Los elementos en pildoras reducido

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los elementos en píldoras H B R A G O X E P B C A F PÍLDORAS PARA CURIOSOS LosElementosEnPildoras_cubierta.indd 2 04/11/13 23:47

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los

elementosen

píldoras

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PÍLDORAS PARA CURIOSOS

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los

elementosen

pÍldoras

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Los elementos en píldoras

© Copyright de la ediciónConsejo de Seguridad Nuclear (CSN)

© Divulga S.L.Colección Píldoras para curiosos

Dirección y coordinación:Ignacio Fernández Bayo

Texto:Isabel Molina OrtizEugenia Angulo AlonsoIgnacio Fernández BayoLorena Cabeza FernándezTeresa Méndez Pérez

Diseño e ilustración:Sandra de Miguel Llorente

Imprime:Gráficas Cofás.

DEPÓSITO LEGAL M-23772-2013

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 3

La tabla periódica es la ordenación de todos

los elementos químicos, de acuerdo con sus

variadas propiedades químicas y físicas. Y ele-

gir el patrón de esas propiedades fue precisa-

mente lo que trajo de cabeza a todos los cien-

tíficos que intentaban poner orden en el mun-

do de los elementos. En 1829, Johann W. Do-

bereiner hizo la primera clasificación de los ele-

mentos en tríadas, conjuntos de tres elementos

parecidos en función de sus masas atómicas.

John Newlands, en 1866, hizo agrupamientos

de ocho elementos con la llamada Ley de las

Octavas en referencia a las octavas musicales.

Después, Mendeleiev en 1869 y el alemán

Lothar Meyer, en 1870, establecieron una tabla

definitiva, al ordenar los elementos según sus

masas atómicas y en función de sus valencias,

que el ruso colocó por columnas. Como publi-

có antes sus hallazgos y el ordenamiento en

columnas era una de las claves, Mendeleiev ha

pasado a la historia como el descubridor.

Finalmente, en 1913 Henry G. Moseley de-

mostró, mediante espectroscopía de rayos X,

que la Tabla debía ordenarse en función del

número atómico en lugar de la masa atómica,

lo que permitió asignar lugares definitivos a

los elementos en el sistema periódico.

En la actualidad existen más de 600 tablas

periódicas, la mayor parte de ellas muy pare-

cidas entre sí y representadas en dos dimen-

siones. Pero también existen versiones en 3D

en las que se adoptan formas de cilindro, pi-

rámide, espiral e incluso de árbol.

Además, la tabla periódica ha inspirado a mi-

les de artistas que la han recreado simbolizan-

do los elementos con flores, alimentos, alusio-

nes sobre sus usos... A destacar, la del artista

escocés Murray Robertson, de nombre "Vi-

sual Elements", con imágenes hechas por or-

denador para cada uno de los elementos.

Puede verse en la web de la Royal Society of

Chemistry: http://www.rsc.org/periodic-table.

A mediados del siglo XIX se conocían unos 60 elementos químicos y muchos científicos trataban de agruparlos según sus características. El éxito llegó cuando el químico ruso Dimitri Mendeleiev propuso su tabla periódica de los elementos. Aunque hubo otras propuestas anteriores, él eligió los criterios correctos y la mejor prueba de su acierto es que dejó casillas vacías para elementos que aún no se conocían y que se acabaron descubriendo.

LAS TABLAS PERIÓDICAS

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4 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

Los átomos son las unidades más

pequeñas de materia de un elemen-

to químico que pueden existir con-

servando sus propiedades químicas.

Antiguamente se pensaba que eran

indestructibles y no podían dividirse

en partes aún más diminutas, pero

hace mucho tiempo que los científi-

cos saben que están hechas de

otras partículas mucho más peque-

ñas, llamadas subatómicas. Las

principales son:

� Los protones. Tienen carga eléc-

trica positiva y se encuentran en

el núcleo. El número de protones

de un átomo (número atómico, o

Z) define su elemento químico.

� Los neutrones. Están en el núcleo,

unidos a los protones, pero no tie-

nen carga eléctrica. Cada elemento

tiene diferentes variedades de áto-

mos según el número de neutro-

nes. Esas variedades se denominan

isótopos y su comportamiento pue-

de ser muy diferente.

� Los electrones. Tienen carga

eléctrica negativa y se encuen-

tran orbitando alrededor de los

núcleos. Son los responsables de

las reacciones químicas. En un

átomo neutro, el número de

electrones es igual al de proto-

nes. Si no es así, se dice que está

ionizado.

El tamaño de los átomos varía en

torno a un angstrom, medida que

equivale a la cien millonésima parte

de un centímetro. Un pelo humano,

por ejemplo, tiene un espesor

aproximado de medio millón de áto-

mos, y un glóbulo rojo contiene 10

billones de ellos. Si los átomos que

componen nuestro cuerpo fueran

del tamaño de una manzana, el sis-

tema solar completo cabría en nues-

tra palma de la mano.

la manzana y el universo

EL ZOO DE LOS ÁTOMOS

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 5

¿Qué son los átomos, los elementos quí-

micos y las moléculas? Imagina una hela-

dería que tiene 30 sabores diferentes de

helados. Cada uno de esos sabores es un

elemento químico. La menor cantidad de

helado que en esa heladería sirven es

una bola. Eso es un átomo. Si quiero,

puedo poner dos o más bolas de helado

juntos. Eso sería una molécula. Y si son

bolas de diferentes sabores, entonces lo

llamaré compuesto químico. Es decir:

� Elemento químico: sustancia básica que

no puede simplificarse sin dejar de ser ella

misma, como el oro, el oxígeno, el calcio...

� Átomo: la cantidad más pequeña de ese

elemento químico.

� Molécula simple: átomos unidos por enlaces

químicos (por ejemplo, el hidrógeno suele en-

contrarse con dos de sus átomos unidos: H2).

� Molécula compuesta: una molécula he-

cha de dos o más elementos diferentes

unidos mediante enlaces químicos (por

ejemplo, el agua (H2O).

Pero cuidado: la del helado es solo una me-

táfora. Si consigues romper un átomo ya no

tendrás el mismo elemento, habrás hecho

una transmutación; en cambio si cortas la

bola de helado tendrás trozos más pequeños

pero del mismo sabor. Si el helado transmu-

tase, su sabor cambiaría; por ejemplo, de

chocolate a mandarina. Delicias de la quími-

ca imaginaria.

elementos en la heladería

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6 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

La tabla periódica ordena todos los elementos conocidos en columnas y fi-

las, una especie de ajedrez de los elementos que constituyen toda la mate-

ria. Las siete filas horizontales se llaman series o periodos y ordenan los

elementos por su número atómico. Los elementos de transición interna o

tierras raras se colocan aparte en la tabla periódica en dos periodos de 14

elementos, llamados lantánidos y actínidos.

Hay 18 columnas verticales que ordenan los elementos según propiedades

semejantes en grupos o familias (alcalinos, alcalinotérreos, halógenos, ga-

ses nobles...). Se identifican con números romanos y se distinguen como

grupos A y grupos B. Los elementos de los grupos A se llaman elementos

representativos y los de los grupos B, elementos de transición. El número

romano resulta de sumar los electrones más externos o de valencia, la lla-

mada configuración electrónica.

Estos electrones externos son muy importantes porque de ellos depende

la reactividad química del elemento. En busca de su mayor estabilidad, los

átomos se combinan y forman sustancias. La moneda de cambio en esta

búsqueda son los electrones de la última capa y unos elementos tienden a

ceder electrones y otros a ganarlos en busca de la estabilidad. Los gases

nobles son inertes porque ya tienen su última capa completa. El sodio, por

ejemplo, tiene solo un electrón que quiere perder para estabilizarse y que-

darse con su última capa completa. Por eso reacciona con elementos que

quieran ganar un electrón, como el cloro. Así se forma la sal común (Na-

Cl). Otra forma de conseguir la estabilidad es compartiendo electrones,

como ocurre en el caso del agua (H2O) formando enlaces covalentes.

La tabla periódica también permite clasificar a los elementos en meta-

les, no metales y gases nobles. Una línea diagonal, desde el alumi-

nio al bismuto, separa los elementos al lado izquierdo de los me-

tales y los no metales al lado derecho. Aquellos elementos

que se encuentran cerca de la diagonal presentan propieda-

des de ambos por lo que reciben el nombre de metaloides

o semimetales. Aquellas propiedades que dependen de la

estructura interna de los átomos, como el radio atómico, el

potencial de ionización, la afinidad electrónica, la electrone-

gatividad o el carácter metálico, varían de manera sistemática

o periódica a través de los grupos y periodos de manera que

puede predecirse su valor.

EL AJEDREZ DE LA MATERIA

LEYENDO LA TABLA

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 7

TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS

masaatómica

símbolonegro: sólidoazul: líquidorojo: gasverde: artificial

00

Nombre

H0000

19

Potasio

K39,10

420

Calcio

Ca40,08 21

Escandio

Sc44,96 22

Titanio

Ti47,98 23

Vanadio

V50,94 24

Cromo

Cr52,00 25

Manganeso

Mn54,94 26

Hierro

Fe55,85 27

Cobalto

Co58,93 28

Níquel

Ni58,69 29

Cobre

Cu63,55 30

Cinc

Zn65,39 31

Galio

Ga69,72 32

Germanio

Ge72,59 33

Arsénico

As74,92 34

Selenio

Se78,96 35

Bromo

Br79,90 36

Kriptón

Kr83,80

37

Rubidio

Rb85,47

538

Estroncio

Sr87,62 39

Itrio

Y88,91 40

Circonio

Zr91,92 41

Niobio

Nb92,91 42

Molibdeno

Mo95,94 43

Tecnecio

Tc98,91 44

Rutenio

Ru101,1 45

Rodio

Rh102,9 46

Paladio

Pd106,4 47

Plata

Ag107,9 48

Cadmio

Cd112,4 49

Indio

In114,8 50

Estaño

Sn118,7 51

Antimonio

Sb121,8 52

Telurio

Te127,6 53

Yodo

I126,9 54

Xenón

Xe131,3

55

Cesio

Cs132,9

656

Bario

Ba137,7 57

Lantano

La138,9 72

Hafnio

Hf178,5 73

Tantalio

Ta180,9 74

Wolframio

W183,9 75

Renio

Re186,2 76

Osmio

Os190,2 77

Iridio

Ir192,2 78

Platino

Pt195,1 79

Oro

Au197,0 80

Mercurio

Hg200,6 81

Talio

Tl204,4 82

Plomo

Pb207,2 83

Bismuto

Bi209,0 84

Polonio

Po(210) 85

Astano

At(210) 86

Radón

Rn(222)

Rutherfordio

Rf105

Dubnio

Db(262) 106

Seaborgio

Sg(266) 107

Bohrio

Bh(264) 108

Hassio

Hs(277) 109

Meitnerio

Mt(266) 110

Darmstadio

Ds(269) 111

Roentgenio

Rg(272)

Copernicio

Cn(270)

Ununtrium

Uut(272) 114113112

Flerovio

Fl(276) 115

Ununpentium

Uup(288) 116

Livermorio

Lv(282) 117

Uus118

Ununoctium

(294) 87

Francio

Fr(223)

788

Radio

Ra(226) 89

Actinio

Ac(227)

58

Cerio

Ce140,1 59

Praseodimio

Pr140,9 60

Neodimio

Nd144,2 61

Prometio

Pm144,9 62

Samario

Sm150,4 63

Europio

Eu152,0 64

Gadolinio

Gd157,3 65

Terbio

Tb158,9 66

Disprosio

Dy162,5 67

Holmio

Ho164,9 68

Erbio

Er157,3 69

Tulio

Tm168,9 70

Iterbio

Yb173,0 71

Lutecio

Lu175,0

90

Torio

Th232,0 91

Protactinio

Pa(231) 92

Uranio

U238,0 93

Neptunio

Np(237) 94

Plutonio

Pu(239) 95

Americio

Am(243) 96

Curio

Cm(247) 97

Berkelio

Bk(247) 98

Californio

Cf(252) 99

Einstenio

Es(252) 100

Fermio

Fm(257)

104 (261)

101

Mendelevio

Md(256) 102

Nobelio

No(259) 103

Lawrencio

Lw(260)

11

Sodio

Na22,99

312

Magnesio

Mg24,31

3

Litio

Li6,94

24

Berilio

Be9,012

1

Hidrógeno

H1,008

1

13

Aluminio

Al26,98 14

Silicio

Si28,09 15

Fósforo

P30,97 16

Azufre

S32,07 17

Cloro

Cl35,45 18

Argón

Ar39,95

5

Boro

B10,81 6

Carbono

C12,01 7

Nitrógeno

N14,01 8

Oxígeno

O16,00 9

Flúor

F19,00 10

Neón

Ne20,18

2

Helio

He4,003

IA IIA IIIB IVB VB VIB VIIB VIIIB IB IIB IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA

Metal No Metal Semimetal

Ununseptium

En verde: elementos artificiales. En azul: líquidos en la naturaleza. En rojo: gaseosos en la naturaleza

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8 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

Es la molécula más importante para la vida y representa el 65% de nuestro cuerpo. Es el agua, una molécula que se forma cuando dos átomos de hidrógeno se enlazan con uno de oxígeno, y en ciertas condiciones se convierte en un superhéroe de extraños poderes.

EL SUPERFLUIDO

De todos los átomos del universo, el 88% son de hidróge-

no. Fue el primero de los tres elementos (junto con el helio

y el litio), generados durante el Big Bang, y además es el

alimento que mantiene vivo el fuego de las estrellas. En el

centro de la nuestra, el Sol, la temperatura supera los 13

millones de grados, y la densidad los 200 kilogramos por

litro. En estas condiciones, los átomos de hidrógeno se

unen para formar núcleos de helio, liberando enormes

cantidades de energía y radiación. Cada segundo, nuestra

estrella convierte 564 millones de toneladas de hidrógeno

en 559 de helio. El resto, unos 5 millones de toneladas de

materia, se transforma en energía. Así lleva casi 5.000 mi-

llones de años y aún tiene combustible para otros tantos.

Las farolas

ES EL PRIMERO EN MUCHAS COSAS, PERO ES DE LO MÁS SENCILLO: UN PROTÓN (A VECES ACOMPAÑADO DE UNO O DOS NEUTRONES) Y SU CORRESPONDIENTE ELECTRÓN. EL HIDRÓGENO ENCABEZA LA TABLA PERIÓDICA Y ES EL ELEMENTO MÁS LIGERO, EL MÁS ANCIANO Y EL MÁS ABUNDANTE.

del universo

EL NÚMERO UNO

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 9

V

El mayor planeta del sistema solar tiene más

del doble de la masa que el resto de plane-

tas y unas 318 veces la de la Tierra. Es un

gigante gaseoso, a mitad de camino entre

planeta y estrella, formado en un 90% por

hidrógeno y un 10% de helio, junto con

una pizca de otros elementos. En sus capas

más externas, el hidrógeno se comporta

como un gas transparente e incoloro, igual

que en la Tierra. Pero en sus profundidades,

la tremenda presión atmosférica (4 millones

de veces la de la superficie terrestre) con-

vierte el gas en un líquido denso hasta

arrancar los electrones con lo que el líquido

se convierte en un conductor eléctrico co-

mo el metal. En la Tierra se ha conseguido

fabricar hidrógeno líquido metálico, pero

solo en pequeñas cantidades y durante pe-

ríodos muy cortos. Para estudiar los océa-

nos de hidrógeno de Júpiter, la NASA lanzó

en 2011 la sonda espacial Juno que perma-

necerá cinco años en el espacio.

Júpiter, el rey del sistema solar, el más grande de todos los planetas, esconde una extraña curiosidad en su interior. Un alien que en la Tierra podría

parecerse al mercurio pero que tendría pocas posibilidades de sobrevivir.

exotismo espacial

Al nivel del mar el agua hierve a 100 ºC, pe-

ro en la cumbre del Everest solo se necesi-

tan 75 ºC por la menor presión atmosférica.

Los científicos han investigado el comporta-

miento del agua en condiciones más com-

plejas y han descubierto una temperatura

mágica: 374 ºC. A esta temperatura, y a 220

veces la presión atmosférica, el agua se con-

vierte en algo extraño que se llama superflui-

do, que se comporta como gas y como líqui-

do a la vez. El agua superfluida puede disol-

ver casi cualquier cosa, incluso aceites con los

que normalmente se repele, y puede hacer

que la materia orgánica arda en ella. Por esta

razón se ha investigado su uso para la lim-

pieza de aguas fecales que se convertirían en

una solución transparente, inodora y libre de

gérmenes. El problema es que puede corroer

casi cualquier metal, incluso el oro, lo que

dificulta sus aplicaciones prácticas.

