El placer de conocer los elementos

Hemos llegado a un rango de elementos sobre los cuales se puede decir con certeza que, aunque todos menos uno se han descubierto, en realidad no existen. No se sabe que existan en la Tierra átomos de ninguno de ellos, a menos que mientras estés leyendo esto, alguien tenga encendido su acelerador de iones pesados y esté tratando de crar alguno.

La tabla periódica es el catálogo universal de todo lo que se te puede caer a los pies. Hay algunas cosas, como la luz, el amor, la lógica y el tiempo, que no están en la tabla periódica. Pero ninguna de ellas puede caérsete a los pies.

La Tierra, este libro, tu pie…, todo lo que es tangible está formado por elementos. Tu pie está hecho principalmente de oxígeno, con una buena parte de carbono que une y proporciona estructura a las moléculas que te definen como un ejemplo de una forma de vida basada en el carbono. (Y si no eres una forma de vida basada en el carbono, ¡bienvenido a nuestro planeta! Si tienes pies, por favor ten cuidado y no vayas a dejar que se te caiga este libro sobre uno de ellos).

El oxígeno es un gas transparente, incoloro y, sin embargo, representa tres quintas partes del peso de tu cuerpo. ¿Cómo es posible? Los elementos tienen dos caras: sus estados puros y una amplia variedad de compuestos químicos que forman al combinarse con otros elementos. El oxígeno, en su forma pura, es un gas; pero cuando reacciona con el silicio, juntos se convierten en los fuertes minerales de silicato que forman la mayor parte de la corteza terrestre. Cuando el oxígeno se combina con hidrógeno y carbono, el resultado puede ser cualquier cosa, desde agua hasta monóxido de carbono o azúcar. Los átomos de oxígeno siguen presentes en esas sustancias, sin importar lo distintas que puedan parecer del oxígeno en su forma pura. Y los átomos de oxígeno siempre pueden extraerse y devolverse a su forma gaseosa pura. Sin embargo, salvo en caso de desintegración nuclear, es imposible descomponer un átomo de oxígeno para dar lugar a una sustancia más simple. Esta propiedad de indivisibilidad es lo que hace que un elemento sea un elemento.

En el libro Los elementos se muestran las dos caras de cada elemento. Primero verás una fotografía enorme del elemento en su forma pura (siempre que sea físicamente posible). En la página enfrentada verás ejemplos de las formas en las que ese elemento se encuentra en el mundo: compuestos y aplicaciones que son características específicas de él.

LA TABLA PERIÓDICA, en su forma tradicional, se conoce en todo el mundo. Se reconoce al instante, con la misma facilidad que el logotipo de Nike, el Taj Mahal o el pelo de Einstein: la tabla periódica de los elementos es una de las imágenes icónicas de nuestra civilización.

La estructura básica de la tabla periódica no está determinada por una ambición artística, una decisión arbitraria o el azar, sino por las leyes fundamentales y universales de la mecánica cuántica. Una civilización de extraterrestres que respiraran metano podría anunciar zapatos para sus pies redondos con un logo cuadrado, pero su tabla periódica sería similar a la nuestra porque tendría la misma estructura lógica. Cada elemento está definido por su número atómico, que va del 1 al 118 (hasta el momento; no cabe duda de que se descubrirán y sintetizarán otros a su debido tiempo). El número atómico de un elemento indica la cantidad de protones que se encuentran en su núcleo, lo que a su vez determina cuántos electrones orbitan alrededor de dicho núcleo. Y son esos electrones, en particular los que forman su “capa” más externa, los que determinan las propiedades químicas del elemento. (Las capas de electrones se describen con más detalle en la página 12).

La tabla periódica lista los elementos en orden, de acuerdo con su número atómico. La secuencia salta sobre espacios que parecerían creados de manera arbitraria, lo cual, por supuesto, no es así. Los espacios sirven para que cada columna contenga elementos con el mismo número de electrones en las capas externas. Y eso explica el hecho más importante relacionado con la tabla periódica: los elementos de una misma columna tienden a tener propiedades químicas similares.

Este texto ha sido extraído del libro Los elementos (Larousse 2019). Puedes ver páginas interiores en este enlace.

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