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OroPlinio Sosa*

La edad del oro¡Qué indiscreción! Empezar preguntando la edad…Y peor si el susodicho es realmente viejo. ¿Cuántole echan? ¡Hagan sus apuestas! ¿5 mil años? ¿10 mil?¿100 mil? ¿un millón? ¿100 millones? Fríos, fríos…¡congelados!

El oro, como todos los elementos después delhierro, se produce en el corazón de las estrellas. Éstaspasan la mayor parte de su vida transformandohidrógeno en helio. La energía que se libera de esteproceso sirve para contrarrestar el efecto de la atrac-ción gravitacional hacia el interior de las estrellas.Cuando el hidrógeno se agota, la estrella se transfor-ma en una gigante roja y un nuevo proceso nuclearse inicia: la captura de núcleos de helio (partículasα). Durante este proceso se forman todos los núcleoscon un número par de protones1: carbono, oxígeno,nitrógeno, así hasta el hierro. Cuando se acaba elhelio, ya no hay manera de contrarrestar la fuerza degravedad, e inevitablemente la estrella se colapsasobre sí misma. En este pequeñísimo instante cósmi-co ----¡qué digo!, en este súper-ultra-pequeñísimo ins-tante----, ocurre otro tipo de reacción nuclear: la cap-tura de neutrones. El hierro (con 26 protones)captura neutrones hasta hacerse inestable y transfor-marse en cobalto (con 27 protones). A su vez, elcobalto captura neutrones para transformarse enníquel y luego éste en cobre, y así sucesivamentehasta el uranio. Si la estrella es muy masiva, explotaen una supernova, esparciendo en el medio interes-telar todos sus componentes. Así, las oportunidadespara que se forme el oro son más bien escasas.

El oro terrestre, por lo tanto, es muy pero muyviejo. Fue sintetizado por varias generaciones deestrellas masivas desde hace 12 mil millones deaños hasta hace 4 mil 500 millones de años (que esaproximadamente cuando se formó nuestro sistemasolar).

¿Dónde hay oro?Si se quiere mucho peromuchísimo oro, a dondehay que ir es, sin duda, alcentro de la Tierra. Pocodespués de haberse forma-do nuestro planeta. los ele-mentos más densos, comoel hierro y el níquel, se acu-mularon en el centro for-mando un denso núcleometálico; mientras que losmenos densos (silicio, oxí-geno, aluminio, etcétera)formaron una especie de‘‘nata’’ que rápidamente sesolidificó dando lugar a lacorteza terrestre. El oro,siendo muy afín al hierro,fue secuestrado por éste ha-cia el núcleo. En la cortezano se conservaron mas quetrazas: ¡0.001 gramos de oropor cada tonelada de corteza terrestre!

Para formar yacimientos y poder serexplotado, el oro tuvo que ser concentradomiles de veces por los procesos geológicos.

Todos hemos visto en las películas alsolitario gambusino recorriendo los ríosen busca del ansiado oro. Sin embargo, eloro no se formó ahí en los ríos sino en losyacimientos primarios, éstos sí provenien-tes directamente de los procesos geológi-cos. Los viejos aluviones donde se acumu-la el oro en forma de pepitas no son másque inmensos receptáculos del oro libera-do por la erosión de los yacimientos pri-marios. Así, los yacimientos aluviales sonmuy importantes ya que representan másdel 60% de las reservas mundiales de oroconocidas.

Hay dos tipos de yacimientos primarios:---- Los magmáticos, estrechamente aso-

ciados a la génesis del magma,---- y los orogénicos, ubicados en las ca-

denas montañosas formadas debido ala colisión de dos continentes. Ente-

*Facultad de Química, UNAM, Ciudad Universitaria, México,D. F. 04510, Correo electrónico: plinio@servidor.unam.mxRecibido: 20 de enero de 2004; aceptado: 23 de marzo de2004.

