ORIGEN Y USO DE LOS ELEMENTOS QUIMICOS
LA
TERRENAL Y ELEGANTE COMUNIDAD DE LOS ELEMENTOS
La inmensa cantidad de objetos del mundo que nos rodea tiene su origen en un puñado de elementos. No se sabe cuántos existían originalmente, pues algunos elementos radiactivos pueden haberse desintegrado desde hace mucho tiempo; otros están desapareciendo. Compensando esta disminución de riqueza, el hombre está produciendo en masa elementos artificiales, y encuentra usos para elementos naturales antes desdeñados. El plutonio fabricado por el hombre, que durante la segunda Guerra Mundial se obtuvo por microgramos, se almacena ahora por toneladas. El germanio, de poco interés hace diez años, es ahora el alma de la industria de transistores. Los 103 elementos conocidos actualmente están retratados en grupos de familia en las páginas siguientes. Cada familia aparece sobre un fondo del mismo color que en la tabla periódica de enfrente; cada elemento es examinado según su situación en la jerarquía de la materia.
LOS METALES ALCALINOS
Elementos blandos con tendencias violentas
Desde los tiempos prehistóricos los metales han sido estimados por el hombre. Pero por familiares que sean, existen seis blancos como la plata, litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio, que la mayoría no reconocerían. A decir verdad, el francio no ha sido jamás visto.
Esta media docena de elementos blandos y ligeros funden a baja temperatura, ocasionan quemaduras al tocarlos, se desintegran al aire, y no se encuentran libres en la naturaleza. Los seis son llamados elementos alcalinos por su reacción explosiva con el agua formando un "álcali", o base (opuesta a un ácido).
Por extrañas que sean estas propiedades, estos elementos son metales. La razón se encuentra en la personalidad de los átomos metálicos y no metálicos. La mayor parte de los metales tienen pocos electrones, uno o dos, en sus órbitas externas, en contraste con los no metales, que tienen de cuatro a siete. Más importante aún, el átomo del metal es generalmente mucho mayor que el átomo del no metal; es decir, la distancia del núcleo a la capa externa de electrones es mayor. Así, los pocos electrones que giran en la capa más externa del átomo de metal son débilmente atraídos, y por lo tanto fácilmente perdidos, por el lejano núcleo, mientras los núcleos de los no metales sujetan con fuerza a sus familias.
La inmensa cantidad de objetos del mundo que nos rodea tiene su origen en un puñado de elementos. No se sabe cuántos existían originalmente, pues algunos elementos radiactivos pueden haberse desintegrado desde hace mucho tiempo; otros están desapareciendo. Compensando esta disminución de riqueza, el hombre está produciendo en masa elementos artificiales, y encuentra usos para elementos naturales antes desdeñados. El plutonio fabricado por el hombre, que durante la segunda Guerra Mundial se obtuvo por microgramos, se almacena ahora por toneladas. El germanio, de poco interés hace diez años, es ahora el alma de la industria de transistores. Los 103 elementos conocidos actualmente están retratados en grupos de familia en las páginas siguientes. Cada familia aparece sobre un fondo del mismo color que en la tabla periódica de enfrente; cada elemento es examinado según su situación en la jerarquía de la materia.
LOS METALES ALCALINOS
Elementos blandos con tendencias violentas
Desde los tiempos prehistóricos los metales han sido estimados por el hombre. Pero por familiares que sean, existen seis blancos como la plata, litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio, que la mayoría no reconocerían. A decir verdad, el francio no ha sido jamás visto.
Esta media docena de elementos blandos y ligeros funden a baja temperatura, ocasionan quemaduras al tocarlos, se desintegran al aire, y no se encuentran libres en la naturaleza. Los seis son llamados elementos alcalinos por su reacción explosiva con el agua formando un "álcali", o base (opuesta a un ácido).
Por extrañas que sean estas propiedades, estos elementos son metales. La razón se encuentra en la personalidad de los átomos metálicos y no metálicos. La mayor parte de los metales tienen pocos electrones, uno o dos, en sus órbitas externas, en contraste con los no metales, que tienen de cuatro a siete. Más importante aún, el átomo del metal es generalmente mucho mayor que el átomo del no metal; es decir, la distancia del núcleo a la capa externa de electrones es mayor. Así, los pocos electrones que giran en la capa más externa del átomo de metal son débilmente atraídos, y por lo tanto fácilmente perdidos, por el lejano núcleo, mientras los núcleos de los no metales sujetan con fuerza a sus familias.
Entre
los metales alcalinos, de átomos muy grandes, el solitario electrón, a la menor
oportunidad, se desprende para combinarse con otros elementos, lo que explica
la violenta naturaleza de la familia.
