5. 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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6. 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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7. 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 (H2
O).
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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8. 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 (H2
O) 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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9. LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 7
TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS QUÍMICOS
masa
atómica
símbolo
negro: sólido
azul: líquido
rojo: gas
verde: artificial
00
Nombre
H
0000
19
Potasio
K
39,10
4
20
Calcio
Ca
40,08 21
Escandio
Sc
44,96 22
Titanio
Ti
47,98 23
Vanadio
V
50,94 24
Cromo
Cr
52,00 25
Manganeso
Mn
54,94 26
Hierro
Fe
55,85 27
Cobalto
Co
58,93 28
Níquel
Ni
58,69 29
Cobre
Cu
63,55 30
Cinc
Zn
65,39 31
Galio
Ga
69,72 32
Germanio
Ge
72,59 33
Arsénico
As
74,92 34
Selenio
Se
78,96 35
Bromo
Br
79,90 36
Kriptón
Kr
83,80
37
Rubidio
Rb
85,47
5
38
Estroncio
Sr
87,62 39
Itrio
Y
88,91 40
Circonio
Zr
91,92 41
Niobio
Nb
92,91 42
Molibdeno
Mo
95,94 43
Tecnecio
Tc
98,91 44
Rutenio
Ru
101,1 45
Rodio
Rh
102,9 46
Paladio
Pd
106,4 47
Plata
Ag
107,9 48
Cadmio
Cd
112,4 49
Indio
In
114,8 50
Estaño
Sn
118,7 51
Antimonio
Sb
121,8 52
Telurio
Te
127,6 53
Yodo
I
126,9 54
Xenón
Xe
131,3
55
Cesio
Cs
132,9
6
56
Bario
Ba
137,7 57
Lantano
La
138,9 72
Hafnio
Hf
178,5 73
Tantalio
Ta
180,9 74
Wolframio
W
183,9 75
Renio
Re
186,2 76
Osmio
Os
190,2 77
Iridio
Ir
192,2 78
Platino
Pt
195,1 79
Oro
Au
197,0 80
Mercurio
Hg
200,6 81
Talio
Tl
204,4 82
Plomo
Pb
207,2 83
Bismuto
Bi
209,0 84
Polonio
Po
(210) 85
Astano
At
(210) 86
Radón
Rn
(222)
Rutherfordio
Rf
105
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
Uus
118
Ununoctium
(294)87
Francio
Fr
(223)
7
88
Radio
Ra
(226) 89
Actinio
Ac
(227)
58
Cerio
Ce
140,1 59
Praseodimio
Pr
140,9 60
Neodimio
Nd
144,2 61
Prometio
Pm
144,9 62
Samario
Sm
150,4 63
Europio
Eu
152,0 64
Gadolinio
Gd
157,3 65
Terbio
Tb
158,9 66
Disprosio
Dy
162,5 67
Holmio
Ho
164,9 68
Erbio
Er
157,3 69
Tulio
Tm
168,9 70
Iterbio
Yb
173,0 71
Lutecio
Lu
175,0
90
Torio
Th
232,0 91
Protactinio
Pa
(231) 92
Uranio
U
238,0 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
Na
22,99
3
12
Magnesio
Mg
24,31
3
Litio
Li
6,94
2
4
Berilio
Be
9,012
1
Hidrógeno
H
1,008
1
13
Aluminio
Al
26,98 14
Silicio
Si
28,09 15
Fósforo
P
30,97 16
Azufre
S
32,07 17
Cloro
Cl
35,45 18
Argón
Ar
39,95
5
Boro
B
10,81 6
Carbono
C
12,01 7
Nitrógeno
N
14,01 8
Oxígeno
O
16,00 9
Flúor
F
19,00 10
Neón
Ne
20,18
2
Helio
He
4,003
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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10. 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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11. 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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12. 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 helio
lunar
RECUERDOS
DEL BIGBANG
ENELBOLSILLO
NACIDOS DEL BIG-BANG
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13. 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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14. 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.Esdecir,laspuertasfabricadasenmagnesio
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 QUE
TRANSPORTAN
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 de
magnesio
NACIDOS EN LAS ESTRELLAS
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15. en determinadas estructuras, como por ejemplo la
rigidez.LoscientíficosdelInstitutoFraunhoferdeAle-
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-
logíasespecíficasparaelmoldeamientodealeaciones
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,
ALIMENTOINFERNAL
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16. 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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17. 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.
2.000MILLONES
DEAÑOS
ESPERANDOAL
MOLIBDENO
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18. 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
QUEBRILLA!
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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19. LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 17
V
Los 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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20. 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.
ELHOMBRE
QUE
RELLENÓ
DIEZ
CASILLAS
DELATABLA
FÁBRICAS DE ELEMENTOS
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21. LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 19
LaURSScreóelInstitutodeIn-
vestigación Nuclear en la ciu-
dad de Dubna, para hacer la
competencia a EEUU en la in-
vestigación atómica y en la
creacióndenuevoselementos.