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10 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

Todos llevamos encima un resto del Big Bang; un residuo de la materia que se generó en los tres primeros minutos de historia del universo. ¿No lo encuentras? Búscalo en la batería de tu móvil. Se llama litio y pronto estará también en tu coche.

El helio es el segundo elemento

más abundante en el universo,

después del hidrógeno, y se gene-

ró apenas unos segundos después

que éste, tras la gran explosión

que inauguró el Universo. No es

extraño, por tanto, que esté presente en la Luna, pero es gaseoso y tan ligero que debe-

ría escaparse de ella. Ya se sabía que en el polvoriento suelo lunar había helio atrapado,

pero ahora los científicos de la NASA lo han encontrado también en su tenue atmósfera

mediante un espectrómetro a bordo de la nave Lunar Reconnaissance Orbiter, con una

concentración de 7.000 átomos de helio por cm3 a la temperatura estimada de la at-

mósfera lunar. Lo que no está claro es si procede de la desintegración de elementos ra-

diactivos lunares o del viento solar, que es un flujo de partículas rico en helio.

El misterio

NADIE HA VIAJADO NUNCA AL SOL, PERO EN EL SIGLO XIX LOS CIENTÍFICOS FUERON CAPACES DE IDENTIFICAR ALLÍ UN NUEVO ELEMENTO. LO LLAMARON HELIO, PORQUE HELIOS ERA EL DIOS-SOL DE LOS GRIEGOS. DESPUÉS SE ENCONTRÓ TAMBIÉN EN LA TIERRA Y, MÁS TARDE, INCLUSO EN LA LUNA.

del heliolunar

RECUERDOS DEL BIG BANG EN EL BOLSILLO

NACIDOS DEL BIG-BANG

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 11

Científicos canadienses han demostrado que in-

mediatamente después del Big Bang, duran-

te el periodo conocido como de nu-

cleosíntesis primordial, una serie de

transformaciones pudo dar lugar

a la creación del único isótopo

estable del berilio, el Be-9.

Maxim Pospelov y Josef Prad-

ler han demostrado que en las

extremas condiciones existen-

tes en aquellos instantes se

produjeron reacciones capa-

ces de generar berilio, aunque

en una cantidad diminuta: se-

gún sus cálculos, por cada diez mi-

llones de toneladas de hidrógeno se

debió producir mediante este proceso

apenas un gramo de berilio. Pese a todo, la ma-

yor parte del berilio existente en la Tierra se crea

constantemente en la atmósfera por el impacto de

los rayos cósmicos procedentes del espacio exterior.

Hasta hace poco se pensaba que durante los primeros minutos tras el Big Bang solo se habían formado los tres elementos más ligeros: el hidrógeno, el helio y el litio. Ahora sabemos que también había un cuarto pasajero en

aquel universo en explosión: el berilio.

Berilio, el cuarto pasajero

Al contrario que el helio, que se genera

continuamente en el interior de las es-

trellas, todo el litio del universo nació en

medio de aquella explosión colosal de

energía, ocurrida hace 13.700 millones

de años, y desde entonces ha recorrido

un largo viaje cósmico hasta alcanzar

nuestro bolsillo. Las baterías de ión-litio

son el corazón de todos los aparatos

electrónicos que nos rodean, por su efi-

ciencia para almacenar electricidad y pa-

ra recargarse de nuevo miles de veces, y

con el menor tamaño y peso posibles.

Ahora son también la esperanza para el

gran desafío energético del futuro cer-

cano: el coche eléctrico. El problema es

que no hay suficientes reservas para un

consumo masivo. Habrá que buscar al-

ternativas o nuevos yacimientos de este

rescoldo del Big Bang.

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12 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

Si una puerta de acero de un automóvil pesa

unos 10,7 kilogramos, la misma puerta hecha de

magnesio no marca más de 4,7 kilos en la bás-

cula. Es decir, las puertas fabricadas en magnesio

pesarían un 50% menos. Además, este elemen-

to tiene otras ventajas. Es muy abundante en

todo el mundo, se puede moldear y posee prác-

ticamente las mismas propiedades que el acero

En un futuro no muy lejano, la carrocería de los coches

podría ser de magnesio y no de acero como hasta ahora.

Así se podría reducir su peso a la mitad y mejorar sus cualidades.

Este hierro nacido en el horno estelar también juega un papel clave en la fertilización de

los océanos, gracias al krill, una especie de gamba famosa por ser el alimento básico de

ballenas, pingüinos y focas. Según un estudio del British Antartic Survey, actúa como un

eficiente agricultor que fertiliza los océanos con trocitos de hierro. Miles de millones de

estos camarones descienden cada día al fondo marino para alimentarse de los detritos

depositados allí, recogiendo fragmentos ricos en hierro procedentes de organismos en

descomposición. De vuelta a la superficie, liberan este hierro o lo incorporan a su orga-

nismo, pasando a formar parte de la cadena alimenticia. Este proceso estimula la proli-

feración de la flora, lo que a su vez favorece la capacidad natural del océano de absor-

ber dióxido de carbono.

GAMBAS QUETRANSPORTAN

HIERRO

EN ÚLTIMA INSTANCIA, SOMOS POLVO DE ESTRELLAS. BUENA PARTE DE LOS ELEMENTOS QUE CONFORMAN NUESTRO CUERPO NACIERON EN EL CORAZÓN DE

ESTAS GIGANTESCAS ESFERAS INCANDESCENTES, POR LAS REACCIONES DE FUSIÓN NUCLEAR. LOS ÁTOMOS MÁS SIMPLES SE VAN UNIENDO Y FORMAN OTROS MÁS

PESADOS HASTA LLEGAR AL HIERRO. DESPUÉS, LA ESTRELLA EXPLOTA.

coches demagnesio

NACIDOS EN LAS ESTRELLAS

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en determinadas estructuras, como por ejemplo la

rigidez. Los científicos del Instituto Fraunhofer de Ale-

mania investigan para obtener este material de bajo

peso de forma eficiente para su uso en la producción

en serie de los automóviles y han desarrollado tecno-

logías específicas para el moldeamiento de aleaciones

de magnesio forjadas. Por ejemplo, ya han consegui-

do una nueva llanta de aleación con este material.

Los microfósiles hallados se encuentran

entre granos de arena ricos en cuarzo.

Estos seres microscópicos son testimo-

nio de un mundo primitivo y violento

dominado por grandes erupciones vol-

cánicas y un cielo de tono gris. Los ma-

res de entonces tenían la temperatura

de un baño de agua caliente y en ellos

debieron desarrollarse estos primeros

organismos. En su entorno se han en-

contrado diminutos cristales de pirita,

un compuesto de hierro y azufre, resi-

duo de su metabolismo tras digerir el

azufre. En la actualidad aún existen or-

ganismos que se alimentan de azufre.

Viven en ambientes extremos, y por eso

se denominan extremófilos, como las

chimeneas termales de las profundida-

des oceánicas y las ácidas aguas del río

Tinto español.

Al oeste de Australia se han encontrado fósiles de bacterias, de más de 3.400 millones de años de antigüedad, que se alimentaban de compuestos derivados del azufre, otro elemento nacido en el horno estelar. Lo que para nosotros es tremendamente venenoso, y símbolo del infierno, era para aquellos seres todo un manjar.

AZUFRE,ALIMENTO INFERNAL

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14 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

El nombre de selenio procede de nuestro

satélite, la Luna, ya que se descubrió asocia-

do a otro elemento llamado telurio, que sig-

nifica terrestre. Es un elemento presente en

toda la corteza de nuestro planeta, pero

siempre en cantidades muy bajas, y tiene

funciones biológicas importantes. Numero-

sos estudios han puesto de manifiesto que

las personas con depresión tienen bajos ni-

veles de selenio y mejoran su estado toman-

do alimentos ricos en este elemento, como

las nueces de Brasil. Incluso en condiciones

normales, se ha observado que estimula el

buen humor. Al parecer, su acción se debe

a que es capaz de modular indirectamente

la acción de un neurotransmisor, la seroto-

nina, implicado en los estados de ánimo.

ESTAÑO, UN METAL QUEJICA

Basta una ligera

presión manual para

que una barra plateada de

estaño se doble sin problema. Lo

sorprendente es que al hacerlo se deforma o

rompe su estructura cristalina interna y emite un ruido característico. Es el “grito del estaño”.

Cuando una estrella explota en una supernova se produce tanta energía que se generan numerosos elementos más pesados que el hierro, como el selenio. Es difícil enfadarse con él, porque entre sus cualidades destaca que es capaz de poner de buen humor a cualquiera.

El buen humor del selenio

NACIDOS DE UNA EXPLOSIÓN

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En aleación con el cobre el estaño for-ma el bronce, uno de los materiales pro-tagonistas del final de la prehistoria y el inicio de la edad de los metales. El obje-to de estaño más antiguo que se conoce data del año 2.650 a.C. y fue encontra-do en Mesopotamia. Pero la primera descripción del ruido que genera al de-formarse lo escribió un alquimista árabe en el siglo VIII conocido en la Edad Me-dia con el sobrenombre de Geber. El ita-liano Vannoccio Biringuccio, en su libro sobre metalurgia publicado en 1540 describe el ruido como el que hace el agua al congelarse. Otros metales tam-bién emiten ruidos semejantes al defor-marse, pero es más fácil escucharlo en el estaño debido a su gran maleabilidad.

El trabajo realizado por científicos

de California ha encontrado unos

niveles muy bajos de molibdeno en

los sedimentos marinos de aquel

larguísimo periodo en los océanos.

Este elemento es utilizado por algu-

nas bacterias para transformar el ni-

trógeno de la atmósfera en otros

compuestos aprovechables por los

seres vivos, en un proceso denomi-

nado “fijación del nitrógeno”. Dado

que las células eucariotas no tienen

la capacidad de fijar el nitrógeno

por sí mismas, si las bacterias que lo

hacen no disponían por entonces

de suficiente molibdeno tampoco lo

podían hacer, así que las eucariotas

sobrevivieron a duras penas, hasta

que los niveles de molibdeno fueron

aumentando y pudieron formarse

los primeros seres pluricelulares.

Las células eucariotas, las que tenemos la mayor parte de los seres vivos, ya existían hace 2.700 millones de años, pero no consiguieron dominar el mundo hasta hace unos 600 millones de años ¿Por qué tardaron tanto? Según un estudio, la clave está en el molibdeno.

2.000 MILLONES DE AÑOS ESPERANDO AL

MOLIBDENO

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16 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

Cuando se bombardea un elemento con

neutrones, los átomos a veces absorben

esos neutrones y se convierten en átomos

de otro elemento con un número atómico

mayor que el original. Por ejemplo, bom-

bardeando cobre (29), los científicos obtie-

nen zinc (30). En 1940, dos cientí-

ficos de la Universidad de Califor-

nia en Berkeley aplicaron esta

idea al uranio (92), que era el últi-

mo elemento conocido. A los tres

días, los investigadores rompieron

la frontera de la Tabla Periódica al

conseguir sintetizar el elemento

93, al que llamaron neptunio, en

referencia al planeta Neptuno. És-

te se convirtió en el primer elemento sinté-

tico con número atómico mayor que 92.

Pronto se consiguieron nuevos elementos

más allá del neptunio y se fue formando

toda una familia cuyos miembros reciben

el nombre de elementos transuránicos.

En el cuerpo humano, el tecnecio 99 se deposita en

ciertos órganos como el cerebro, el hígado, el cora-

zón y, especialmente, en los huesos. Desde ahí, como

es radiactivo, emite una señal muy clara, formada so-

lo por radiación gamma, y dependiendo de su inten-

sidad y localización, los médicos obtienen valiosa in-

formación. Además tiene pocos efectos secundarios

porque se elimina rápidamente del organismo, dado

que su vida media es muy corta. Después de seis ho-

EN 1937 SE CONSIGUIÓ FABRICAR EL PRIMER ELEMENTO ARTIFICIAL DE LA HISTORIA. POR ESO LO LLAMARON TECNECIO. OCUPÓ UN HUECO VACÍO EN LA TABLA DE MENDELÉIEV Y ENSEGUIDA SE LE ENCONTRARON APLICACIONES. HOY LOS MÉDICOS LO USAN COMO UNA HERRAMIENTA DE DIAGNÓSTICO CASI PERFECTA.

¡UN ESQUELETO QUE BRILLA!

En los años 30, el uranio era el último elemento conocido, el fin de la tabla periódica. Pero existía una rara reacción que transformaba ciertos elementos en otros completamente nuevos. Así consiguieron crear elementos que probablemente no existían en el universo.

Más allá de la naturaleza

NACIDOS EN UN LABORATORIO

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 17

VLos científicos han calculado que en toda la corteza terrestre solo existe una media

constante de 560 gramos de promecio que se forman de la desintegración espontá-

nea del uranio 238. Este elemento se utiliza prácticamente solo en investigación,

para su síntesis se bombardea uranio o neodimio con neutrones, pero incluso en los

laboratorios es raro encontrarlo. Sin embargo, el promecio esconde otra vida lejana:

los astrónomos han detectado su presencia mediante los espectros de emisión de

algunas estrellas lejanas, a las que llaman "estrellas peculiares". Como ningún isóto-

po del promecio tiene una vida media superior a los 17,7 años, esto indica que las

estrellas están en este momento produciendo promecio en grandes cantidades, aun-

que se desconoce aún la razón.

560 GRAMOS Y ESTRELLAS LEJANAS El efímero elemento número 61, el promecio, muy raramente se puede encontrar en la Tierra, apenas medio kilo en total, pero puede generarse en el laboratorio. Aunque aquí no abunda, muy lejos, en el espacio, existe en grandísimas cantidades.

ras solo queda la mitad y

al día siguiente, una dieci-

seisava parte de la canti-

dad inyectada. Pero ello

supone también un pro-

blema, ya que no puede

almacenarse y si viaja des-

de lejos cuando llega ya ha

desparecido. Por eso, lo

que se envía es molibdeno

99, que tiene una vida me-

dia de casi tres días y en

cuya descomposición for-

ma el tecnecio 99.

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18 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

La experiencia acumulada por la investigación atómica hizo que Estados Unidos, tras la

Segunda Guerra Mundial, liderara la carrera por crear nuevos elementos. Seaborg, que

recibió el Nobel de Química en 1951, utilizó un ciclotrón para ir produciendo, uno tras

otro, una larga lista de elementos actínidos: plutonio (94), americio (95), curio (96), ber-

kelio (97), californio (98), einstenio (99), fermio (100), mendelevio (101), nobelio (102) y

el 106, denominado en su honor, seaborgio. Tuvo el privilegio de ver bautizado este úl-

timo con su nombre cuando aún vivía, un hecho excepcional ya que solo se otorga el

nombre de un científico a un elemento cuando ya ha fallecido. Su hazaña fue posible

gracias al ciclotrón, un aparato inventado por Ernest Lawrence, que permitía acelerar

iones aplicando un campo magnético.

UNA DE LAS DOS SERIES DE ELEMENTOS QUE APARECEN SEPARADOS DE LA TABLA PERIÓDICA CONTIENE LOS LLAMADOS ACTÍNIDOS. EL CONCEPTO Y DIEZ ELEMENTOS DE ESE GRUPO LOS DESCUBRIÓ EL QUÍMICO GLENN SEABORG EN BERKELEY (CALIFORNIA), LA PRIMERA FÁBRICA DE NUEVOS ELEMENTOS.

EL HOMBRE QUERELLENÓ DIEZ CASILLAS DE LA TABLA

FÁBRICAS DE ELEMENTOS

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 19

La URSS creó el Instituto de In-

vestigación Nuclear en la ciu-

dad de Dubna, para hacer la

competencia a EEUU en la in-

vestigación atómica y en la

creación de nuevos elementos.

Actualmente trabajan allí unos

1.000 científicos y 2.000 inge-

nieros; está considerado uno

de los tres mejores centros de

física nuclear del mundo y es

el que mayor protagonismo ha

tenido, en las últimas décadas,

en la carrera por rellenar nue-

vos huecos de la tabla periódi-

ca. Su primer gran éxito fue el

hallazgo del elemento 105 por

Georgii Flerov, pero los esta-

dounidenses de Berkeley se

atribuyeron el descubrimiento

poco tiempo después y lo de-

nominaron hahnio, en honor

de Otto Hahn. Actualmente

está plenamente aceptado que

lo descubrieron los rusos y el

nombre del elemento hace ho-

nor al centro de investigación

donde se fabricó: dubnio.