SACANDO SAL DEL MAR
En Hambantota, en la costa sudeste de Ceilán, los indígenas utilizan las manos para recoger sal común, inofensivo compuesto formado por la explosiva unión del corrosivo sodio y del venenoso gas cloro. Aquí la sal se obtiene dejando que el agua del mar se evapore en lagunas marinos. En los océanos se halla disuelta lo asombrosa cantidad de 50 mil billones de toneladas de sal, los cuales contienen 20 mil billones de toneladas de sodio.
En Hambantota, en la costa sudeste de Ceilán, los indígenas utilizan las manos para recoger sal común, inofensivo compuesto formado por la explosiva unión del corrosivo sodio y del venenoso gas cloro. Aquí la sal se obtiene dejando que el agua del mar se evapore en lagunas marinos. En los océanos se halla disuelta lo asombrosa cantidad de 50 mil billones de toneladas de sal, los cuales contienen 20 mil billones de toneladas de sodio.
LAS
TIERRAS ALCALINAS Y LOS PRIMEROS METALES DE TRANSICIÓN
Familia apegada a la tierra, y sus vecinos voladores
Las tierras alcalinas son los parientes tranquilos de los tumultuosos metales alcalinos. Así llamadas porque se aislaron por vez primera de sus óxidos térreos, las tierras alcalinas entran en la composición de las rocas corrientes. La razón de su relativa estabilidad es su estructura atómica. El radio de sus átomos es menor que el de los metales alcalinos, y sus dos electrones externos que determinan la reactividad química, están fuertemente sujetos.
De los seis elementos de la familia, el magnesio es el más conocido. Su peso es sólo la mitad del aluminio, y forma aleaciones de aluminio y magnesio de gran ligereza que se usan mucho en la aviación. El berilio es un metal importante en aleaciones, y si bien no es particularmente duro, comunica dureza a otros elementos. Esta propiedad de endurecer prosigue en el grupo de metales de transición representados más abajo, y en las páginas siguientes. El cromo, el vanadio y el tungsteno comunican tenacidad al acero.
Este primer "grupo de transición" da principio a la transición de los metales a los no metales. Sus miembros tienden a ser duros y quebradizos, con elevados puntos de fusión. Su carácter de transición se debe a una peculiaridad de su estructura electrónica. En el caso de elementos "típicos", el número de electrones de la órbita externa aumenta al aumentar el número atómico. En los metales de transición, un aumento en número atómico también indica un aumento en electrones, pero no en la órbita exterior. Los metales de transición conservan a lo sumo dos electrones en ella mientras que la interior se "llena" de electrones.
Familia apegada a la tierra, y sus vecinos voladores
Las tierras alcalinas son los parientes tranquilos de los tumultuosos metales alcalinos. Así llamadas porque se aislaron por vez primera de sus óxidos térreos, las tierras alcalinas entran en la composición de las rocas corrientes. La razón de su relativa estabilidad es su estructura atómica. El radio de sus átomos es menor que el de los metales alcalinos, y sus dos electrones externos que determinan la reactividad química, están fuertemente sujetos.
De los seis elementos de la familia, el magnesio es el más conocido. Su peso es sólo la mitad del aluminio, y forma aleaciones de aluminio y magnesio de gran ligereza que se usan mucho en la aviación. El berilio es un metal importante en aleaciones, y si bien no es particularmente duro, comunica dureza a otros elementos. Esta propiedad de endurecer prosigue en el grupo de metales de transición representados más abajo, y en las páginas siguientes. El cromo, el vanadio y el tungsteno comunican tenacidad al acero.
Este primer "grupo de transición" da principio a la transición de los metales a los no metales. Sus miembros tienden a ser duros y quebradizos, con elevados puntos de fusión. Su carácter de transición se debe a una peculiaridad de su estructura electrónica. En el caso de elementos "típicos", el número de electrones de la órbita externa aumenta al aumentar el número atómico. En los metales de transición, un aumento en número atómico también indica un aumento en electrones, pero no en la órbita exterior. Los metales de transición conservan a lo sumo dos electrones en ella mientras que la interior se "llena" de electrones.
Estos proyectiles Atlas en una planta
en California, están siendo recubiertos en acero inoxidable laminado en frío,
el cual, debido a su contenido de cromo y níquel, tiene una resistencia a la
tracción de 14.000 kg/cm 2
SEGUNDOS
METALES DE TRANSICIÓN
Tres familias de elementos que se mezclan bien
Los nueve metales de transición, lustrosos y de un gris blancuzco, son conocidos con el nombre de las tríadas, porque forman grupos de tres. Los de la primera tríada, hierro, cobalto y níquel, son fuertemente magnéticos. Se mezclan con facilidad, y una aleación de los tres, más aluminio y cobre, produce un metal llamado alnico que se utiliza en la fabricación de un imán, 12 veces más potente que su semejante en acero.
