domingo, 25 de agosto de 2013

Los elementos químicos primos

Los números primos, aquéllos que tienen tan sólo dos divisores distintos, son fascinantes y han traído de cabeza a la humanidad. Si enumeramos unos cuantos de ellos:

2, 3, 5, 7, 11, 13, 17,19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, ...

no podemos evitar juguetear con ellos para intentar averiguar el patrón que los genera, las diferencias entre primos consecutivos, cómo se distribuyen, etc. Pero pronto descubres que hay algo indomable en ellos que impide detectar cualquier regularidad, si es que ésta existe. 

Si llevamos los números primos al campo de la química, podemos enumerar aquellos elementos cuyo número atómico es primo, de manera que tendríamos:

He, Li, B, N, Na, Al, Cl, K, V, Cu, Ga, Rb, Nb, Tc, Ag, I, ...

No parece que allá nada que destacar en esta enumeración. Sin embargo, si señalamos los elementos primos en una tabla periódica, podemos llevarnos alguna sorpresa curiosa. 

Tabla periódica de los elementos químicos primos


Lo que resulta llamativo de los elementos primos es que:

  • El 66,7% de los metales alcalinos son primos. Son el grupo químico con mayor número de elementos primos, con un total de 4: litio, sodio, potasio y rubidio.
  • Puesto que todos los metales alcalinotérreos poseen número atómico par, ninguno de ellos es primo. 
  • Lo mismo sucede en el caso de los grupos f2, f4, f6f7f8, f10, f12 y f14

  • En el bloque d no hay elementos primos en los grupos d2, d4, d6, d7 , d8 y d10 . Dentro de este bloque llama poderosamente la atención las ternas formada por los elementos primos cobre, plata y oro, y vanadio, niobio, tántalo.
  • En el bloque p encontramos los elementos primos formados por la terna boro, aluminio, galio. También el nitrógeno y el bismuto y los dos halógenos (cloro y yodo) con números atómicos primos. El único gas noble primo es el helio (Z=2), tal y como corresponde al hecho que todos los números atómicos de los gases nobles son pares y el único número que es a la vez par y primo es el 2.
La secuencia de los números atómicos de los gases nobles es

2, 10, 18, 36, 54, 86, 118

Y puede resultar interesante jugar un poco con esta suerte de números mágicos de la tabla periódica y los electrones de valencia para encontrar los elementos primos. Así podemos generar una tabla como la que puedes ver a continuación:



Pero, nada, es difícil encontrar algún patrón en estas sumas. Es fastidioso, ¿verdad?

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