La guerra fría entre Estados Unidos y la Unión Soviética también se libró en el campo de la creación de nuevos elementos. Y alcanzó su punto crítico en la disputa por atribuirse el descubrimiento del elemento 105, el hahnio para los americanos y dubnio para los rusos.

Hahnio quiere decir dubnio

El laboratorio alemán también tiene su home-

naje en la tabla periódica: el darmstadtio, de

número atómico 110. Y a pesar de la rivalidad,

desde hace años hay una gran colaboración

entre los tres centros, gracias a la cual nacie-

ron el flerovio (114) y el livermorio(116). Pero el

Centro de Investigación de Iones Pesados de

Darmstadt también investiga en medicina nu-

clear, como la radioterapia, que emplea radia-

ciones ionizantes (rayos X y gamma) para des-

truir células cancerosas. De allí ha salido una

nueva forma de atacar los tumores más eficaz y

selectiva, llamada hadronterapia, que en lugar

de radiación electromagnética utiliza partículas

pesadas, llamadas hadrones (como protones e

iones de diferentes elementos), que ya se emplea

en muchos hospitales para tratar tumores de

crecimiento lento y de difícil acceso.

A pesar de ser el más joven de los tres centros de investigación mundial en física de iones pesados, la fábrica de elementos de Darmstadt, en Alemania, ha conseguido resonantes éxitos. En los años 80 y 90 consiguieron producir los elementos 107 al 112.

HADRONES CONTRA TUMORES

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20 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

UN VERGELLLAMADOSÁHARA

Ocupan su propia columna en la

tabla, a la derecha del todo, y son

conocidos como gases nobles por

su prácticamente nula reactividad

química. Es decir, no se mezclan

con otros elementos para formar

compuestos, igual que los miem-

bros de la aristocracia antigua no

se mezclaban con gente de otras

clases sociales. No reaccionan quí-

micamente, pero tienen otras ca-

racterísticas interesantes. Por

ejemplo, el neón emite una inten-

sa luz monocroma cuando es exci-

tado por una corriente eléctrica,

fenómeno que se aprovecha para

crear llamativos letreros publicita-

rios. Fue descubierto en 1898 por

Sir William Ramsey, quien difícil-

mente imaginó que su elemento

sería el más luminoso del planeta.

La estrella Neon,

PASEAR POR TIMES SQUARE CUANDO UNO VISITA NUEVA YORK ES COSA OBLIGADA. CRUCE DE LA SÉPTIMA AVENIDA Y BROADWAY, ES EL ESCENARIO EN EL QUE SE AMONTONAN LOS TEATROS Y LOS CARTELES PUBLICITARIOS. ¿Y QUÉ LO HACE TAN ESPECIAL? PUES EL NEÓN, EL REY DE LOS GASES NOBLES.

DE BROADWAY

El desierto más famoso del planeta, el Sáhara, estaba surcado por grandes ríos y cubierto de vegetación hace unos miles de años. Los restos de esas aguas forman los acuíferos que hoy existen bajo sus ardientes arenas, cuya antigüedad se ha podido conocer gracias al kriptón.

CUESTIÓN DE NOBLEZA

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 21

Un 90% del peso de un cohete es el combus-

tible necesario para alcanzar la velocidad de

escape de la gravedad terrestre. Y la mayor

parte de esa energía se dedica a levantar el

propio combustible. Por eso la NASA intenta

conseguir nuevos sistemas de propulsión más

eficaces. El motor iónico funciona con gas

xenón, que se ioniza con facilidad mediante

una corriente eléctrica y sus partículas salen

despedidas aproximadamente a 40 km/s, su-

perando con creces la velocidad de escape

de la Tierra. El problema es que no sirve con-

seguir una gran aceleración inicial, ya que

aunque su velocidad es alta, su empuje es

pequeño. Pero resulta ideal para dotar de

movimiento a las naves una vez que han esca-

pado de la gravedad terrestre. Su consumo es

mínimo, por lo que tiene una alta autonomía.

Así, el xenón que llevaba la sonda Deep Spa-

ce estuvo impulsándola durante 678 días.

El 24 de octubre de 1998 se lanzaba al espacio desde Cabo Cañaveral la sonda espacial Deep Space 1, equipado con un nuevo tipo de propulsión, que parecía sacado de una novela de ciencia ficción: el motor iónico. Su

combustible era un gas noble llamado xenón.

Un motor de xenón para surcar el espacio

En 1933, el explorador húngaro Ladislaus Almásy, descubrió en el desierto libio unas

pinturas rupestres en las piedras de arenisca roja que se alzan entre las dunas. Eran repre-

sentaciones de animales, como jirafas y avestruces, además de figuras humanas que pare-

cían estar en posición horizontal y realizando movimientos que sólo podían significar una

cosa… estaban nadando. Era el primer indicio de que el Sáhara fue en algún momento un

lugar húmedo. Después se localizaron los acuíferos residuales de sus ríos y lagos y se midió

la cantidad de kriptón-81 que contenían. Este isótopo se forma por el impacto de las ra-

diaciones cósmicas en la atmósfera, es muy estable y tiene un período de desintegración

de miles de años. Gracias a ello se ha sabido que algunas de sus aguas tienen una antigüe-

dad de hasta un millón de años.

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22 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

AL REY, EN PLATO DE ALUMINIO

EL ALUMINIO ESTÁ TAN PRESENTE EN NUESTRA VIDA COTIDIANA QUE A NADIE LE LLAMA YA LA ATENCIÓN, PERO A MEDIADOS DEL SIGLO XIX ERA TAN RARO QUE HASTA EL EMPERADOR NAPOLEÓN III LO USABA COMO MATERIAL DE LUJO CON EL QUE SORPRENDER A SUS INVITADOS.

Julio Verne predijo que el alu-

minio revolucionaría la tecno-

logía aeroespacial y sería el

sustituto del pesado hierro, al

que supera en resistencia y,

sobre todo, en ligereza. Por

eso lo utilizó para el cohete

imaginario de su novela De la

Tierra a la Luna. En el siglo XIX

aún no se habían desarrollado

los métodos para extraer el

aluminio con facilidad y por

eso escaseaba tanto que du-

rante un tiempo se le conside-

ró un metal de lujo, compara-

ble al oro o la plata. Por este

motivo, Napoleón III obse-

quiaba a sus invitados más in-

signes con comidas servidas en

una vajilla hecha de aluminio,

y dejaba el oro para invitados

menos especiales. Hoy, este

metal ligero se usa en los avio-

nes, debido a su abundancia,

resistencia, maleabilidad y a

que el óxido que forma mejo-

ra incluso sus características al

crear una capa muy dura alre-

dedor del metal.

CUESTIÓN DE LIGEREZA

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 23

El trastorno bipolar o enfermedad de los genios, ya que afectó a grandes artistas como Schumann, Van Gogh o Hemingway, se caracteriza por épocas de depresión profunda seguidas de otras con una euforia incontrolable. Incontrolable hasta que llegó el litio.

‘La casa amarilla’ fue un proyecto artístico que reunió

en Arlés (Francia) a finales del siglo XIX a dos de los más

grandes pintores de la época: Vincent van Gogh y Paul Gauguin.

Pero Gauguin pronto descubrió que la sucesión de estados eufóri-

cos y depresivos de su amigo lo hacían inaguantable. Cuando

anunció a Van Gogh que abandonaba el proyecto, éste se cortó

una oreja y se la regaló envuelta en un trapo a Raquel, una prosti-

tuta. Poco más de medio siglo después, el doctor John F. Cade des-

cubrió las propiedades del carbonato de litio en el tratamiento del

trastorno bipolar y la depresión. Desde entonces este pequeño ión

metálico, tan ligero que hasta flota en el agua, y que se usa profusamente para baterías eléc-

tricas, permite llevar una vida normal a millones de pacientes, ya que regula la producción de

neurotransmisores como dopamina, serotonina y noradrenalina.

La fisión del uranio-235

se produce cuando

impacta sobre su

núcleo un neutrón

de determinadas ca-

racterísticas. La rup-

tura hace que salgan

despedidos más neutro-

nes que a su vez rompen

otros núcleos de uranio-235.

Es lo que se llama una reacción en

cadena, y para poder controlarla y que

no se acelere hasta límites peligrosos se

emplean las barras de control, que se in-

tercalan entre las varillas donde está el

uranio. Estas barras de control están he-

chas de acero con boro, porque este ele-

mento tiene una gran capacidad de ab-

sorber neutrones, así que impiden que la

reacción se propague. Metiendo más o

menos las barras de control se consigue

controlar el número de reacciones de fi-

sión e incluso parar el reactor. Por esta

cualidad, el boro también se usa como

escudo contra radiación neutrónica y co-

mo detector de neutrones.

En los reactores nucleares se producen reacciones en cadena de fisión del uranio. Para evitar que esta reacción se desmande se emplean las

llamadas barras de control. La clave de su actividad es un elemento ligerísimo y de propiedades sorprendentes: el boro.

Un escudo antineutrones de boro

entre la genialidady la locura

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24 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

Aplicando una tecnología de van-

guardia a muestras de rocas muy

antiguas del norte de Canadá,

científicos del Instituto Carnegie

de Washington, la NASA y el La-

boratorio de Investigación Naval

han obtenido datos que muestran

que las partículas de ciertos mi-

nerales de carbono son millones

de años más jóvenes que las ro-

cas en las que se encuentran, cu-

ya antigüedad se calcula entre

3.800 y 4.200 millones de años.

Ahora, los especialistas están

analizando con todo detalle algu-

nas muestras de esas rocas para

comprobar los indicios, compa-

rarlas con las procedentes de

Groenlandia, de 4.000 millones

de años de antigüedad, que se

utilizaron para elaborar la crono-

logía hasta ahora más aceptada y

determinar la edad real de

la vida sobre la Tierra.

El carbono es el elemento que caracteriza a todos los seres vivos. Por eso, proporciona pistas sobre los seres más primitivos de nuestro planeta. Así se han encontrado indicios de que la biosfera pudo surgir millones de años más tarde de lo que se pensaba. La vida es joven. OCÉANOS DE

DIAMANTESALGUNAS PERSONAS SE DERRITEN ANTE UN DIAMANTE, PERO TAMBIÉN LOS DIAMANTES SE DERRITEN ANTE ALGUNOS CIENTÍFICOS. RECIENTES INVESTIGACIONES MUESTRAN QUE BAJO CIERTAS CONDICIONES SE VUELVEN LÍQUIDOS. Y EN URANO Y NEPTUNO PODRÍA HABER ICEBERGS DE DIAMANTE EN MARES DE CARBONO.

LA VIDA SE QUITA AÑOS

UN ELEMENTO VITAL

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con las pilas puestas

Utilizando láseres muy poten-

tes, un equipo de científicos del

Lawrence Livermore National

Laboratory (EEUU) ha demos-

trado que cuando al diamante

se le aplican ondas expansivas,

puede soportar varios millones

de veces la presión atmosférica

antes de ser aplastado. Pero

llega un momento en el que

no resiste más la presión y que-

da prácticamente derretido en

apenas un nanosegundo (una

milmillonésima de segundo).

Al descender la presión se van

formando de nuevo pequeños

cristales de diamante. En el sis-

tema solar estas condiciones se

darían en los planetas gigantes

gaseosos helados, como Urano

y Neptuno, donde podría ha-

ber auténticos océanos de car-

bono procedente de diaman-

tes derretidos, con témpanos

flotantes de ese mismo mine-

ral, aguantando unos 6 millo-

nes de atmósferas de presión

antes de derretirse.

Son flexibles, elásticos, ligeros y permiten crear aplicaciones electrónicas novedosas. Por

ejemplo, sistemas de monitorización de constantes vitales en la vestimenta del paciente,

ropas deportivas de alto rendimiento para deportistas, pantallas y baterías incorporadas

a prendas de vestir, etc. El mecanismo para lograr estos asombrosos tejidos se basa en

un tinte fabricado con nanotubos de carbono de una sola pared. Cuando se aplica a los

tejidos, éstos adquieren una excelente capacidad para almacenar electricidad y son ca-

paces de servir también como pilas recargables. Si nos quedamos sin batería en la table-

ta o en el móvil mientras estamos fuera de casa, nada como conectarlo a la camiseta o

a los pantalones, después de haber recargado la ropa durante la noche.

Lo último en diseño de ropa no pasa por París ni Milán sino por los laboratorios como los de la Universidad de Stanford, donde un equipo de científicos ha logrado convertir el algodón y el poliéster convencionales en tejidos conductores de electricidad, gracias al carbono.

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26 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

NECESITAMOS INGERIR OXÍGENO UNAS 13 VECES POR MINUTO. PODEMOS AGUANTAR SIN HACERLO UNOS TRES MINUTOS, DESPUÉS SU AUSENCIA PROVOCA DAÑOS IRREVERSIBLES EN EL CEREBRO, Y EN OTROS TRES MINUTOS PUEDE SER LETAL . PERO EL EXCESO DE OXÍGENO TAMBIÉN PUEDE PROVOCARNOS LA MUERTE.

Los buceadores lo saben bien: demasia-

do oxígeno no es bueno para la salud.

Esa es la razón por la que en sus incursio-

nes submarinas no respiren, como se

cree habitualmente, oxígeno puro, sino

aire comprimido, es decir, una mezcla

de, aproximadamente, un 78% de nitró-

geno y un 21% de oxígeno (más un 1%

de otros gases), seca y purificada. Si res-

piraran este gas de manera aislada, tan

solo podrían sumergirse a seis metros

de profundidad. Buceando con aire

comprimido, el problema desaparece

hasta alcanzar grandes profundida-

des, ya inaccesibles para el bucea-

dor deportivo. En superficie, tan

solo respirar oxígeno puro du-

rante un tiempo produce

irritación de garganta e

inflamación de las

vías aéreas.

Vital y letal

OXÍGENO, EL GAS DE LA VIDA

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 27

UN AIRE QUE QUEMA

La inflamabilidad está muy relacionada con

la concentración de oxígeno en la atmósfe-

ra, que actualmente es del 21%. Se estima

que si esta fuera menor del 15%, los incen-

dios apenas se extenderían. Por encima del

25%, en cambio, incluso las plantas húme-

das entrarían en combustión. Con una con-

centración de entre el 30 y el 35 por ciento,

los incendios se producen de forma espon-

tánea y regular, duran mucho tiempo, al-

canzan temperaturas colosales y se extien-

den por una superficie enorme. Es difícil

calcular las concentraciones de oxígeno

existentes en una época tan lejana, pero los

investigadores calculan que hace unos 300

millones de años debían encontrarse en

torno a ese 30 a 35%.

HIJOS DE LA CONTAMINACIÓN Hace unos 2.400 millones de años tuvo lugar un evento demoledor, la atmósfera acumuló suficiente oxígeno como para que la mayor parte de la vida existente entonces sucumbiera y se abrieran paso los organismos capaces de vivir gracias al oxígeno.

El oxígeno había sido escaso hasta en-

tonces y la Tierra estaba poblada por

bacterias anaerobias, para las cuales

el oxígeno era un auténtico veneno.

La aparición de las cianobacterias, in-

ventoras de la fotosíntesis hizo que el

oxígeno empezara a acumularse

en el planeta. Algunos organis-

mos se adaptaron a vivir en ese

ambiente e incluso aprovecharon

el oxígeno para realizar su metabo-

lismo. De ahí surgieron los organis-

mos más evolucionados, las célu-

las eucariotas, y nosotros forma-

mos parte de sus descendientes.

Las bacterias anaerobias tuvieron

que buscar refugios libres de oxí-

geno para sobrevivir. Uno de ellos

es el intestino de los animales,

donde estas bacerias nos ayudan

a digerir los alimentos.

A pesar de que cada verano se queman muchos de nuestros bosques, su número y magnitud es ínfimo comparado con los incendios forestales que había durante el Carbonífero, hace entre 300 y 360 millones de años. Y eso que por aquel entonces no había pirómanos.

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28 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

EL CADMIO ¡DUELE, DUELE!¡Itai, itai! (¡duele, duele!), gemían los habitantes de Fuchu, al noroeste de Japón, aquejados por una misteriosa enfermedad que debilitaba sus huesos y articulaciones. Y con esas palabras se bautizó su patología, provocada por una elevada contaminación por cadmio.