Las dos tríadas siguientes, llamadas de los platinos ligeros y pesados, también se mezclan bien. Las aleaciones de los seis, hay docenas de fórmulas, se utilizan en joyería e instrumentos de precisión.
El hierro, el níquel y el cobalto se encuentran en forma pura en la naturaleza, y se encuentran juntos. Pero en tal estado pertenecen a otro mundo. Las masas donde se encuentran, que pesan varias toneladas, son meteoritos. El hombre primitivo probablemente utilizó este metal antes de que beneficiase el hierro.
Tanto el platino como el paladio se encuentran en forma de pepitas puras, que forman parte del patrimonio de la tierra. Pero estos metales se desgastan tan poco con el tiempo, que una importante fuente de suministro son los antiguos objetos de platino y paladio, fundidos.
Entre los elementos familiares, pocos son de estructuras electrónicas tan semejantes como el hierro, el cobalto y el níquel: tienen dos electrones en su órbita externa, y 14, 15 y 16 electrones respectivamente en su capa interior. Las dos tríadas del platino están relacionadas casi igual.
Tres familias de elementos que se mezclan bien
Los nueve metales de transición, lustrosos y de un gris blancuzco, son conocidos con el nombre de las tríadas, porque forman grupos de tres. Los de la primera tríada, hierro, cobalto y níquel, son fuertemente magnéticos. Se mezclan con facilidad, y una aleación de los tres, más aluminio y cobre, produce un metal llamado alnico que se utiliza en la fabricación de un imán, 12 veces más potente que su semejante en acero.
Las dos tríadas siguientes, llamadas de los platinos ligeros y pesados, también se mezclan bien. Las aleaciones de los seis, hay docenas de fórmulas, se utilizan en joyería e instrumentos de precisión.
El hierro, el níquel y el cobalto se encuentran en forma pura en la naturaleza, y se encuentran juntos. Pero en tal estado pertenecen a otro mundo. Las masas donde se encuentran, que pesan varias toneladas, son meteoritos. El hombre primitivo probablemente utilizó este metal antes de que beneficiase el hierro.
Tanto el platino como el paladio se encuentran en forma de pepitas puras, que forman parte del patrimonio de la tierra. Pero estos metales se desgastan tan poco con el tiempo, que una importante fuente de suministro son los antiguos objetos de platino y paladio, fundidos.
Entre los elementos familiares, pocos son de estructuras electrónicas tan semejantes como el hierro, el cobalto y el níquel: tienen dos electrones en su órbita externa, y 14, 15 y 16 electrones respectivamente en su capa interior. Las dos tríadas del platino están relacionadas casi igual.
En el «cementerio de barcos» del
Hudson, Nuevo York, se advierte la reacción del hierro con el oxígeno al formar
óxido de hierro.
TERCEROS
METALES DE TRANSICIÓN
Dos clanes: uno rico, otro mundano
Tres de los metales de transición, cobre, plata y oro, son de propiedades casi opuestas a las de los metales alcalinos. En vez de ser ligeros, blandos y reactivos, son pesados, duros e inertes. Mientras que los metales alcalinos no se encuentran nunca libres en la naturaleza, estos elementos de transición aparecen como pepitas puras. Sin embargo, ambos grupos tienen un solo electrón en la órbita externa de sus átomos, y deberían presentar propiedades semejantes.
La razón de sus diferencias se encuentra en la penúltima órbita electrónica. La mayor parte de los metales alcalinos tienen ocho electrones en dicha capa. Y ocho es un número mágico en los círculos electrónicos. Es la disposición más estable que puede tener la órbita externa de un átomo. Por esto los metales alcalinos reaccionan violentamente para librarse de su incómodo electrón externo y alcanzar una especie de nirvana atómico. Pero el cobre, el oro y la plata tienen, no 8, sino 18 electrones en su penúltima capa. Incluso cuando pierden su electrón externo están lejos de la estabilidad de los ocho. Por esto no reaccionan, lo que explica su presencia en la naturaleza en forma pura.
Mientras una aureola seductora ha rodeado siempre al oro, la plata y el cobre por su uso en monedas y joyería, la segunda familia, cinc, cadmio y mercurio, es más prosaica. Las aleaciones de cadmio son corrientes en los rodamientos de gran velocidad. El cinc está en el cubo doméstico "galvanizado". El mercurio es un metal líquido y se solidifica a 39°C.