1 El número de protones de un núcleo se denomina númeroatómico y se representa mediante la letra z. Figura 2. Tesoro de Taironas.

Figura 1. Ternero de oro alrededor de2500 a.C. II Dinastía de Ur.

Esta serie rescata algunostemas didácticos paraayudarse en la exposición decada uno de los elementosquímicos en un curso deQuímica General o de QuímicaInorgánica.

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rrados profundamente en la corteza terrestre,son, sin lugar a dudas, los menos conocidos.Los yacimientos de oro de nuestro planeta se

formaron en cuatro momentos de la historia:

---- en el Arcaico(entre hace 3 mily 2,500 millonesde años);

---- en el Protozoicoinferior (hacea l rededor de2 mil millonesde años);

---- en el Paleozoico(hace 300 millo-nes de años)

---- Y, finalmente,en el Cenozoico(hace 20 millo-nes de años).

¿Cuánto queda?Se estima que desde el principio de la actividadhumana, alrededor de 145 mil toneladas de oro hansido extraídas de la tierra.2 De éstas, cerca de 35 miltoneladas se encuentran almacenadas en las bóvedasde los bancos centrales. Más o menos la mismacantidad ‘‘duerme’’ dentro de innumerables cajasfuertes de ahorradores particulares. El resto se en-

cuentra inmovilizado en forma de objetos, principal-mente joyas, o perdido en el fondo de los océanos.

Dos terceras partes de la producción mundialprovienen de Sudáfrica. Las reservas conocidas sondel orden de 100 mil toneladas. En promedio, seextraen unas 2,500 toneladas por año. Es decir, a esteritmo todavía tenemos unos 40 años para colocarnosla mochila de explorador, conseguir un buen detec-tor de metales (no estaría demás una linda chica quenos acompañara en nuestra aventura) y lanzarnos ala noble empresa de volvernos multimillonarios.

Aunque, en realidad, no es necesaria tanta an-siedad: ¡la corteza terrestre debe contener miles demillones de toneladas de oro! Sin embargo, hay quetener en cuenta que la parte explotable (cuyo costode producción es inferior al precio del oro) no deberebasar el millón de toneladas.

¿Cómo se extrae?La forma más fácil es aprovechando la enorme den-sidad del oro (19.2 g/cm3) comparada con la de losminerales que lo acompañan (entre 2 y 2.5 g/cm3).En una bandeja con forma de cono se coloca la tierraque contiene oro, se agrega agua y luego, se muevela bandeja con un movimiento circular similar al deuna centrífuga. De este modo, las sustancias másdensas ----en este caso, el oro---- se van al fondo de labandeja. Sin detener el movimiento, el agua, juntocon los demás materiales menos densos, se desecha.

Esta técnica, que no permite recuperar las par-tículas de oro más finas, fue sustituida por la amalga-mación desde el siglo XIX. El oro y el mercurio sepueden mezclar dando lugar a un material con as-pecto homogéneo llamado amalgama.3 Así, al agre-gar mercurio se puede atrapar todo el oro. Luego secalienta la amalgama y ambos metales (uno sólido,el oro, y otro líquido, el mercurio) se separan me-diante una especie de filtración. Este procedimientoya no se utiliza más que en las producciones artesa-nales debido a la neurotoxicidad del mercurio (pro-voca lesiones nerviosas irreversibles).

Desde finales del siglo XIX, el proceso que seutiliza para la explotación industrial es la cianuración.El mineral se tritura y luego se mezcla con unasolución de cianuro de sodio (NaCN). Una vez encontacto, el oro y el cianuro de sodio reaccionan paradar un compuesto de coordinación, el dicianoaurato

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2 Un poco más que un cubo de… ¡19 m de lado!

Figura 3. Cofre encontrado en una tumba en Varghina, Macedo-nia, hace 2,300 años.

Figura 4. Collar con forma de luna creciente hecha poralgún artesano irlandés 2,000 años a. C.