EL PLOMO DE GROENLANDIA Para conocer los climas del pasado, los climatólogos extraen muestras de hielo de cientos o miles de años de antigüedad de la Antártida y de Groenlandia. Para su sorpresa, al llegar a cierta profundidad se encontraron con altos niveles de plomo. ¿de dónde había salido?La capa de hielo de Groen-

landia de hace unos 2.000

años contiene cuatro veces

más plomo que las capas

precedentes. Procede de la

civilización romana, la pri-

mera cultura que utilizó es-

te metal de manera masiva

para todo tipo de utensi-

lios: armas, vajillas, copas,

tuberías, cerámicas… En la

extracción y transformación

del plomo, una parte se

convierte en partículas mi-

croscópicas que se expan-

den por el aire y se deposi-

tan muy lejos de su lugar

de procedencia, incluso en

las regiones polares. Desde

entonces hasta hace pocos

años ha sido uno de los

metales más utilizados, pe-

ro ahora su uso práctica-

mente ha desaparecido por

su toxicidad, ya que es ca-

paz de provocar desde sim-

ples dolores de cabeza y

estómago hasta la locura e

incluso la muerte.

CONTAMIMANTES

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 29

El envenenamiento fue debido

a una combinación de una ele-

vada ingesta de este metal uni-

da a unos niveles bajos de vita-

mina D en las víctimas. El cad-

mio provenía del arroz cultiva-

do en un suelo contaminado

regado, además, con agua pro-

cedente de una mina de zinc,

un mineral que siempre contie-

ne trazas de este elemento. El

arroz causante de la enferme-

dad contenía unos niveles de

cadmio unas diez veces mayo-

res que los de un arroz normal.

Aunque esto es algo completa-

mente inusual, lo cierto es que

no podemos eliminar el cadmio

de nuestra dieta. Cada día in-

gerimos, como media, unos 25

microgramos de este elemento.

Una cantidad, sin embargo,

aún mucho menor a los 70 mi-

crogramos que la Organización

Mundial de la Salud (OMS) con-

sidera como seguros.

La célebre escritora Agatha Christie popularizó el

talio en su novela El caballo pálido, publicada en

1961, en la que se aprovechaba la acción demoledora de este veneno, hasta entonces

poco conocido. El talio era fácilmente accesible ya que se utilizaba como matarratas y

crema depilatoria, ya que la caída del cabello es uno de los efec-

tos secundarios del envenenamiento con sus sales. Este

síntoma es precisamente el que da la pista clave que lle-

vará hasta el criminal en la novela. Y si la ficción fue

responsable de la divulgación de este poderoso

tóxico, también permitió salvar numerosas vidas,

ya que algunos lectores repararon en que el talio

podía ser el responsable de enfermedades hasta

entonces inexplicables, y permitió difundir su antí-

doto: el ferrocianuro de potasio o azul de Prusia.

NO HUELE, ES INSÍPIDO E INCOLORO. ACTÚA SIGILOSAMENTE Y SUS SÍNTOMAS, QUE APARECEN DÍAS DESPUÉS DE HABER SIDO INGERIDO, SE CONFUNDEN CON LOS DE ENFERMEDADES COMUNES. ES EL TALIO, UN VENENO CASI PERFECTO. CON ÉL SE INTENTÓ ELIMINAR A NELSON MANDELA Y A FIDEL CASTRO.

AZUL DE PRUSIACONTRA EL TALIO

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30 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

LA UNIÓN HACE LA MASA En la historia de la creación de nuevos elementos artificiales más pesados que el uranio, se han empleado diferentes formas de fabricarlos, pero la más habitual es conseguir unir núcleos de otros átomos de tamaño medio. A veces, incluso, se generan otros nuevos al desintegrarse los primeros.

Su masa atómica es de 294 (118 proto-

nes y 176 neutrones), y hasta ahora so-

lo se han producido tres átomos de es-

te elemento, uno en 2002 y otros dos

en 2005. El logro se consiguió en el Ins-

tituto Central de Investigaciones Nu-

cleares de Dubná, en Rusia, y en él par-

ticiparon también científicos estadouni-

denses del Laboratorio Nacional

Lawrence Livermore. Aunque existe un

consenso general entre los especialistas

sobre el hallazgo, en 2011 la Unión In-

ternacional de Química Pura y Aplicada

(IUPAC) afirmó que eran necesarias

nuevas evidencias para confirmarlo.

Con solo tres átomos, y teniendo en

cuenta que su periodo medio de desin-

tegración es de 0,89 milisegundos, po-

co se sabe aún de sus características, y

aunque dada su posición en la tabla

debería comportarse como los gases

nobles, los científicos creen que tiene

características diferentes éstos.

ESTÁN AL FINAL DE LA TABLA PERIÓDICA Y EN NINGÚN OTRO LUGAR, QUE SE SEPA, YA QUE NO EXISTEN EN EL UNIVERSO CONOCIDO. SON LOS ELEMENTOS SUPERPESADOS, LOS DE MAYOR PESO ATÓMICO DE LA TABLA, Y EL QUE SE LLEVA LA PALMA, POR AHORA, ES EL 118 O UNUNOCTIUM, CASI UN 50% MÁS PESADO QUE EL PLOMO.

EL MÁS PESADO

LOS ÚLTIMOS DE LA FILA

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 31

En agosto de 2003, dos nuevos elemen-

tos vieron la luz en el laboratorio de

Dubná, situado en las cercanías de Mos-

cú. Bombardeando americio-243 con

calcio-48 en el ciclotrón U400, los cientí-

ficos produjeron cuatro átomos del ele-

mento 115, que en apenas una décima

de segundo se desintegraron y genera-

ron otros tantos isótopos del elemento

113. Posteriormente, se ha fabricado

medio centenar de átomos del unun-

pentium (115), pero la Unión Internacio-

nal de Química Pura y Aplicada (IUPAC)

afirmó en 2011, ocho años después de

este experimento, que los resultados,

aunque “alentadores”, no eran suficien-

tes como para confirmar el descubri-

miento. Los elementos 113 y 115, por lo

tanto, siguen sin tener certificado de

nacimiento, hasta que se obtengan

nuevas pruebas de su existencia.

Star Trek, la mítica serie de ciencia-ficción, mostraba un

mundo en el que se disponía de materiales sorprendentes,

hechos de elementos superpesados, mucho más resistentes

que cualquier material actual. Para que esa idea tuviese al-

guna posibilidad de hacerse realidad sería necesario encon-

trar elementos nuevos que no se desintegrasen en apenas unos instantes como ocurre con los

que se han generado hasta ahora. El químico Glenn Seaborg, descubridor de 10 nuevos ele-

mentos, propuso hace medio siglo que en torno al 114 debía existir una isla de estabilidad.

Según sus cálculos podría ser el isótopo 298, cuyos nucleones (114 protones y 154 neutrones),

formarían una esfera perfecta y por esa razón de gran estabilidad, tanto como para poder

plantearse fabricar materiales superpesados. La búsqueda continúa.

Conforme se avanza en la tabla periódica los elementos son cada vez más efímeros, y apenas viven unas milésimas de segundo antes de desintegrarse. Pero los científicos sueñan con una “isla de estabilidad” donde algunos isótopos vivan mucho más tiempo. Y creen estar cerca de ella.

En busca de la ‘isla deestabilidad’

De

men

or a

may

or e

stab

ilida

dNúmero de neutrones (N)

Montañas Estables(plomo-uranio)

Mar de la Inestabilidad

Isla de la Estabilidad(núcleos esféricos superpesados)

Número de protones (Z)

100

130

160

190 70

8090

100110

120

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32 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

Al formarse la Tierra, el hierro fundido se hundió hacia el centro para formar el núcleo y

arrastró consigo la mayor parte de los metales preciosos del planeta, como el oro y el

platino. Allí se acumulan en tales cantidades que podrían cubrir la superficie terrestre

con una capa de cuatro metros. Solo una pequeña parte quedó disponible cerca de la

superficie y gracias al tungsteno investigadores de la Universidad de Bristol han descu-

bierto que fue por un bombardeo de meteoritos ocurrido hace unos 3.900 millones de

años. Analizando rocas de Groenlandia de casi 4.000 millones de años de antigüedad,

han observado que contenían más tungsteno que las rocas más recientes. Esos impac-

tos hicieron que una parte de esos metales saltaran y se depositaran en la superficie.

La pista

TAN SOLO TRES ELEMENTOS HAN SIDO DESCUBIERTOS POR ESPAÑOLES. UNO DE ELLOS ES EL TUNGSTENO (TAMBIÉN LLAMADO WOLFRAMIO), DESCUBIERTO POR LOS HERMANOS ELHUYAR EN 1783. ADEMÁS DE OTRAS MUCHAS UTILIDADES, ES CAPAZ DE EXPLICAR POR QUÉ HAY ORO EN NUESTRO MUNDO COTIDIANO.

del tesoroestá en el tungsteno

Eso al menos dijo el padre del automóvil, Henry Ford, que comenzó la producción de su célebre Ford T cuando consiguió encontrar la aleación perfecta, el acero al vanadio, para que los ejes de los coches que fabricaba no se rompieran en el primer bache.

SIN VANADIONO HABRÍA AUTOMÓVILES

EN ESPAÑOL

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 33

Uno de los problemas de la qui-

mioterapia es que junto con las

células cancerígenas se destruyen

también muchas sanas, pero un

reciente descubrimiento realizado

por un grupo de científicos britá-

nicos, liderado por Peter Sadler,

de la Universidad de Warwick,

desarrollaron un compuesto de

platino que solo se activa cuando

se ilumina con luz ultravioleta.

Ahora han desarrollado otro que

se activa con luz azul. Así los mé-

dicos pueden seleccionar el punto

exacto de acción del fármaco, re-

ducir el daño en otros tejidos y

evitar efectos secundarios. El fár-

maco es estable, sencillo de ma-

nipular e hidrosoluble, por lo que

el organismo lo expulsa fácilmen-

te una vez utilizado. El sistema es

especialmente eficaz en tumores

de pared fina, como el de vejiga y

el de esófago. El platino fue des-

cubierto en Colombia por el mari-

no y científico español Antonio

de Ulloa en 1748.

Es uno de los metales más preciados, pero además de usarse en joyería y en catalizadores se ha convertido en un poderoso aliado de la lucha contra el cáncer, como componente de ciertos tratamientos. Ahora incluso permite tratamientos más certeros gracias a la luz azul.

Platino iluminadocontra el cáncer

El vanadio proporciona

unas propiedades espe-

ciales al acero, haciéndo-

lo menos quebradizo y

evitando su recristaliza-

ción por los golpes y vi-

braciones. Y esta cuali-

dad es esencial en los ejes

y cigüeñales de los auto-

móviles, sometidos a

constantes sacudidas y

cambios bruscos de ten-

sión. El uso del acero al

vanadio permitió reducir

el peso y al mismo tiem-

po aumentar la fuerza de

tracción del vehículo.

Descubierto por el quími-

co español Andrés Ma-

nuel del Río en México

hacia 1801, su hallazgo

no consiguió el reconoci-

miento de sus colegas

hasta que lo redescubrió

el sueco Nils Sefström, 30

años después. Del Rio lo

denominó entronio, pero

el nombre que ha preva-

lecido es el que le puso

Sefström, derivado del

de la diosa escandinava

de la belleza.

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34 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

“Colocar el Radioendocrinator bajo los testículos con ayuda de la correa y mantenerlo así toda la noche”. William Bailey, el inventor del aparato, aseguraba que el radio que contenía estimulaba la potencia sexual. Pero su invento resultó ser fatal.

A principios del siglo XX muchos pro-

ductos presumían de contener radio y

prometían efectos beneficiosos: jarras

que depuraban el agua, pasta de

dientes superblanqueante, crema an-

tiarrugas, dietético… El brillante ele-

mento descubierto por Marie Curie, se

creía poderoso, casi mágico, debido a

las grandes cantidades de energía que

emitía, de forma que muchos se apun-

taron a conseguir los beneficios pro-

metidos gracias al radio. Hasta que se

descubrieron los letales efectos que

producía la radiación. La propia Marie

Curie murió, a los 66 años, como con-

secuencia de las intensas radiaciones

que recibió a lo largo de su carrera

científica, trabajando con elementos

radiactivos, especialmente el radio, el

más poderoso de todos ellos.

EL MILAGRO DEL RADIO

EN FEMENINO

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 35

Lo más curioso es que se trata de un elemento

radiactivo, así que los 30 gramos que hay en un

momento determinado se quedan en 15 gramos

22 minutos después. Pero a su vez se produce

continuamente más francio por la desintegración

de otros elementos, y casualmente se genera al

mismo ritmo, así que la cantidad de este elemen-

to se mantiene de manera más o menos estable.

A pesar de su escasez, Marguerite Perey, una

química francesa, fue capaz de conseguir una

minúscula muestra de francio a partir de la pu-

rificación de una muestra de actinio muy puro.

Otra mujer le disputó el descubrimiento, nada

más y nada menos que la hija de Marie Curie,

Irene, quien también consiguió el Nobel. Final-

mente, Marguerite consiguió ser reconocida co-

mo la única autora del hallazgo.

SE CALCULA QUE EN TODA LA TIERRA SOLO HAY UNOS 30 GRAMOS DE FRANCIO, LA CANTIDAD QUE CABE, MÁS O MENOS, EN UNA CUCHARADITA, LO QUE LO CONVIERTE, CON DIFERENCIA, EN EL MÁS ESCASO DE TODOS LOS ELEMENTOS PRESENTES EN EL PLANETA.

30 gramos

de francio

Los científicos que trabajaban en el

proyecto Manhattan, el que desa-

rrolló las primeras bombas atómicas,

descubrieron que el polonio-210 era

el material perfecto para provocar el

inicio de la reacción en cadena. El

problema era que este elemento,

descubierto por Marie Curie al puri-

ficar uranio, es muy escaso en la na-

turaleza (una tonelada de uranio

contiene sólo 0,1 miligramos de po-

lonio). Por ello, pusieron en marcha

el Proyecto Polonio (más adelante

conocido como Proyecto Dayton),

dedicado a obtenerlo por otros me-

dios. Lo consiguieron bombardean-

do el bismuto, que es mucho más

abundante, para que se transforma-

ra en polonio-210, en un proceso

conocido como transmutación.

La bomba que cayó sobre Nagasaki el 9 de agosto de 1945, matando unas 80.000 personas, tuvo como protagonistas dos elementos: el plutonio, que fue el combustible atómico, y el polonio, que fue el encargado de iniciar la explosión.

EL PROYECTO POLONIO

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36 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

En las minas de cobre alemanas se

encontraban a veces unas piedras

azules que hacían enfermar a los mi-

neros, por lo que las llamaron ko-

bold, un espíritu maligno de las le-

yendas germanas. Así nació el nom-

bre del cobalto, aunque este ele-

mento era conocido desde el anti-

guo Egipto, donde se usaba para

teñir de azul el vidrio. El níquel tam-

bién recibió su nombre de la mano

de los mineros alemanes, que a ve-

ces encontraban un mineral de color

rojizo que parecía contener cobre,

metal muy valioso, pero no conse-

guían extraerlo y los mineros culpa-

ban a un demonio de la mitología

alemana apodado Nick. Aquel mine-

ral, fue denominado kupfernickel o

“cobre del viejo Nick”.

UNUNPENTIUMQUIERE TENER NOMBRE Cuando se descubre un nuevo elemento hay que esperar a que el hallazgo sea validado antes de poder ponerle un nombre. Mientras tanto, se denomina por los dígitos de su número atómico en latín. Así, el 115 es Un-Un-Pentium.

La Unión Internacional de Química

Pura y Aplicada (IUPAC) es el organis-

mo encargado de aprobar los nom-

bres oficiales de los nuevos elemen-

tos, y desde 1990, suele aceptar la

propuesta de su descubridor. Es habi-

tual escoger el nombre de algún gran

científico, y así nacieron el nobelio, el

fermio, el einstenio y el curio; o algu-

na propiedad física o química, un

país, un laboratorio científico o un

astro. Los últimos nombres aproba-

dos, en 2012, son el flerovio (en ho-

nor al físico nuclear Flerov) y el liver-

morio, por el centro de investigación

Lawrence Livermore de California.

Hasta entonces eran el ununquadium

(114), y ununhexium (116). El unun-

pentium sigue esperando ser recono-

cido y disponer de un nombre.

¿De dónde proceden los nombres de los elementos químicos? A veces de sitios tan inesperados como la minería alemana de la Edad Moderna y la mitología germana. Es el caso del cobalto y del níquel.

Los espíritus malignos

IUPAC

YO TE BAUTIZO

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 37

El promecio rinde homenaje al titán

Prometeo; el paladio a la diosa Palas

Atenea; el titanio al gigante Titán; el se-

lenio a la diosa lunar Selene; y el cerio a

Ceres, la diosa romana (equivalente de

la griega Deméter) de la agricultura.