Dos clanes: uno rico, otro mundano
Tres de los metales de transición, cobre, plata y oro, son de propiedades casi opuestas a las de los metales alcalinos. En vez de ser ligeros, blandos y reactivos, son pesados, duros e inertes. Mientras que los metales alcalinos no se encuentran nunca libres en la naturaleza, estos elementos de transición aparecen como pepitas puras. Sin embargo, ambos grupos tienen un solo electrón en la órbita externa de sus átomos, y deberían presentar propiedades semejantes.
La razón de sus diferencias se encuentra en la penúltima órbita electrónica. La mayor parte de los metales alcalinos tienen ocho electrones en dicha capa. Y ocho es un número mágico en los círculos electrónicos. Es la disposición más estable que puede tener la órbita externa de un átomo. Por esto los metales alcalinos reaccionan violentamente para librarse de su incómodo electrón externo y alcanzar una especie de nirvana atómico. Pero el cobre, el oro y la plata tienen, no 8, sino 18 electrones en su penúltima capa. Incluso cuando pierden su electrón externo están lejos de la estabilidad de los ocho. Por esto no reaccionan, lo que explica su presencia en la naturaleza en forma pura.
Mientras una aureola seductora ha rodeado siempre al oro, la plata y el cobre por su uso en monedas y joyería, la segunda familia, cinc, cadmio y mercurio, es más prosaica. Las aleaciones de cadmio son corrientes en los rodamientos de gran velocidad. El cinc está en el cubo doméstico "galvanizado". El mercurio es un metal líquido y se solidifica a 39°C.
FAMILIAS DEL BORO Y DEL CARBONO
La estrecha frontera entre los metales y los no metales
Las familias del boro y del carbono forman un grupo abigarrado: negro, pardo, blanco, blando, duro, metálico y no metálico. Ningún otro grupo de elementos es tan variado. Probablemente es así porque se encuentran cerca del punto medio de la tabla periódica; con tres o cuatro electrones en su capa exterior, se encuentran entre los súper metales alcalinos y los súper no-metales, que son los halógenos.
Desde esta tierra de nadie sale el hombre mismo, y en realidad, toda la vida. Como el carbono puede a veces comportarse como metal y a veces como no metal, le es posible combinarse en una fantástica diversidad de maneras. Existen más de dos millones de compuestos de carbono, una vez y media el número formado por todos los demás elementos. En algún lugar entre esta hueste de sustancias de carbono, y aún por identificar, se encuentran las moléculas vivientes que han proliferado produciendo todas las formas de vida. Los científicos que buscan algún otro elemento que pueda también servir como base de la vida, encuentran sólo uno, el silicio, pariente cercano del carbono.
DE LA NEGRURA, BELLEZA
Los diamantes, fundamentalmente no son diferentes del grafito de un lápiz, ambos son carbono. Varían solamente por la manera en que sus átomos están dispuestos en cristales. El famoso «Ojo del ídolo», fue desenterrado hacia 1600, y en su accidentada carrera ha llegado a valer US$ 675.000.
Los diamantes, fundamentalmente no son diferentes del grafito de un lápiz, ambos son carbono. Varían solamente por la manera en que sus átomos están dispuestos en cristales. El famoso «Ojo del ídolo», fue desenterrado hacia 1600, y en su accidentada carrera ha llegado a valer US$ 675.000.
FAMILIAS
DEL NITROGENO Y DEL OXIGENO
Dos grupos de personalidades polifacéticas
Salvo por el nitrógeno, los elementos sólidos y gaseosos de estas, existen en la naturaleza en más de una forma. Estas diversas formas, llamadas alotrópicas, varían en estructura, color y comportamiento químico, según el número de átomos de la molécula del gas, o de la forma en que los átomos están dispuestos en el sólido. El ejemplo más conocido es el del oxígeno, O 2 , que existe también como ozono, O 3 .
Dos grupos de personalidades polifacéticas
Salvo por el nitrógeno, los elementos sólidos y gaseosos de estas, existen en la naturaleza en más de una forma. Estas diversas formas, llamadas alotrópicas, varían en estructura, color y comportamiento químico, según el número de átomos de la molécula del gas, o de la forma en que los átomos están dispuestos en el sólido. El ejemplo más conocido es el del oxígeno, O 2 , que existe también como ozono, O 3 .
En 1958, en Seymour Norrows, Columbia Británica, se utilizó el potencial explosivo del nitrógeno para terminar con un peligro para lo navegación, un pico montañoso submarino. En esta explosión, la mayor no nuclear de la Historia, estallaron 1.375 toneladas de nitratos.