3 Las mezclas homogéneas de metales se llaman aleaciones.Técnicamente son disoluciones sólidas. Las aleaciones quecontienen mercurio se llaman amalgamas.

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de sodio, Na[Au(CN)2] que es una sustancia iónicasoluble en agua.4 Finalmente, el oro se recuperamediante otra reacción química: ¡una electrólisis! Alaplicar electricidad a la solución acuosa, el dicia-noaurato de sodio se descompone, siendo uno de susproductos nuestro preciadísimo oro. En algunos mi-nerales sulfurados, el oro se encuentra atrapado en-tre los cristales de pirita o de arsenopirita y, entonces,no puede reaccionar con el cianuro de sodio. Losminerales son ‘‘horneados’’ a 650°C, de tal modo quelos sulfuros metálicos reaccionan con el oxígeno delaire y se forman los óxidos correspondientes. Enton-ces, el oro se libera y ya puede ser cianurado. Tam-bién, los minerales sulfurados pueden dárseles como‘‘pastura’’ a los tiobacilos, unas bacterias capaces dedigerir los sulfuros y, por lo tanto, de liberar el oro.A este proceso se le llama biolixiviación.

Aunque la cianuración es muy eficaz, tambiénes muy peligrosa. El ion cianuro, CN--, es sumamentetóxico. Inhibe la síntesis de la enzima que permite lacoordinación del oxígeno al hierro de la hemoglo-bina. Pequeñas cantidades de cianuro provocan lamuerte por asfixia.

Usos del oroEn primer lugar, el oro se ha usado en la orfebrería,la joyería y la decoración. El oro, junto con el cobre,es uno de los dos metales primero utilizados por elhombre. Disponible en la naturaleza en su estadonativo y siendo muy maleable y dúctil,5 el oro sepudo utilizar y trabajar sin necesidad de ningúntratamiento metalúrgico preliminar. Los objetos deoro más antiguos datan de mediados del quintomilenio a. de C. Se trata de cerca de tres mil objetosmartillados o trabajados mediante la técnica delrepujado, encontrados en la necrópolis de Varna, aorillas del Mar Negro.

Más objetos de oro aparecieron esporádicamen-te en Mesopotamia al final del quinto milenio y enIrán en el cuarto milenio. Sin embargo, fue hasta eltercer milenio, que una verdadera orfebrería se de-sarrolló en estas regiones (las tumbas reales de Ur, enIrak, por ejemplo) así como en Egipto. Las técnicas,en este periodo, ya fueron más elaboradas incluyen-

do diversos procedi-mientos de soldadura.En esta época, tam-bién, fue cuando seinstauró un verdade-ro comercio del oroa partir de las regio-nes productoras delperímetro medite-rráneo (Turquía, losBalcanes, etcétera).

Sin embargo, enla actualidad el orotiene muchas y másinteresantes aplica-ciones. Al hacer unallamada telefónicamediante un celular,al tomar una foto conuna cámara digital o,simplemente, al utili-zar el teclado de unacomputadora, ahíhay oro trabajando.Sus propiedades ex-cepcionales ----resistencia a la corrosión, conductivi-dades térmica y eléctrica muy elevadas, lo hacen unmaterial de elección para la electrónica donde sepuede aplicar en películas superdelgadas sobre loscontactos eléctricos,los interruptores, losconectores, etcétera.De hecho, una tone-lada de circuitoselectrónicos conten-dría entre 200 y 400gramos de oro.

Debido a que eloro es un buen refle-jante, se usa paraproteger lo satélites,las naves espacialesy los cascos de losastronautas contralos rayos del sol. Ob-viamente se usa enodontología perotambién para fabri-car sondas neuroqui-rúrgicas. El oro haresultado ser tan

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Figura 5. Daga y funda. Regalo proveniente delnorte de Siria o del Mar Egeo encontrado en latumba de Tutankhamun.

Figura 6. Delicado venado de oro en la empuña-dura de un bastón. Región de Sinuí. Incas.