Urano, el dios del cielo, dio nombre al

uranio; Neptuno, el de los mares, al

neptunio; y Plutón, el de los infiernos,

al plutonio. Y hay otros dos, el niobio y

el tantalio, que figuran juntos en la mis-

ma columna de la tabla, que rememo-

ran la amarga historia de Níobe y su pa-

dre, Tántalo, hijo de Zeus. Madre de

una numerosa prole, se reía de la diosa

Leto porque sólo tenía dos hijos: Apolo

y Artemisa, pero estos se vengaron ma-

tando a todos los descendientes de

Níobe excepto a dos. Tan desolada

quedó ésta que pidió a Zeus que la

convirtiera en estatua. Y eso hizo.

LA MITOLOGÍA GRIEGA HA SIDO FUENTE DE INSPIRACIÓN PARA NOMBRAR A VARIOS ELEMENTOS. AUNQUE ZEUS, EL PRINCIPAL DIOS DEL OLIMPO, NO HA TENIDO ESE RECONOCIMIENTO, MUCHOS MIEMBROS DE SU FAMILIA ESTÁN EN LA TABLA PERIÓDICA.

La familiade ZEUS

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38 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

Haber fue galardonado con el premio

Nobel de Química de 1918, por su síntesis

del amoníaco, pero hoy es más célebre por

su desafortunado papel en el desarrollo de

las armas químicas. Sus trabajos de investi-

gación le llevaron a producir cloro gaseo-

so, un gas verdoso que se almacenaba en

unos cilindros colocados en las trincheras,

donde los soldados esperaban a que el

viento soplara en dirección al enemigo pa-

ra abrirlos y salir corriendo. La inhalación

del cloro en estado tan puro y concentra-

do, provoca la irritación del sistema respi-

ratorio, una fuerte sensación de asfixia y

una muerte rápida. Sin embargo, dejó de

utilizarse en la guerra porque el viento es

caprichoso y morían casi tantos soldados

de un bando como de otro.

A LAINDEPENDENCIAPOR LA SAL

El cloro, componente esencial de la sal, fue uno de los protagonistas de la Primera Guerra Mundial, al ser utilizado como una nueva arma, capaz de eliminar enemigos de manera masiva y cruenta. Nacía así la guerra química, de la mano del alemán Fritz Haber.

UN ARMA LLAMADA CLORO

LA SAL DE LA VIDA

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 39

En abril de 1930, tras casi un mes de marcha, el Ma-

hatma Gandhi se adentró en las aguas del océano Ín-

dico y recogió en sus manos un puñado de sal. Con

este gesto, el pacifista indio animó a sus compatrio-

tas a rebelarse contra la ocupación británica del país

y el monopolio que los ocupantes ejercían sobre la

venta de sal, un producto de primera necesidad para

la población, tanto para conservar alimentos como

para aderezarlos. Por eso, los británicos controlaban

toda la producción y habían prohibido a la población

india recoger o fabricar sal. La iniciativa de Gandhi,

conocida como “marcha de la sal”, provocó miles de

encarcelamientos, pero marcó el inicio del proceso

que llevó a la independencia del país, en 1947.

EL COMPUESTO MINERAL MÁS SABROSO DE LA TABLA PERIÓDICA ES EL SODIO CON CLORO (CLORURO SÓDICO O NaCl); ES DECIR LA SAL COMÚN. AUNQUE HOY ES BARATA Y ASEQUIBLE, A LO LARGO DE LA HISTORIA HA SIDO UN TESORO CODICIADO. INCLUSO JUGÓ UN PAPEL DESTACADO EN LA INDEPENDENCIA DE LA INDIA.

EL POTASIO Y LA BOMBA CELULAR

Si arrojamos un puñado de potasio sobre un charco de agua, se produce una bella ex-

plosión de color violeta, debido a su alta reactividad con esta sustancia, pero la bomba

celular de la que hablamos no tiene nada que ver con eso sino con la actividad a través

de la membrana de las células. Se conoce como bomba de sodio-potasio y funciona me-

diante el intercambio de iones de estos dos elementos entre el interior y el exterior celu-

lar. Este pequeño movimiento resulta vital, ya que evita un exceso de iones en la célula.

Además, este proceso permite la transmisión del impulso nervioso entre células. Sin em-

bargo, las personas con problemas renales deben evitar el potasio, porque sus riñones

no son capaces de filtrarlo.

El cloruro potásico (KCl) es una alternativa a la sal común, adecuada para personas hipertensas, que no deben tomar sodio. Además, el potasio es fundamental para nuestro organismo, porque actúa como una bomba para regular nuestras células.

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40 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

Nuestro cuerpo necesita muchos y bien diferentes elementos para mantenerse fuerte y sano. Uno de los más importantes es el calcio, principal componente de los huesos. Además de otras propiedades, parece ser que también puede utilizarsepara adelgazar.

Al parecer, el cobre, incluso cuando forma parte de

una aleación, es el único material sólido, entre los re-

gistrados en la Agencia de Protección Ambiental de

Estados Unidos, capaz de eliminar organismos causantes de enfermedades como las

provocadas por hongos patógenos y virus como el de la gripe A. Se ha visto que utili-

zando cobre se podría reducir hasta un 40 % el riesgo de adquirir infecciones; el mismo

nivel que se alcanza cuando se realiza una limpieza intensiva de la habitación después

de que un paciente la abandone. En Europa cerca de cuatro millones de personas ad-

quieren anualmente infecciones como consecuencia de su estancia hospitalaria. Las bac-

terias presentes en las superficies de contacto de una habitación de las UCI son respon-

sables del 35% al 80% de las infecciones de los pacientes.

¿ES EL COBRE UN ANTIBIÓTICO NATURAL? ENSAYOS REALIZADOS EN TRES HOSPITALES DE ESTADOS UNIDOS MUESTRAN QUE LOS OBJETOS METÁLICOS MÁS FRECUENTES EN UN HOSPITAL, COMO LAS BARRAS DE LAS CAMAS, LAS BANDEJAS Y UTENSILIOS MÉDICOS, TIENEN UN 97% MENOS DE ORGANISMOS PATÓGENOS SI SON DE COBRE.

Cobre contra microbios

LA DIETA DEL CALCIO

EN TU CUERPO

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 41

El papel del zinc en el organismo

no se conoce con exactitud, pero

se sabe que interviene en numero-

sos procesos, incluida la síntesis de

proteínas, la cicatrización de heri-

das, la protección del hígado, la

formación de huesos y órganos y la

intensidad de la respuesta del sis-

tema inmune. Y esta podría ser la

causa de su papel protector frente

a las diarreas infantiles, que nume-

rosas investigaciones han puesto

de manifiesto. Por eso se incluye

en los medicamentos utilizados pa-

ra tratar esta enfermedad. Según

un estudio publicado en Journal of

Pediatrics, incluso se ha comproba-

do que los hijos de las mujeres que

tomaron suplementos de zinc du-

rante la gestación, sufren menos

diarreas, menos severas y durante

menos tiempo. Por tanto, una for-

ma de prevenir la enfermedad sería

promover el consumo de este ele-

mento durante el embarazo.

Cada año, un millón y medio de niños menores de 5 años mueren en el mundo, sobre todo en países pobres de África y el sur de Asia, a causa de las diarreas infantiles. Lo peor del caso es que no sería difícil reducir estas cifras si las madres tomaran suplementos de zinc durante el embarazo.

PROTEGIDOS POR EL

ZINCInvestigadores de Israel estudiaron durante

dos años a dos grupos de personas que que-

rían perder peso. Los de un grupo consumie-

ron diariamente productos lácteos que les

aportaban 580 miligramos de calcio, mientras

que los otros tomaban unos 150 mg diarios de

calcio. Después de los dos años, los primeros

habían perdido, de media, seis kilos más que

los segundos. Los datos corroboran algo que

ya se había observado desde hace tiempo, y

los científicos creen que la razón podría estar

relacionada con los niveles de vitamina D en

sangre, que son más bajos en las personas de

mayor peso. Además los investigadores defien-

den también que la ingesta de calcio diaria

contribuye a una mayor eliminación de grasas.

La clave estaría buscar leches desnatadas, pe-

ro que estén enriquecidas con calcio.

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42 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

Lo que permite obtener tanta energía

y tan concentrada no es, como mu-

chos piensan, porque el uranio sea ra-

diactivo, sino porque es fisible, es de-

cir, que un neutrón puede romper un

núcleo de uranio en dos fragmentos.

En esa rotura se obtiene mucha ener-

gía, pero además, se generan otros

neutrones que a su vez rompen otros

núcleos de uranio. Se produce así

una reacción en cadena, que es la

clave del proceso. El problema es

que solo el isótopo U-235 es fi-

sible, mientras que el U-238,

que supone el 99,28% del

uranio natural, no lo es.

Con tan solo un 0,71%

de U-235 en el mineral

tal como se extrae, las

reacciones de fisión en

cadena son más com-

plicadas. Por eso, se so-

mete a ciertos procesos

para que el combustible

nuclear tenga un porcenta-

je de entre el 3 y el 5% de U-

235. Ese proceso se denomina

enriquecimiento del uranio.

EL COMBUSTIBLE NUCLEAR POR EXCELENCIA ES EL URANIO, CAPAZ DE GENERAR UNA ENORME CANTIDAD DE ENERGÍA Y UTILIZADO POR ESO EN CASI TODAS LAS CENTRALES NUCLEARES DEL MUNDO. ES POR TANTO UN MINERAL MUY VALIOSO, PERO A VECES SE DICE QUE HAY QUE ENRIQUECERLO. ¿ES QUE ES POBRE?

La pobreza del

uranio UN BOY SCOUTRADIACTIVO El plutonio sólo se encuentra en la naturaleza en cantidades pequeñísimas, pero también se genera en los reactores nucleares de las centrales. Su altísima radiactividad y fisibilidad lo convierten en candidato ideal para construir bombas atómicas, como intentó David Hahn.

COMBUSTIBLE NUCLEAR

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 43

En 1944, los servicios de inteligencia de los

Aliados se enteraron de que una empresa

militar alemana, Auergesellschaft, había con-

fiscado una enorme cantidad de torio de Pa-

rís. Los científicos estadounidenses tembla-

ron, porque si los nazis sabían utilizar el torio

como combustible de la bomba atómica, es

que estaban muy avanzados en su construc-

ción. Pero se equivocaban. La empresa quí-

mica, sabiendo que el fin de la guerra era

inminente, comenzó a pensar nuevas salidas

para su negocio, y decidió dedicarse a la cos-

mética. El terrible plan que mantuvo a los

Aliados en vilo no era más que la intención

de fabricar una pasta de dientes con torio,

como antes se había hecho una con uranio,

cuando aún se creía que la radiación podía

ser saludable. La idea era ofrecer una sonrisa

realmente radiante.

Durante la II Guerra Mundial, la carrera por construir la bomba atómica fue feroz. Mientras el Proyecto Manhattan, en EE UU, confiscaba todas las reservas de uranio que podía; los nazis se dedicaban a robar en Francia otro elemento radiactivo más abundante, el torio.

Sonrisa torio, sonrisa radiante

En los años 90, este boy scout estadouniden-

se de 17 años estaba obsesionado con colec-

cionar todos los elementos de la tabla perió-

dica, incluidos los radiactivos. Poco a poco,

fue consiguiendo algunos como el americio

(presente en detectores de humo), torio (de

antiguas lámparas de camping) y radio (ob-

tenido de relojes) y entonces se le ocurrió

crear su propio reactor nuclear. Se hizo pasar

por científico y escribió a expertos para ob-

tener la información que le permitiera trans-

formar torio o uranio en isótopos fisiona-

bles. Su objetivo era producir plutonio a par-

tir del uranio 238, para alcanzar la masa críti-

ca necesaria en un pequeño volumen para

que funcionara su reactor, pero la policía se

adelantó y le detuvo, confiscando cantida-

des peligrosas de elementos radiactivos.

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44 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

LA PAPILLADE BARIO

Una fiera descomunal a la que le

brillan los ojos y la boca en la os-

curidad y que persigue a la familia

Baskerville como una leyenda ne-

gra. Este es el complicado caso al

que se enfrenta el célebre detecti-

ve Sherlock Holmes en una de sus

aventuras más célebres, ‘El sabue-

so de los Baskerville’, en la que

trata de resolver el misterio de la

muerte de sir Charles Baskerville.

Aunque todo parece apuntar a

que la leyenda es cierta, ya que

muchos han visto al monstruo,

Holmes, escéptico ante los cuen-

tos de los atemorizados aldeanos,

consigue dar con el asesino y des-

cubre que la fiera no es más que

un pobre perro al que le han

puesto fósforo en ojos y dientes

para resultar terrorífico.

Además de darnos fuego con un simple chispazo, el fósforo es uno de los elementos químicos esenciales para los seres vivos. Por si fuera poco, brilla en la oscuridad. Por eso se llama fosforescente a cualquier material que lo haga.

querido ¡Elemental,

Watson:fósforo!

AL POBRE BARIO LE PUSIERON ESTE NOMBRE GRIEGO, QUE SIGNIFICA PESADO, PESE A SER UN ELEMENTO DE BAJA DENSIDAD. Y ES QUE CUANDO SE COMBINA CON OTROS ELEMENTOS DA LUGAR A COMPUESTOS MUY PESADOS, COMO EL SULFATO DE BARIO, UTILIZADO POR LOS MÉDICOS PARA VER NUESTRAS TRIPAS.

ELEMENTOS LUMINOSOS

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 45

Corría el año 1938 y Roy J. Plunkett, un in-

vestigador de la empresa DuPont, trabajaba

en su laboratorio intentando producir tetra-

fluoretileno (TFE) para usarlo como refrige-

rante. Pero la casualidad hizo que en lugar de

TFE, obtuviera un compuesto blanco desco-

nocido pero que mostraba propiedades sor-

prendentes: era tremendamente estable y

resistente a disolventes ácidos y básicos. Lue-

go comprobó que, además era sumamente

resbaladizo, con un coeficiente de fricción

semejante al del hielo. Pronto se empezó a

utilizar en numerosos productos, como pró-

tesis, componentes electrónicos, protector

de materiales… hasta que alguien tuvo la idea

de aplicarlo en sartenes y cacerolas, para evi-

tar que los alimentos se peguen. Hoy es más

conocido como teflón, y entre otros usos cu-

riosos destaca como aditivo de pinturas de

exterior para evitar que se pegue la suciedad

o que les pinten encima grafitis.

Otro elemento que brilla en la oscuridad, tras absorber radiación, es el flúor, más conocido por su capacidad para prevenir las caries dentales,

por lo que forma parte de muchas pastas de dientes. Además, un compuesto suyo es la sustancia más resbaladiza que se conoce.

Flúor, el resbaladizo

El descubrimiento de los rayos X permitió el desarrollo de la ra-

diografía, un sistema para observar las estructuras más densas del inte-

rior del organismo, ya que esta radiación atraviesa los tejidos blandos pero no

atraviesan los más duros, como los

huesos. Para poder utilizar esta técnica

con los tejidos blandos, como los del sis-

tema digestivo, se desarrolló la papilla

de bario, o sulfato de bario (BaSO4) que

se ingiere y se extiende por los intesti-

nos formando una capa que cubre las

paredes y es capaz de absorber los ra-

yos X. Es una de las mejores maneras de

ver nuestras tripas, permitiendo diag-

nosticar todo tipo de patologías del sis-

tema digestivo, incluido el cáncer de co-

lon. Además, el sulfato de bario ex-

puesto al sol brilla después en la oscuri-

dad durante varias horas.

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46 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

MORDISCOS DE TITANIO Los titanes eran los doce dioses ancestrales de la mitología griega, famosos por su fuerza descomunal. Por eso, su nombre es símbolo de fortaleza, y cuando William Gregor descubrióv un metal de extrema resistencia lo llamó titanio. Hoy nos ayuda a masticar.

Las propiedades que adornan al titanio

no son solo de resistencia, ya que no se

oxida fácilmente, es relativamente ligero,

inerte e insoluble. No reacciona con las

moléculas orgánicas, no genera rechazo

inmune y es bioactivo, ya que permite

que el hueso se adhiera a él y crezca al-

rededor. Por eso es ideal para usar en

prótesis dentro del organismo, especial-

mente las óseas. Desde hace años se uti-

liza habitualmente en implantes denta-

rios para sustituir dientes o muelas per-

didos. Para ello se introduce una pieza

en el hueso, que sirve de pilar sobre el

que se enrosca la pieza exterior. El tita-

nio tiene una excelente fuerza de ten-

sión, lo que le permite realizar la exigen-

te función masticadora sin resentirse.

