.

Chamizo, A., & Gutiérrez, Y. (2004). Conceptos fundamentales de química. I Valencia. Educación Química, 15, 359-365.