4 ¡No es cierto que todas las sustancias iónicas sean solublesen agua! La mayoría de los hidróxidos, de los carbonatos, delos fosfatos y de los sulfuros no lo son.5 Estirado, un gramo puede transformarse en un hilo de treskilómetros. Aplastado, puede formar una lámina de un metrocuadrado con un espesor de tan sólo 1/15 de micra.

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buen catalizador como los otros metales nobles (Ru,Rh, Pd, Ag, Os, Ir y Pt).

Uno de los isótopos del oro,6 el oro-198, 198Au,se usa en el tratamiento del cáncer y el tiosulfato deoro y sodio se usa para tratar la artritis.

A escala mundial, 80% de la producción mineraes destinada a la joyería, 10% a piezas y lingotesmientras que el otro 10% a usos industriales. India,Italia y China son los tres más grandes consumidoresde joyas de oro.

Nobleza, divinidad y poderLa química nos ha enseñado que, bajo las condicio-nes adecuadas, prácticamente todas las sustancias sepueden transformar en otras. Casi no hay sustanciasque no puedan ser atacadas químicamente por algu-na otra. Lo inalterable es poco común. E, inevitable-mente se asocia con lo inmaculado, con lo impoluto,con lo eterno.

El oro es inalterable como los dioses mismos. Esesta característica, más que su escasez, la responsablede la atracción que desde siempre ha ejercido sobreel hombre. Brillante y amarillo como el sol ----sunombre deriva del latín aurum que significa aurora----,el sempiterno oro simboliza más que ningún otrometal la divinidad y el poder.

La química, la ciencia dedicada a entendercómo y por qué unas sustancias reaccionan con otras,nos ha permitido comprender el porqué de su inal-terabilidad. Vale la pena recordar algunas ideas re-lacionadas.

Todas las sustancias consisten de pequeñísimaspartículas que a su vez constan esencialmente dedos partes: los núcleos (positivos) y los electrones(negativos). La interacción eléctrica entre núcleos yelectrones da lugar a la estructura interna de estas partí-culas. El balance entre el número de cargas positivasy negativas da la carga de la partícula. Si son igualesla partícula es neutra. Si no, la partícula tendrá unacarga eléctrica distinta de cero.

Así, puede haber tres tipos de partículas deimportancia química:---- Los átomos, mononucleares y neutros.---- Las moléculas, polinucleares y neutras.---- Y los iones, mono o polinucleares y con carga

eléctrica distinta de cero.

Dada su naturaleza eléctrica, las partículas mis-mas pueden seguir interactuando con sus vecinas dan-do lugar a los estados de agregación de las sustancias. Amayor atracción, mayor agregación. En el estado ga-seoso, la interacción entre las partículas es práctica-mente nula. En cambio, para líquidos y sólidos esrealmente significativa.

Además, par-tículas de una sustan-cia pueden interactuarcon partículas de otrassustancias. Si la inte-racción es relativa-mente débil, lo queocurre es que las par-tículas se atraen tan-to entre sí que semezclan, a tal grado,que nuestro ojolo que percibe es unmaterial aparente-mente homogéneosin poder distinguirque, en realidad, setrata de dos sustan-cias mezcladas. Lasdisoluciones son unejemplo de este tipode interacciones.

Sin embargo, si

Figura 8. Enorme escarabajo de la-pislázuli incrustado en un brazaletede oro encontrado en la tumba deTutankhamen (visto con la ayudade un espejo).

Figura 7. El tesoro más antiguo conocido en Europa pertenece a una rica colección deregalos enterrados en Varna, a orillas del Mar Negro probablemente 4,000 años a.C.

6 198 se refiere al número de protones y neutrones en elnúcleo: 79 protones y 119 neutrones. A la suma de protonesy neutrones se le conoce como número de masa.