LOS MÁS PODEROSOS

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 47

El papel, la pólvora, la pasta italiana… la civiliza-

ción china se adelantó al resto del mundo en mul-

titud de descubrimientos e inventos. Incluso po-

drían haber inventado el cromado, que es el baño

de cromo con el que se recubren algunas piezas

de metal para darles mayor dureza y un brillo permanente. Una excavación arqueológi-

ca realizada en China desenterró armas de la época inicial de la dinastía Qin, hacia el

año 210 antes de nuestra era, que estaban recubiertas de este metal. La dinastía Qin

(pronunciado Chin, de donde deriva el nombre del país) la inició el emperador Qin Shi

Huang. Al parecer, en aquella época disponían ya de la tecnología metalúrgica necesa-

ria para realizar esta compleja operación.

El cromo es un metal brillante, duro y resistente a la corrosión. Por eso se utiliza en todo tipo de utensilios, incluidos algunos que utilizamos a diario, como cubiertos y herramientas. Se descubrió a finales del siglo XVIII, pero quizás, una vez más, se adelantaron los chinos.

SALVADO POR EL COBALTO HANS VAN MEEGEREN FUE UN FALSIFICADOR DE CUADROS DE ARTISTAS CLÁSICOS TAN EXCELENTE, QUE LE COSTÓ TRABAJO DEMOSTRAR QUE SUS OBRAS ERAN COPIAS Y NO ORIGINALES. AL FINAL, EL PINTOR NEERLANDÉS CONSIGUIÓ PROBARLO GRACIAS AL COBALTO, Y ESO LE SALVÓ LA VIDA.

La cosa puede parecer absurda, pero hay que ponerse en

situación. Acababa de terminar la II Guerra Mundial y en

Europa se llevaba a cabo una caza de colaboradores de

los alemanes ocupantes. Van Meegeren había vendido al

mismísimo Hermann Göring, lugarteniente de Hitler, el

cuadro “Mujeres sorprendidas en adulterio” de Johannes

Vermeer, lo que le convertía en cómplice de los nazis. El

adujo que era una falsificación, pero un grupo de exper-

tos analizó la obra y la consideró auténtica. Entonces re-

currió a pintar en directo una copia y los jueces hubieron

de admitir que quizás se trataba de una falsificación. La

prueba definitiva llegó de la mano de la ciencia, porque

se comprobó que había utilizado un azul obtenido a

partir de óxidos de cobalto (CoxOy), que no fue-

ron descubiertos hasta el siglo XIX y que Ver-

meer no pudo haber utilizado.

El secreto de las ARMAS CHINAS

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48 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

Normalmente vemos los

colores según la longitud

de onda que llega a nues-

tros ojos. Si son ondas de

longitud corta, veremos

tonos azules. Si son de

longitud larga, serán de

color rojo. Los metales,

además, reflejan una gran

cantidad de luz, lo que les da

su brillo característico. Sin em-

bargo, cuando las partículas son

de tamaño nanométrico (millonésima

de milímetro), la luz les inunda,

absorben ciertas longitudes

de onda y reflejan otra, que

es la que vemos. Las nano-

partículas de oro de tamaño

medio (unos 90 nanóme-

tros), son de color azulado,

ya que absorben luz de más

longitud de onda, mientras

que las más diminutas son ro-

jizas, porque sucede a la inversa.

Y serán más rojas, además, cuanto

más ínfimo sea su tamaño.

Rodio, el rey de la

joyería Tener un anillo o unos pendientes de rodio es un lujo al alcance de muy pocos. Este recién llegado al mundo de la joyería se ha convertido en el material más caro y cotizado, tanto por su brillo blanco plateado, su durabilidad y su resistencia a la oxidación y a la corrosión como por su escasez.

El oro, símbolo universal de la riqueza, es de color amarillo dorado, aunque en aleación con otros metales puede ser blanco, rojo, azul, violeta e incluso negro. Y en estado puro, sin mezclarlo con nada, también puede ser rojo o

azul. Eso sí, en el mundo de los átomos y las moléculas.

Oro verde, azul y rojo ELEMENTOS DE LUJO

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 49

Descubierto en 1803, cuando William Wo-

llaston disolvió una muestra de platino y le

quedó un residuo insospechado, el rodio

es tan extremadamente raro en la naturale-

za, que es poco habitual que una joya sea

de rodio puro, sino que se utiliza para ba-

ñar piezas de plata o de oro blanco, ya que

no ennegrece ni amarillea. Basta ese recu-

brimiento para que las joyas tengan una

superficie de gran dureza y resistencia al

desgaste y de un brillo duradero e intenso.

Sin embargo, en torno al 80% del rodio

que se consume en el mundo, se emplea

en la industria automovilística, como un

componente de los catalizadores, ya que,

como ocurre con todos los metales del

grupo del platino, es un poderoso acelera-

dor de las reacciones químicas.

V

La plata contribuye a frenar el cre-

cimiento de bacterias y algas, y

por eso se utiliza a veces como

parte de los sistemas de purifica-

ción de agua en hospitales, pe-

queñas comunidades e incluso en

la Estación Espacial Internacional.

Ahora, un grupo de químicos de

la Universidad McGill, en Estados

Unidos ha ideado un sistema por

el que la plata puede resolver la

escasez súbita de agua potable

que se produce en situaciones ca-

tastróficas como terremotos, inun-

daciones o tsunamis. Consiste en

utilizar como filtro láminas de pa-

pel poroso de un espesor de me-

dio milímetro con nanopartículas

de plata. Este sistema es capaz de

acabar con casi todas las bacterias

y producir un agua que cumple

con todos los estándares interna-

cionales de calidad.

PLATA

¿CUÁNTAS VECES HAS ARROJADO UNA MONEDA A UNA FUENTE PARA QUE TE TRAIGA SUERTE? ALGO PARECIDO HACÍAN YA LOS ANTIGUOS GRIEGOS Y ROMANOS, QUE ECHABAN PLATA A LOS ESTANQUES PARA MANTENER LA CALIDAD DEL AGUA. SIN SABERLO, APROVECHABAN LAS PROPIEDADES BIOCIDAS DEESTE METAL TAN COTIDIANO.

PARA PURIFICAREL AGUA

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50 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

En los años 50, los habitantes de Minamata,

una pequeña bahía de Japón, observaron como

los gatos y perros del pueblo enloquecían, lle-

gando incluso a lanzarse al mar. Al poco tiem-

po ellos mismos comenzaron a mostrar sínto-

mas similares: descoordinación, debilidad extre-

ma y pérdida sensorial. Pronto se descubrió

que se había producido una intoxicación masi-

va por metil-mercurio, a través del pescado, ba-

se de la dieta del pueblo, que afectó a unas

3,000 personas. La investigación descubrió que

el origen estaba en una empresa petroquímica

que había estado vertiendo mercurio al mar. En

los animales grandes, como el atún, este ele-

mento se acumula en las zonas grasas, y al in-

gerirlo pasa a nuestro cuerpo. Este mal se co-

noce como enfermedad de Minamata.

Medir el tiempo ha sido una obsesión para el ser humano desde la más remota antigüedad. Hacía falta una referencia inmutable y por eso se utilizaron los astros como referencia. Hoy, la forma más fiable de medirlo es usando relojes atómicos de cesio.

ELTIEMPOES

CESIO

¿QUIÉN NO SE HA QUEDADO FASCINADO OBSERVANDO UNA BOLITA DE MERCURIO? ESTE METAL, EL ÚNICO QUE SE ENCUENTRA EN ESTADO LÍQUIDO A TEMPERATURA AMBIENTE, TIENE UNA DENSIDAD TAN ALTA QUE PODRÍAMOS ANDAR SOBRE ÉL SIN HUNDIRNOS. POR DESGRACIA ES TAN TÓXICO COMO SORPRENDENTE.

ATÚN EN SALSA DE MERCURIO LIQUIDOS

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 51

A pesar de encontrarse luchando en plena Se-

gunda Guerra Mundial, parece que los solda-

dos ingleses no renunciaban a su hora del té.

Aunque la sombra de la duda planea sobre

esta historia, se cuenta que los mandos mili-

tares ordenaron suministrar bromuro de po-

tasio (KBr) a sus soldados para mantenerles

sexualmente inactivos en un entorno exclusi-

vamente masculino y de gran estrés y ansie-

dad. El efecto anticonvulsivo y sedante de es-

ta sal está científicamente probado y su uso

se ha aplicado durante décadas en el trata-

miento de la epilepsia. Pero su supuesto efec-

to anti-libido probablemente se deba senci-

llamente a un efecto secundario del principal,

el sedante, que a su vez es poco recomenda-

ble para la eficacia de los soldados en el cam-

po de batalla.

Las sales de bromo se utilizaron en el siglo XX como sedante y anticonvulsivo; y también dieron lugar a uno de los rumores más extendidos sobre el ejército: el uso del bromuro de potasio en la bebida de los soldados para disminuir su libido.

Té al bromuro

La medición del tiempo se basa

en dos fenómenos astronómicos:

el día, esos 86.400 segundos que

tarda la Tierra en dar una vuelta

sobre su eje, y el año, el tiempo

que tarda en dar una vuelta com-

pleta al Sol. Pero ahora sabemos

que la velocidad de rotación te-

rrestre se va reduciendo lenta-

mente por efecto de la atracción

gravitatoria de la Luna. Nuestro

planeta gira cada vez más despa-

cio, aunque el efecto es diminuto:

el día actual es un segundo más

largo que hace 50.000 años. Por

eso, para determinar con la ma-

yor precisión la duración de un

segundo, se ha

optado por re-

currir al átomo

de cesio, un

elemento que

se licúa a unos

22ºC. Actual-

mente un segun-

do se define co-

mo “la duración de

9.192.631.770 períodos de la ra-

diación correspondiente a la tran-

sición entre los niveles hiperfinos

del átomo 133 de cesio en estado

natural”. El error de estos relojes

es de sólo un segundo cada 20

millones de años.

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52 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

Un picnic radiactivo

“Qué ironía. Los médicos me han prescrito nitroglicerina, aunque la llaman

Trinitrin para no asustar al público”, decía en su lecho de muerte Alfred

Nobel, que trabajó toda su vida con los efectos explosivos de esa sustancia

y que estaba aquejado de problemas cardiovasculares. Los médicos sabían

que esa sustancia permitía tratar la angina de pecho, pero la razón no se

supo hasta casi un siglo después, cuando se descubrió que el óxido nítrico

(NO) era un potente vasodilatador, por lo que ensancha las venas y arterias.

Además, el fármaco Viagra, que permite tratar la disfunción eréctil, actúa

mediante la liberación de óxido nítrico. El nitrógeno también forma parte

de las proteínas y los ácidos nucleicos, y es buen un señalizador celular, da-

do que puede atravesar la membrana de las células con enorme facilidad.

corazón

NITRÓGENO,

ALGUNOS ELEMENTOS SE ENCUENTRAN EN ESTADO GASEOSO EN CONDICIONES NORMALES. EL MÁS HABITUAL ES EL NITRÓGENO, QUE NOS RODEA CONTINUAMENTE (YA QUE FORMA EL 78% DE LA ATMÓSFERA) Y TAMBIÉN SE PASEA POR EL INTERIOR DE NUESTRO CUERPO.

GASEOSOS E INVISIBLES

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 53

La gente no suele hacer picnic junto a una central nuclear. Prefiere ir a la montaña a disfrutar de un bonito paisaje y respirar un aire libre de

radiactividad. Pero si el lugar elegido es de roca granítica, estará recibiendo la radiación natural que emite el radón.

Es un gas silencioso. No se ve, no huele y no

hace ruido. Pero existen zonas donde se pro-

duce una gran acumulación de radón, como

el Sistema Central y el noroeste peninsular,

debido a que el granito contiene uranio, en

cuya cadena de desintegración se genera el

radón. Como este elemento radiactivo es un

gas, se escapa por las fisuras de la roca y se

disuelve en la atmósfera, pero puede acu-

mularse en casas hechas de granito o cons-

truidas sobre este tipo de roca. Para evitar

los riesgos asociados a esta radiación de

origen natural basta con ventilar adecua-

damente y con frecuencia todas las habi-

taciones, especialmente los sótanos.

Un picnic radiactivo

Durante un eclipse solar en el año 1868, el astrónomo francés Pierre Jans-

sen descubría una línea espectral amarilla desconocida hasta el momento.

Este efecto fue observado por otro astrónomo y juntos concluyeron que

debía de corresponder a un nuevo elemento al que llamaron helio, en ho-

nor al dios griego del sol, Helios, convirtiéndose así en el primer elemento

descubierto fuera de la Tierra, aunque después también se encontró en

nuestro planeta. Además de ponernos voz de pito, y de rellenar globos

que ascienden, tiene muchas utilidades. Por ejemplo, permite a los sub-

marinistas descender a las profundidades de los océanos, evitando los da-

ños provocados por las altas presiones.

Es el elemento de las fiestas y cumpleaños. Presente en el interior de algunos globos, todo el mundo ha jugado alguna vez a tragarlo y observar sus divertidos efectos sobre la voz, que durante unos instantes sale tan aguda que parece la de personaje de dibujos animados.

EL GAS DE LA VOZ DE PITO

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54 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

EL PARAÍSO DEL SILICIO Una tierra estéril y árida, al sur de San Francisco, tiene la mayor acumulación de riqueza por m2 de todo el planeta. Le da nombre un elemento químico, el silicio, protagonista principal de la revolución electrónica que domina nuestro mundo.

En el Silicon Valley nacieron las principa-

les empresas tecnológicas relacionadas

con la informática y las telecomunicacio-

nes, como Intel, HP, Oracle y Apple. El sili-

cio es el elemento con propiedades semi-

conductoras más utilizado y abundante

del planeta. A bajas temperaturas es ais-

lante, por lo que no es capaz de conducir

la corriente eléctrica, pero al aumentar su

temperatura o añadirle ciertas sustancias

se transforma en un material conductor.

Por este doble comportamiento y la capa-

cidad de la ciencia para dominarlo, el sili-

cio es la base de los chips que luego se

implantan en los circuitos integrados de

todo tipo de aparatos electrónicos.

REYES DE LA ELECTRÓNICA

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 55

Muchos músicos opinan que no suena igual una guitarra

eléctrica cuando los transistores que lleva son de germa-

nio que cuando son de otro semiconductor. Estos compo-

nentes, cuyo nombre proviene de transfer resistor (resis-

tencia de transferencia), actúan como amplificadores de

un fenómeno, como el sonido, u osciladores que gene-

ran perturbaciones en el medio, por lo que forman parte

de aparatos domésticos de uso diario como radios, televi-

sores, reproductores de audio y vídeo y ordenadores. En

la época del rock naciente, los utilizados en las guitarras

eléctricas estaban hechos con germanio, pero posterior-

mente pasaron a ser de silicio, un material más abundan-

te y barato. Sin embargo, dicen los entendidos que el so-

nido que producen los de germanio permite efectos y

distorsiones característicos de la música de aquellos años,

que el silicio no puede igualar.

El galio es un metal blanco azulado que constituye

únicamente el 0,0015% de la corteza terrestre y

tiene ciertas propiedades inusuales, como un pun-

to de fusión muy bajo y poca tendencia a la oxida-

ción, lo que le convierte en un material idóneo para pantallas de cristal líquido de televi-

sores planos y monitores de ordenador. Por eso, su consumo ha crecido enormemente

y, según Armin Reller, químico de la Universidad de Augsburgo (Alemania), las reservas

de este metal se habrán liquidado hacia el año 2017. Perderemos así un semiconductor

único, que permite acelerar más los electrones y conseguir mayor eficiencia en células

solares y frecuencias mucho más altas en componentes electrónicos, frecuencias cada

vez más necesarias y que no alcanzan los semiconductores de silicio ni de germanio.

EL GALIO COMBINADO CON OTROS ELEMENTOS PROPORCIONA SEMICONDUCTORES DE MUY ELEVADA EFICIENCIA, COMO EL ARSENIURO DE GALIO. PERO ESO PRONTO SERÁ HISTORIA, PORQUE SEGÚN UNA INVESTIGACIÓN EL GALIO PODRÍA AGOTARSE HACIA EL AÑO 2017.

¡ADIÓS,

GALIO!

GERMANIOY ROCK AND ROLL El sonido característico de los primeros años del rock and roll, cuando Chuck Berry, Elvis Presley, Buddy Holly y Jerry Lee Lewis reinaban en las emisoras de radio, depende en parte de un componente insospechado: los transistores de germanio.

