Los elementos en pildoras reducido
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PÍLDORAS PARA CURIOSOS
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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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