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la interacción es todavía mayor, se puede dar el casode que se formen otras partículas, con más o conmenos núcleos, con más o con menos electrones. Osea, partículas de otro tipo y, por lo tanto, pertene-cientes a otras sustancias. Para que esto ocurra serequiere, entre otras cosas, que los electrones de laúltima capa ----llamados electrones de valencia---- no esténtan unidos a sus núcleos.

No es el caso del oro ----ni el de los demás metalesnobles ni el de los gases nobles tampoco----, cuyoselectrones de valencia están tan fuertemente unidosal núcleo que difícilmente pueden ser intercam-biados o compartidos con otros núcleos para darlugar a la formación de otras partículas. De hecho,esta fuerte interacción núcleo-electrónica en el oro,es la causa de sus características más notables: sugran densidad, su elevada energía de ionización7 y----por si fuera poco---- también de su hermoso coloramarillo.

Un solo átomo de oro no es una partícula esta-ble. Pero cientos de miles de trillones interactuando,sí que lo son. Los escasos electrones de valencia sedesplazan alrededor de todos los núcleos. O, por de-cirlo con una figura literaria, es como si los núcleosde oro se encontraran inmersos en un mar de elec-trones. Así, en las condiciones de presión y tempe-ratura que imperan en la superficie terrestre, losátomos de oro no son estables y, en vez de ello, seforman unas redes metálicas que pueden crecer infi-nitamente y que nosotros, en nuestra ciega e infinitaambición, llamamos lingotes.

El color del oro refleja su pureza. Si se le agregauna pizca de cobre, se vuelve rojo. Una de plata… yse ve verde. Agregarle níquel o paladio le da untinte grisáceo. Y agregarle aluminio le da un brillovioleta.

Siendo inalterable, inoxidable y raro, el oropronto se empezó a utilizar como moneda. En elmundo antiguo, el oro se valoraba frecuentementecon respecto a la plata. Y ésta, a su vez, se evaluabaen peso de cebada, de cobre, de aceite o incluso ennúmero de bueyes.

Las primeras monedas acuñadas en sigloVII a.C, en Lidia (Turquía) estaban hechas de electrum,una aleación de oro y plata. Dado que era difícilmantener constante la proporción de estos dos me-

tales, el uso de estas monedas pronto se hizo caduco.Creso (561-546 a. C.), rey de Lidia, resolvió el pro-blema emitiendo dos monedas, una de oro y otra deplata. Constantino El Grande fijó el precio de la pie-za de oro en 4.54 gramos, veinticuatro veces el de lapieza de plata (o el de cuatro granos de algarroba).A esta unidad se le llama quilate.8

Así, la pureza del oro se expresa en quilates. Eloro puro es de 24 quilates. Un oro de 22 quilatescontiene 22 partes de oro y dos partes de otrosmetales o sea, 91.6 % de oro. Debajo de ocho quilates(33.3% de oro) ya no se considera que sea oro.

China, Hong Kong y Taiwán co-mercializan un oro de 24 quilates. Elsubcontinente indio, un oro de 22quilates. Los países del mediterrá-neo, un oro de 18 quilates. El oro quese vende en el norte de Europa y enlos Estados Unidos es el más pobre:¡entre 18 y 8 quilates!

¿Qué otra cosa?No mucho. No soy ambicioso.

Bueno, ando consiguiendo provi-siones y equipo. ¡Ah!, también estoyreleyendo a Julio Verne. ?

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8 Algarroba en árabe es qirat, de donde pasó al griego comoκερατιον y llegó al español como quilate.

Figura 10. Hebilla de oro en la tumba de Tutankhamun donde serefiere un ficticio regreso triunfal de Tutankhamunya que elrey-niño probablemente nunca fue a la guerra.

7 La energía de ionización es la energía necesaria para‘‘arrancar’’ un electrón a un átomo, una molécula o un ion. Esuna medida de qué tan atraído está el electrón por el (o los)núcleo(s) de la partícula.

Figura 9. Guerrero, Incas.

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