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56 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

CIERTOS ELEMENTOS PERTENECIENTES A LAS TIERRAS RARAS SON MUY ESCASOS O INACCESIBLES. ALGUNOS DE ELLOS, COMO EL EUROPIO Y EL TANTALIO, SON RELATIVAMENTE ABUNDANTES EN LA LUNA, Y POR ESO ALGUNOS SE PLANTEAN YA IR A NUESTRO SATÉLITE A BUSCARLOS.

Minas de europio y tantalioen la

Luna

EL SUPERCONDUCTORMÁS CALIENTE FERNANDO ALONSO ES UNO DE LOS MEJORES PILOTOS DE FÓRMULA 1, PERO CUANDO LOS CIENTÍFICOS HABLAN DE SUPERCONDUCTORES NO SE REFIEREN A ÉL, SINO A MATERIALES QUE NO OPONEN RESISTENCIA ALGUNA A LA CORRIENTE ELÉCTRICA. Y EL ITRIO ES EL PROTAGONISTA DEL MEJOR DE ELLOS.

Las tierras raras hacen posibles

tecnologías como las de los au-

tomóviles híbridos, las turbinas

de los molinos eólicos, los discos

duros de los ordenadores y los

teléfonos móviles. Pero las reser-

vas existentes en nuestro planeta

no son inagotables y además es-

tán caprichosamente distribui-

das; de ahí procede precisamen-

te su nombre, de su escasez.

China es el principal productor

mundial, pero su propia deman-

da interna, por el desarrollo ace-

lerado de su industria electróni-

ca, está empezando a acaparar

casi toda su producción. En po-

cos años el mundo podría sufrir

un desabastecimiento de tierras

raras que haría peligrar el desa-

rrollo tecnológico.

TIERRAS RARAS

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 57

Cuando ciertos metales se aproximan a

un campo magnético se calientan. Es lo

que se denomina efecto magnetocaló-

rico, y puede aprovecharse para extraer

calor de un contenedor, como una ne-

vera. Científicos españoles del Consejo

Superior de Investigaciones Científicas

han descubierto el material que mejores

prestaciones ofrece para enfriar por mag-

netismo. Se trata del acetato de gadoli-

nio tetrahidrato, con el que han conse-

guido enfriar hasta temperaturas cerca-

nas al cero absoluto (273ºC bajo cero).

Como es un material caro, su principal

utilidad actual es científica. Se utiliza, por

ejemplo, para estudiar las propiedades

de otros materiales a temperaturas ex-

tremadamente bajas. Sin embargo, en

el futuro quizás ocupe un lugar privile-

giado en nuestra cocina.

Las neveras del futuro funcionarán de forma silenciosa y sin gran consumo eléctrico, porque enfriarán aprovechando el efecto magnetocalórico que tienen algunos metales. Y el que mejor comportamiento tiene es un compuesto de gadolinio.

FRIGORÍFICOSDE GADOLINIO

EL SUPERCONDUCTORMÁS CALIENTE

Al circular por las líneas de alta tensión,

parte de la electricidad, entre el 12 y el 20%,

se pierde por la resistencia que ofrecen los cables

al paso de la corriente. El uso de superconduc-

tores permitiría transportarla sin pérdi-

das, y almacenarla a voluntad, algo

que actualmente solo se puede hacer,

de forma poco eficiente, recargando

baterías. El problema es que los mate-

riales superconductores solo funcionan

como tales a temperaturas muy bajas. El que

mayor temperatura admite es el llamado Yba-

cuo, un óxido de itrio, bario y cobre, que fun-

ciona por encima de -195,98ºC, la temperatura

del nitrógeno líquido. Pese a las dificultades

técnicas, el Instituto de Ciencia de Materiales de

Barcelona ha desarrollado ya un cable hecho de

este material, que se refrigera mediante nitróge-

no líquido que circula por su exterior.

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58 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

El Laboratorio Nacional de Ignición (NIF) ocu-

pa una nave de 200 metros de longitud y 30

de altura, situada en California. En su interior,

se generan, se multiplican y se amplifican los

haces de luz láser de color violeta que surgen

de dos barras de neodimio. Estas barras están

rodeadas por lámparas que producen fogo-

nazos de rayos X que excitan los átomos de

este elemento para producir la emisión esti-

mulada de luz, el láser. Tras pasar por diversos

sistemas de amplificación y separación, los

dos rayos primigenios se convierten en 192

haces que concentran toda su energía, 1,8

megajulios, en una diminuta cápsula rellena

de deuterio y tritio. La descarga es tan brutal

que el combustible se calienta hasta más de

100 millones de grados, suficiente para que

se fusionen los núcleos de estos dos isótopos

del hidrógeno y se genere mucha más ener-

gía que la empleada en provocar la reacción.

Este forma de fusión nuclear se denomina

confinamiento inercial.

El láser más potente del mundo está hecho de neodimio y la energía que llega a generar es tan intensa que se pretende conseguir con él una reacción de

fusión nuclear. Quizás de estos experimentos surja la fuente de electricidad que ilumine el futuro.

LA ENERGÍA DEL FUTURO

LOS REYES DEL LÁSER

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 59

El tratamiento consiste en someter la piel a repetidas exposiciones a la radiación infra-

rroja que genera el láser de erbio-YAG. En cada pasada, que apenas dura unos microse-

gundos, se eliminan leves capas de piel, y de acuerdo con la profundidad que requiera

el tratamiento se programa el tiempo total de exposición, ya que algunas manchas y

pecas pueden tener bastante profundidad. La ventaja de este tipo de láser es que emi-

te en una longitud de onda que interacciona con el agua de la piel produciendo su va-

porización, lo que genera minúsculas quemaduras, que se curan en apenas unos días.

Además de quitar manchas cutáneas, con este sistema se consiguen eliminar arrugar

leves y suavizar las más profundas.

EL USO DEL LÁSER PARA TRATAMIENTOS ESTÉTICOS SE HA CONVERTIDO EN ALGO HABITUAL. DESDE HACE UNOS POCOS AÑOS, LA TECNOLOGÍA DOMINANTE ES LA QUE UTILIZA EL LÁSER DE ERBIO-YAG, QUE PROMETE REJUVENECER AL PACIENTE, ELIMINANDO ARRUGAS Y MANCHAS DE LA PIEL.

La luz que rejuvenece

Para amplificar la luz y generar un rayo láser se emplean espejos

en los que rebotan los fotones para multiplicar su número, pe-

ro esos espejos no son perfectos, ni están separados por la

distancia exacta y, además, pueden vibrar. Esto hace que los

fotones emitidos no tengan una frecuencia absolutamente

idéntica. En 2012, James Thompson, de la Universidad de

Colorado en Boulder (EE UU) consiguió el primer láser su-

perradiante, en el que los espejos son sustituidos por gas

de rubidio. La idea se propuso hace muchos años, y se

calcula que un láser así es mil veces más estable que

uno de espejos. De momento solo se ha conseguido

en condiciones de laboratorio, a una temperatura cer-

cana al cero absoluto, y la luz generada ha sido muy

débil, pero ha demostrado que el sistema funciona.

Un rayo láser consiste en un haz formado por fotones de la misma frecuencia, por eso la luz es monocroma. Pero suele haber inestabilidades y no todos los fotones son exactamente de la misma frecuencia. Ahora, el rubidio ha conseguido la mayor estabilidad conocida.

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60 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

DURANTE MUCHOS AÑOS, LA TEORÍA DE QUE LOS DINOSAURIOS SE EXTINGUIERON DEBIDO AL IMPACTO DE UN CUERPO CELESTE NO TUVO MUCHOS SEGUIDORES… HASTA QUE SU PRINCIPAL DEFENSOR ENCONTRÓ EL TESTIGO QUE DEMOSTRABA SU HIPÓTESIS: UNA CAPA DE IRIDIO QUE CUBRE TODA LA TIERRA

Walter Álvarez, un científico esta-

dounidense de origen mexicano, se

pasó muchos años recorriendo medio

mundo para recoger muestras en la

capa de sedimentos formada hace 65

millones de años, cuando desapare-

cieron los dinosaurios, conocida co-

mo límite KT. El primer indicio lo en-

contró en la ciudad italiana de Gub-

bio; después recorrió muchos otros

lugares donde aflora esa capa y pos-

teriormente analizó los resultados con

ayuda de su padre, el premio Nobel

de Física Louis Álvarez. Lo que encon-

traron, en todas las muestras, fue una

gran cantidad de iridio, un metal muy

poco frecuente en la Tierra pero

abundante en los meteoritos. Era el

testimonio que necesitaban para de-

mostrar la hipótesis del impacto, que

hoy es la más aceptada.

LOS LAZOS ENTRE ESPAÑA E HISPANOAMÉRICA NO SON SOLO DE LENGUA E HISTORIA; TAMBIÉN LOS HAY GEOLÓGICOS. HACE MIL MILLONES DE AÑOS, EL NOROESTE PENINSULAR ESTABA UNIDO A LAS TIERRAS QUE HOY FORMAN CENTROAMÉRICA Y EL NORTE DE SUDAMÉRICA. EL TESTIMONIO LO APORTA EL ZIRCONIO.

EL IRIDIO Y LA EXTINCIÓN DE LOS DINOSAURIOS

Lazos de circonio entre España e Hispanoamérica

TESTIGOS

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 61

En torno a esta estrella joven (solo tiene

12 millones de años) hay un planeta gi-

gante y gaseoso y más allá un disco de

polvo en el que se supone que se están

formando otros cuerpos menores. Gracias

al telescopio espacial Herschel, de la

Agencia Europea del Espacio, se ha po-

dido detectar que en esa nube hay gran-

des cantidades de un mineral llamado

olivina. Existen dos variedades de olivina,

una rica en hierro y otra rica en magne-

sio. En el sistema solar, la primera variedad

se encuentra en asteroides y planetas ro-

cosos, mientras que la segunda se en-

cuentra en el cinturón de Oort, de donde

salen casi todos los cometas que se acer-

can hasta el Sol. Si en beta Pictoris todo

funciona igual, la olivina detectada indica

que se están formando cometas, ya que

es de la variedad rica en magnesio.

Ya se han descubierto cientos de planetas girando en torno a otras estrellas. Lo que no se había detectado hasta ahora eran cometas extrasolares. El magnesio ha servido para identificarlos en una estrella cercana llamada Beta Pictoris.

COMETASEXTRASOLARES

Determinar la edad de las rocas es complicado, pero el

geólogo español Gabriel Gutiérrez Alonso ha desarrolla-

do un método para hacerlo, analizando los zircones, cris-

tales de silicato de zirconio (ZrSiO4) que albergan

una especie de reloj geológico. Estos zircones

son herméticos, y cuando se forman (a la

vez que la roca donde se encuentran)

suelen atrapar en su interior una pe-

queña cantidad de uranio. Como es-

te elemento es radiactivo y conoce-

mos el ritmo al que se desintegra y

cuáles son los productos resultantes

(radio y luego plomo), podemos deter-

minar su edad con bastante precisión.

Con este método, ha podido demostrar

que el noroeste español estuvo unido a la

parte central de América mucho antes de que

evolucionasen los primeros seres vivos pluricelulares.

Lazos de circonio entre España e Hispanoamérica

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62 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

Sembrando NUBES con YODOYA NO HAY QUE INVOCAR A LOS DIOSES EN TIEMPOS DE SEQUÍA. LOS CIENTÍFICOS SABEN PROVOCAR LLUVIAS DE FORMA ARTIFICIAL. EL TRUCO CONSISTE EN BOMBARDEAR LAS NUBES CON UN COMPUESTO DE YODO Y PLATA QUE LAS AYUDA A FORMAR GOTAS Y DEJARLAS CAER.

A muy bajas temperaturas, la humedad de la

atmósfera forma cristales de hielo que van creciendo en tamaño

hasta que caen, como nieve o granizo, si la temperatura es lo bastante

baja, o como lluvia. En los años 50, unos científicos americanos pensaron que

como los granos de yoduro de plata (AgI) poseen una estructura semejante a la

de los cristales de hielo, podrían servir también como núcleos de condensación.

Para comprobarlo, bombardearon nubes con avionetas y consiguieron provocar

lluvias artificiales. El problema es que el proceso tiene costes ambientales, es

caro y no es fácil de controlar: a veces no funciona y a veces funciona

demasiado. Así, en China, donde se ha utilizado mucho este sistema, en

2005 se produjeron unas granizadas catastróficas sobre Pekín,

atribuidas a la siembra con yoduro de plata.

POR AIRE, AGUA Y HIELO

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 63

Como es sabido, el capitán británico Robert Falcon Scott y sus cuatro compañeros fallecieron en la carrera por alcanzar el Polo Sur, que en 1912 protagonizaron frente al noruego Roald Amundsen. En parte, la culpa de la tragedia fue del estaño de las latas de combustible.

La llamada peste del estaño es un fenó-

meno muy particular que experimenta ese

elemento ante las bajas temperaturas. En

ambientes fríos, el estaño enferma: cam-

bia de color, aumenta de volumen y se

desmenuza hasta convertirse en polvo. En

estas condiciones puede contagiar al me-

tal sano, de ahí la denominación de peste.

Scott y sus compañeros llevaban parafina

para usar como combustible, en latas sol-

dadas con estaño. Dejaron varias por el

camino para usarlas a la vuelta, pero cuan-

do las encontraron estaban vacías y las

juntas de estaño pobladas de agujeros por

donde se había escapado el líquido. Junto

al cadáver de Scott se encontró su diario,

que terminaba el 19 de marzo con esta

frase: «Ha sucedido lo peor. Se han desva-

necido todos los sueños. Es una lástima,

pero no creo que pueda escribir más».

Las latas enfermas de Scott

Bajo las aguas del mar, a mucha profundidad, se extiende una enorme red de carreteras submarinas que transportan gas y electricidad. Y todo gracias al rutenio, un elemento que tiene la particularidad de aportar fortaleza a los metales.¡Que el rutenio te acompañe!

EL RUTENIOSUBMARINO

Cuando los científicos se dieron cuenta

de que este elemento, uno de los meta-

les más raros de la Tierra, es capaz de

ceder su propiedad de ser resistente a la

corrosión a otros metales cuando se ha-

cen aleaciones con él, lo empezaron a

usar en todo tipo de aplicaciones, por

ejemplo, en los contactos eléctricos,

que deben resistir el desgaste, o en jo-

yería, mezclándolo con platino. Pero

también para crear aleaciones de titanio

resistentes a la corrosión en tuberías

submarinas que alimentan a los países

de gas y petróleo, permitiendo que se

sumerjan a grandes profundidades. Por

ejemplo, el gasoducto South Stream

Offshore recorrerá cientos de kilóme-

tros a 2.250 metros de la superficie del

Mar Negro, para llevar gas natural de

Rusia a Europa, gracias al rutenio.

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64 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

VENENOSOS

Una minúscula cantidad de este isótopo

radiactivo, apenas medio miligramos, es

capaz de producir la muerte, de forma

lenta y dolorosa, a quien la ingiera. Eso

le ocurrió al antiguo espía soviético

Alexander Litvinenko, asesinado en

Londres en 2006 al beber un té envene-

nado con polonio-210. El líder palestino

Arafat murió en noviembre de 2004 en

un hospital francés tras haber sufrido

LA OTRA MUERTE DE ARAFAT OCHO AÑOS DESPUÉS DE SU MUERTE, LA TUMBA DEL HISTÓRICO PRESIDENTE PALESTINO YASIR ARAFAT FUE ABIERTA PARA PRACTICARLE UNA NUEVA AUTOPSIA EN BUSCA DE UNA POSIBLE CAUSA DE SU MUERTE: ENVENENAMIENTO POR POLONIO-210.

Hace años, el Gobierno de este país, con el

apoyo de la Unesco, fomentó la excavación de

pozos profundos para obtener agua y evitar la

contaminación por microorganismos de las aguas superficiales, que producían miles de

muertes por cólera y otras enfermedades gastrointestinales. Pronto

se vio que podía ser peor el remedio que la enfermedad, ya

que las aguas subterráneas contenían grandes cantidades

de arsénico, un metal pesado tóxico que fluía, disuelto

en sus formas inorgánicas tras siglos de acción geoló-

gica, y de esas aguas bebía ya el 95% de la pobla-

ción. Ahora, los pozos están debidamente señaliza-

dos con banderas de color rojo, si están contamina-

dos, y verde si es potable. Curiosamente, el arsénico

en forma orgánica trivalente es una medicina –conocida

como Salvarsán- muy eficaz para tratar la sífilis.