Actualmentetrabajanallíunos
1.000científicosy2.000inge-
nieros; está considerado uno
de los tres mejores centros de
física nuclear del mundo y es
elquemayorprotagonismoha
tenido,enlasúltimasdécadas,
en la carrera por rellenar nue-
vos huecos de la tabla periódi-
ca. Su primer gran éxito fue el
hallazgodelelemento105por
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
estáplenamenteaceptadoque
lo descubrieron los rusos y el
nombredelelementohaceho-
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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22. 20 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS
UNVERGEL
LLAMADO
SÁHARA
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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23. 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. Peroresultaidealparadotarde
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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24. 22 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS
ALREY,
ENPLATO
DEALUMINIO
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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25. 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 genialidad
y la locura
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26. 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
DIAMANTES
ALGUNAS 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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27. con las pilas
puestas
Utilizando láseres muy poten-
tes,unequipodecientíficosdel
Lawrence Livermore National
Laboratory (EEUU) ha demos-
trado que cuando al diamante
se le aplican ondas expansivas,
puedesoportarvariosmillones
deveceslapresiónatmosférica
antes de ser aplastado. Pero
llega un momento en el que
noresistemáslapresiónyque-
daprácticamentederretidoen
apenas un nanosegundo (una
milmillonésima de segundo).
Al descender la presión se van
formandodenuevopequeños
cristales de diamante. En el sis-
temasolarestascondicionesse
daríanenlosplanetasgigantes
gaseososhelados,comoUrano
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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28. 26 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS
NECESITAMOSINGERIROXÍGENO
UNAS13VECESPORMINUTO.
PODEMOSAGUANTARSINHACERLO
UNOSTRESMINUTOS,DESPUÉSSU
AUSENCIAPROVOCADAÑOS
IRREVERSIBLESENELCEREBRO,YEN
OTROSTRESMINUTOS PUEDESERLETAL.
PEROELEXCESODEOXÍGENOTAMBIÉN
PUEDEPROVOCARNOSLAMUERTE.
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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29. LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS 27
UNAIRE
QUEQUEMA
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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30. 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.
ELPLOMO
DEGROENLANDIAPara 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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31. 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 PRUSIA
CONTRA EL TALIO
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32. 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.
ELMÁS
PESADO
LOS ÚLTIMOS DE LA FILA
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33. 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,
hechosdeelementossuperpesados,muchomásresistentes
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 de
estabilidad’
Demenoramayorestabilidad
Número 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
80
90
100
110
120
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34. 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 tesoro
está 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.
SINVANADIO
NOHABRÍA
AUTOMÓVILES
EN ESPAÑOL
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35. 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 iluminado
contra 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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36. 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.
ELMILAGRO
DELRADIO
EN FEMENINO
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37. 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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38. 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”.
UNUNPENTIUM
QUIERE
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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39. 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 familia
de ZEUS
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40. 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.
ALA
INDEPENDENCIA
PORLA 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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41. 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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42. 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 utilizarse
para 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
DELCALCIO
EN TU CUERPO
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43. 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
ZINC
Investigadores 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
aportaban580miligramosdecalcio,mientras
quelosotrostomabanunos150mgdiariosde
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
mayorpeso.Ademáslosinvestigadoresdefien-
den también que la ingesta de calcio diaria
contribuyeaunamayoreliminacióndegrasas.
La clave estaría buscar leches desnatadas, pe-
ro que estén enriquecidas con calcio.
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44. 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 UNBOYSCOUT
RADIACTIVOEl 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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45. 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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46. 44 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS
LAPAPILLA
DE 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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47. 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
demateriales…hastaquealguientuvolaidea
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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48. 46 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS
MORDISCOS DE
TITANIOLos 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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49. 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 (Cox
Oy
), que no fue-
ron descubiertos hasta el siglo XIX y que Ver-
meer no pudo haber utilizado.
El secreto
de lasARMAS
CHINAS
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50. 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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51. 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 DE
ESTE METAL TAN COTIDIANO.
PARAPURIFICAR
ELAGUA
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52. 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.
EL
TIEMPOES
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.
ATÚNENSALSADEMERCURIO
LIQUIDOS
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53. 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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54. 52 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS
“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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55. 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-
mularseencasashechasdegranitoocons-
truidassobreestetipoderoca.Paraevitar
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
DELA VOZ
DE PITO
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56. 54 LOS ELEMENTOS EN PÍLDORAS
EL
PARAÍSO
DELSILICIOUna 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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57. 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!
GERMANIO
Y 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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58. 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 tantalio
en la
Luna
EL
SUPERCONDUCTOR
MÁSCALIENTE
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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59. 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
prestacionesofreceparaenfriarpormag-
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
utilidadactualescientífica.Seutiliza,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.
FRIGORÍFICOS
DE GADOLINIO
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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60. 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.
LAENERGÍADELFUTURO
LOS REYES DEL LÁSER
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