ARSÉNICO ES UN ELEMENTO QUÍMICO, SINÓNIMO POPULAR DE VENENO, ESPECIALMENTE DESDE QUE FRANK CAPPRA RODARÁ SU FAMOSA PELÍCULA “ARSÉNICO POR COMPASIÓN” EN 1944. SIN COMPASIÓN, EN BANGLADESH BUENA PARTE DE SUS POZOS ESTÁN CONTAMINADOS CON ESTE ELEMENTO.

ARSÉNICO SIN COMPASIÓN

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EL ASESINO PILLADO POR EL

Uno de los elementos menos conocidos y más tóxicos es también un ayudante fiel de los detectives policiales. Y es que la utilización de tetraóxido de osmio (OsO4) permite hacer visibles y patentes las huellas dactilares dejadas por el criminal.

Cuando se pone en contacto este compues-

to con las pequeñas trazas de grasa que de-

jan los dedos reacciona perdiendo dos áto-

mos de oxígeno y formando un depósito ne-

gro de dióxido de osmio (OsO2). Por eso mis-

mo, se usa también para la tinción de tejidos

grasos en muestras biológicas con objeto de

verlos mejor a través del microscopio. Ade-

más se emplea en aleaciones con iridio y pla-

tino para fabricar piezas muy duras, como la

punta de las plumas estilográficas o las agu-

jas de los fonógrafos. Pese a todo, el osmio

es uno de los elementos peor conocidos. Di-

cen que todo lo que sabemos de él cabría en

una postal; pero sí sabemos que es muy tóxi-

co; tanto que bastan 0,11 microgramos de

tetraóxido de osmio por metro cúbico de ai-

re para irritar los pulmones, los ojos y la piel

y para causar fuertes dolores de cabeza.

durante varios meses fuertes dolo-

res de estómago. En su momento

no se pudo determinar la causa de

su muerte, pero en 2012 se analiza-

ron algunos objetos personales, co-

mo su cepillo de dientes, su pañue-

lo y su ropa interior, en el Instituto

de Radiofísica de Lausana (Suiza) y

se encontraron rastros de elevadas

dosis del temible veneno.

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66 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

EN SUS ORÍGENES, LOS BILLETES ERAN RECIBOS DE DEPÓSITO DE ORO, CREADOS PARA FACILITAR EL COMERCIO Y LA ACTIVIDAD ECONÓMICA. HASTA LOS AÑOS 30 DEL SIGLO XX, SI UNO IBA CON SU BILLETE AL BANCO CENTRAL DEL PAÍS EMISOR PODÍA PEDIR QUE SE LO CANJEARAN POR EL ORO CORRESPONDIENTE.

EL PATRÓNORO

Un elemento, el oro, es el símbolo de la riqueza, pero en la economía hay otros que tienen una influencia cada vez mayor. Las tierras raras han pasado a ser los protagonistas del siglo XXI, porque son imprescindibles en las nuevas tecnologías.

Discos duros, turbinas eólicas, bombillas de bajo con-

sumo, baterías de coches eléctricos... usan estos ele-

mentos y se han convertido en un motivo de crisis

entre las grandes potencias económicas. Y es que

China acapara el 95 % de su producción mundial y

los demás países, sobre todo EE UU, Japón y Europa,

tiemblan cada vez que el gigante asiático reduce sus

exportaciones. Y como la demanda supera a la ofer-

ta, los precios se disparan. Así, el polvo fluorescente

utilizado en las bombillas de bajo consumo, que con-

tiene lantano y cerio, multiplicó su precio por nueve

en apenas seis meses en 2012, y el óxido de cerio

costaba ese año más de 78.000 euros por tonelada.

El problema no es su escasez, si no la complejidad de

su extracción, que implica un altísimo gasto energéti-

co y puede resultar muy contaminante.

ELEMENTOS RAROS

CRISISLADE

LOS

ECONOMÍA ELEMENTAL

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LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 67

Los clad son monedas compuestas por tres capas de metal, donde

una capa interna se rodea con dos capas externas de similar alea-

ción; todo un sándwich de metales. Este método se usa para

ahorrar costes de producción y hacer más resistentes las mone-

das. Las de uno y dos euros, por ejemplo, tienen un núcleo de

níquel rodeado por dos capas exteriores; de cuproníquel (una

aleación de cobre y níquel) la de un euro y de cobre con aluminio

la de dos. El primer país que utilizó el níquel en sus monedas fue EE

UU; primero en 1856 en las monedas de un centavo y después en las de tres centavos

de 1865. Al año siguiente lo incorporó en las monedas de cinco centavos que desde

entonces se denominan precisamente "nickles". En España la primera moneda de cu-

proníquel fue la de 25 céntimos de 1925.

El sándwich de níquel ¿SABÍAS QUE TIENES SÁNDWICHES EN EL MONEDERO? PERO NO SON DE COMER SINO DE PAGAR LA COMIDA. SE TRATA DE LAS MONEDAS, QUE TIENEN VARIAS CAPAS DE DIFERENTE METAL. EL MÁS UTILIZADO ES EL NÍQUEL, QUE INCLUSO DA NOMBRE A LA MONEDA DE CINCO CENTAVOS ESTADOUNIDENSE.

El sistema monetario de aquella época se

denomina del patrón oro, ya que la riqueza

de los países se medía por sus reservas de es-

te metal, y la cantidad de dinero en circula-

ción tenía que corresponder exactamente con

dichas reservas. Tras la I Guerra Mundial y, sobre

todo, la gran depresión de 1929, la mayor par-

te de los países abandonaron el patrón oro

porque limitaba sus posibilidades de emi-

sión de billetes. No obstante, las reservas si-

guen estando constituidas sobre

todo por oro. Según datos de di-

ciembre de 2010, España acumu-

laba 281,6 toneladas de oro, y la

Unión Europea en su conjunto

10.792; mientras que EEUU tenía

9.300. A lo largo de toda la histo-

ria, la cantidad de oro que se ha ex-

traído asciende a 165.000 toneladas, y

cerca del 20% de esa cantidad está deposi-

tada como reserva de todos los países del mundo.

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68 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

EN LA SALUD Y LA ENFERMEDAD

ADIÓS AL BISTURÍ. LOS CIRUJANOS RECURREN CADA VEZ MÁS A NUEVAS ARMAS INGENIOSAS Y PRÁCTICAS, COMO LA CRIOCIRUGÍA, EL USO DE UN FRÍO MUY INTENSO PARA DESTRUIR TEJIDOS PROBLEMÁTICOS, COMO LOS TUMORALES. Y EL REY DE ESTA TÉCNICA ES UN NOBLE GAS: EL ARGÓN.

La criocirugía es la aplicación de frío extremo para congelar y destruir desde imperfecciones en la piel, como manchas y verru-gas, hasta tumores, en caso de cán-cer renal o de próstata. Para conse-guir tan bajas temperaturas se utili-za el argón, un gas noble que se so-mete a altas presiones y se hace pa-sar por una aguja especial y finísima. En esa situación, la punta se congela formando una diminuta bola de hielo que destruye las célu-las cancerígenas. Primero, el hielo ataca la superficie celular, causando daños superficiales y disminuyendo su tamaño. Cuando el hielo se derri-te, el agua entra en la célula, la ex-pande y provoca daños internos. A medida que se aplican estos ciclos de congelación-descongelación se consigue ir destruyendo el tejido.

LA FRIALDAD DEL ARGÓN

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EN EL MES DE OCTUBRE DE 1791, EL FAMOSO COMPOSITOR WOLFGANG AMADEUS MOZART, ENFERMÓ MISTERIOSAMENTE. ANTE LA IMPOTENCIA DE LOS MÉDICOS, SU ESTADO EMPEORÓ RÁPIDAMENTE HASTA SU MUERTE, EL 5 DE DICIEMBRE DE ESE AÑO. HOY SE CREE QUE EL CULPABLE FUE EL ANTIMONIO.

mozart y el

antimonio

Las cuernas de los ciervos son prác-

ticamente irrompibles pero en el

año 2005, comenzaron a verse un

montón de animales con sus majestuosas

cuernas fracturadas. Para resolver el mis-

terio, un equipo de científicos de la Uni-

versidad de Castilla-La Mancha analizó en

detalle los cuernos rotos y observó que la

causa de la debilidad era una reducción

en la cantidad de manganeso, un mineral

muy abundante en los suelos y que ob-

tienen por la alimentación. Este hallazgo

les ha llevado a plantear la hipótesis de

que quizás ocurra algo parecido en los

huesos humanos, y que la osteoporosis

se deba a un descenso en la concentra-

ción de este mineral y no a la pérdida de

calcio, como se cree hasta ahora. El man-

ganeso es un elemento esencial para to-

das las especies; de he-

cho, en algunas criatu-

ras, como la araña roja,

su concentración supo-

ne el 0,05 % de su peso.

¿Qué tienen en común los cuernos de los ciervos, las arañas rojas y los huesos humanos? Hasta hace poco se pensaba que poco o nada, pero empezaron a romperse de forma alarmante las cornamentas de los ciervos españoles y se encontró un vínculo: el manganeso.

CUERNOS, ARAÑAS Y HUESOS

Mozart vivió solo 35 años y su muerte estuvo ro-

deada de un misterio que comenzó el mismo com-

positor, convencido de estar siendo envenenado

por su eterno rival, Antonio Salieri. Éste confesó su

asesinato muchos años después pero nunca fue

tomado en serio pues sufría de una severísima de-

mencia senil. A día de hoy, la hipótesis más acep-

tada es que Mozart murió por envenenamiento,

sí, pero fortuito, tras tomar tartrato de antimonio,

una sustancia recetada por sus médicos pero que

él tomaba según su propio criterio. El 20 de no-

viembre de 1791, el músico empezó a sufrir altísi-

ma fiebre, fuertes temblores e hinchazón de pies,

manos y estómago. Dos semanas después murió

y los médicos lo achacaron a una extraña gripe.

Hoy sabemos que esos síntomas se corresponden

con envenenamiento agudo por antimonio.

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70 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

No está claro que exista un final definido en

la lista de elementos químicos. En teoría,

siempre se podrá crear, o al menos imaginar,

un núcleo con más protones y neutrones

que otro anterior, pero es progresivamente

más difícil conseguir núcleos más pesados

porque al tener tantas partículas su inestabi-

lidad es cada vez más elevada.

La tabla actual consta de siete perio-

dos, que son las filas horizontales; la últi-

ma de las cuales se completa con el ele-

mento 118, del que se han obtenido tres

átomos y cuyo descubrimiento está aún

pendiente de validar por la Unión Interna-

cional de Química Pura y Aplicada (IUPAC).

El siguiente elemento, el 119, inaugurará el

octavo periodo, que además será mucho

más largo que los anteriores. El primer pe-

riodo consta de dos elementos; el segundo

y tercero, de ocho; el cuarto y el quinto, de

18; y el sexto y el séptimo, de 32. Por eso,

los elementos extra de estos dos periodos

(los lantánidos y los actínidos) se suelen

poner por separado. Los periodos octavo y

noveno constarán de 50 elementos cada

uno, así que se completarán, si es que al-

guna vez se consigue fabricarlos, con el

elemento 218. El conjunto de elementos

que ocuparían las nuevas columnas se de-

nomina “grupo g”, que correspondería a

un nuevo orbital de electrones que los ac-

tuales elementos conocidos no tienen.

La existencia del grupo g fue predicha

por Glenn Seaborg, descubridor de diez

elementos de la tabla, en 1969. También

sugirió que el elemento 130 podría ser el

último de la lista, aunque otros químicos

discrepan. De hecho, ni siquiera está claro

que exista el grupo g o que, de existir, siga

las reglas válidas para el resto de la tabla,

ya que los nuevos orbitales podrían conte-

ner más de ocho electrones, que es el lími-

te de los conocidos hasta ahora. Por ejem-

plo, ciertas hipótesis extienden el grupo g

en dos elementos más, por lo que el octa-

vo periodo tendría 52 elementos.

En abril de 2011 se informó de que los

científicos de Dubna y Berkeley están ya

intentando conseguir los elementos

119,120, 122, 124, 126 y 127. Además, cal-

culan que el elemento 126 debería ser más

estable que los anteriores.

EL FIN DE LA TABLA PERIÓDICA

Periodos

Bloques de la tabla periódica

s1 s2

11H

2He

p1 p2 p3 p4 p5 p6

23Li

4Be

5B

6C

7N

8O

9F

10Ne

311Na

12Mg

d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 13Al

14Si

15P

16S

17Cl

18Ar

419K

20Ca

21Sc

22Ti

23V

24Cr

25Mn

26Fe

27Co

28Ni

29Cu

30Zn

31Ga

32Ge

33As

34Se

35Br

36Kr

537Rb

38Sr

f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 39Y

40Zr

41Nb

42Mo

43Tc

44Ru

45Rh

46Pd

47Ag

48Cd

49In

50Sn

51Sb

52Te

53I

54Xe

655Cs

56Ba

57La

58Ce

59Pr

60Nd

61Pm

62Sm

63Eu

64Gd

65Tb

66Dy

67Ho

68Er

69Tm

70Yb

71Lu

72Hf

73Ta

74W

75Re

76Os

77Ir

78Pt

79Au

80Hg

81Tl

82Pb

83Bi

84Po

85At

86Rn

787Fr

88Ra

g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18 89Ac

90Th

91Pa

92U

93Np

94Pu

95Am

96Cm

97Bk

98Cf

99Es

100Fm

101Md

102No

103Lr

104Rf

105Db

106Sg

107Bh

108Hs

109Mt

110Ds

111Rg

112Cn

113Uut

114Uuq

115Uup

116Uuh

117Uus

118Uuo

8119Uue

120Ubn

121Ubu

122Ubb

123Ubt

124Ubq

125Ubp

126Ubh

127Ubs

128Ubo

129Ube

130Utn

131Utu

132Utb

133Utt

134Utq

135Utp

136Uth

137Uts

138Uto

139Ute

140Uqn

141Uqu

142Uqb

143Uqt

144Uqq

145Uqp

146Uqh

147Uqs

148Uqo

149Uqe

150Upn

151Upu

152Upb

153Upt

154Upq

155Upp

156Uph

157Ups

158Upo

159Upe

160Uhn

161Uhu

162Uhb

163Uht

164Uhq

165Uhp

166Uhh

167Uhs

168Uho

9169Uhe

170Usn

171Usu

172Usb

173Ust

174Usq

175Usp

176Ush

177Uss

178Uso

179Use

180Uon

181Uou

182Uob

183Uot

184Uoq

185Uop

186Uoh

187Uos

188Uoo

189Uoe

190Uen

191Ueu

192Ueb

193Uet

194Ueq

195Uep

196Ueh

197Ues

198Ueo

199Uee

200Bnn

201Bnu

202Bnb

203Bnt

204Bnq

205Bnp

206Bnh

207Bns

208Bno

209Bne

210Bun

211Bup

212Bub

213But

214Buq

215Bup

216Buh

217Bus

218Buo

I

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I

Índice

Las tablas periódicas 3El zoo de los átomos 4Leyendo la tabla 6El número uno 8Nacidos del Big-Bang 10Nacidos en las estrellas 12Nacidos de una explosión 14Nacidos en un laboratorio 16Fábricas de elementos 18Cuestión de nobleza 20Cuestión de ligereza 22Un elemento vital 24Oxígeno, el gas de la vida 26Contaminantes 28Los últimos de la fila 30En español 32En femenino 34Yo te bautizo 36La sal de la vida 38En tu cuerpo 40Combustible nuclear 42Elementos luminosos 44Los más poderosos 46Elementos de lujo 48Líquidos 50Gaseosos e invisibles 52Reyes de la electrónica 54Tierras raras 56Los reyes del láser 58Testigos 60Por aire, agua y hielo 62Venenosos 64Economía elemental 66En la salud y la enfermedad 88El fin de la tabla periódica 70

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72 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS

I

Píldoras para curiososes una colección de libros de divulgación para jóvenes a partir de 12 años.

PRESENTACIÓNCada libro de Píldoras para curiosos trata sobre un tema interesante del mundo que nos rodea.

COMPOSICIÓNLas píldoras están elaboradas mediante noticias y curiosidades en las que se combinan ciencia, tecnología, historia, sociedad y medio ambiente.

ACTIVIDADExcitan la curiosidad, producen grandes dosis de entretenimiento y fomentan la capacidad de análisis y el pensamiento crítico.

INDICACIONESEspecialmente indicadas para casos de inquietud por conocer la realidad y ganas de divertirse.

POSOLOGÍASe recomienda consumir tantas píldoras como a uno le apetezca.

EFECTOS ADVERSOSNo se han descrito.

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PÍLDORAS PARA CURIOSOS

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