Los
cinco elementos de la familia del nitrógeno tienen cinco electrones en su
órbita exterior, No obstante, desde el más ligero (nitrógeno) al más pesado
(bismuto), sus propiedades pasan de no metálicas a metálicas. En los miembros
más pesados los electrones externos están mis lejos del núcleo, y por lo tanto
se pierden con más facilidad. Los cinco elementos de la familia del oxígeno
tienen seis electrones en la órbita externa. Desde el más ligero (oxígeno), al
más pesado (polonio) tienden a un comportamiento metálico.
EL
HIDROGENO Y LOS HALOGENOS
Un lobo solitario, y una familia de agresores
El hidrógeno es único entre todos los elementos. Su núcleo consiste en un solo protón, alrededor del cual gira un solitario electrón. Se le agrupa a veces con los metales alcalinos, pero existe igual razón para situarlo entre los halógenos; lo mismo que el hidrógeno, cada halógeno precede a un gas inerte en la tabla periódica. Es un gas activo, "diatómico", es decir, las moléculas de hidrógeno consisten en dos átomos unidos. A elevadas temperaturas los núcleos de dos átomos se "unen por fusión", desprendiendo inmensas cantidades de energía (como la bomba-H).
El grupo de los elementos llamados halógenos son a su manera tan activos como el hidrógeno. Todos ellos tienen siete electrones en su órbita externa: por esta razón se apoderan fácilmente de un electrón de otros átomos, formando "iones" con carga eléctrica.
Un lobo solitario, y una familia de agresores
El hidrógeno es único entre todos los elementos. Su núcleo consiste en un solo protón, alrededor del cual gira un solitario electrón. Se le agrupa a veces con los metales alcalinos, pero existe igual razón para situarlo entre los halógenos; lo mismo que el hidrógeno, cada halógeno precede a un gas inerte en la tabla periódica. Es un gas activo, "diatómico", es decir, las moléculas de hidrógeno consisten en dos átomos unidos. A elevadas temperaturas los núcleos de dos átomos se "unen por fusión", desprendiendo inmensas cantidades de energía (como la bomba-H).
El grupo de los elementos llamados halógenos son a su manera tan activos como el hidrógeno. Todos ellos tienen siete electrones en su órbita externa: por esta razón se apoderan fácilmente de un electrón de otros átomos, formando "iones" con carga eléctrica.
CLORACIÓN DEL AGUA
Un nadador australiano da una vuelta mientras se entrena en una piscina cubierta. Las piscinas, así como la mayor parte de los suministros importantes de agua al público, se desinfectan añadiendo una parte de cloro por cada millón de partes de agua. El cloro no mata las bacterias sino los átomos de oxígeno del H 2 0, liberados por reacción química del cloro con el agua. Si bien el oxígeno es necesario para mantener la vida, un exceso es mortal.
En
realidad, el nombre halógeno procede de la palabra griega hais , sal, y
el sufijo gen "que produce" o "que forma". Estos
elementos son claramente no metálicos: sus electrones más externos están
retenidos con tanta fuerza que rara vez establecen reacciones. Los halógenos se
encuentran en los tres estados físicos familiares. El flúor y el cloro son
gases; el bromo es el único elemento, además del mercurio, que es líquido a la
temperatura ambiente; el yodo y el astato son sólidos. Los halógenos son
venenosos, corrosivos y poderosos bactericidas. La tintura de yodo es un buen
antiséptico; el fluoruro de sodio reduce la caries dental ocasionada por
algunas bacterias.
LOS
GASES INERTES
Una familia que vive brillantemente
Los gases conocidos con los nombres de inertes, nobles y raros, apenas forman compuestos con otros elementos. Y, de hecho, los átomos de un mismo gas inerte no se unen entre sí: todos los demás gases existen en forma de moléculas de dos átomos, por ejemplo 0 2 , H 2 y Cl 2 . Estos elementos inertes son de los más raros conocidos; el neón, el criptón y el xenón son séptimo, quinto, y cuarto en orden de escasez, entre los elementos naturales. Si bien el helio puede ser extraído del gas natural, y el radón se obtiene como producto de la desintegración del radio, los demás solamente se obtienen del aire. Constituyen menos del 1 % de la atmósfera, y se obtienen comercialmente por delicado fraccionamiento del aire líquido.
La escasa sociabilidad y extrema estabilidad de los gases inertes se debe a su estructura electrónica. Como su órbita externa está completamente llena de electrones, estos átomos casi no tienen incentivo para perder o ganar electrones en presencia de otros átomos. Hace sólo poco tiempo, como gran éxito de la química moderna, se ha conseguido persuadir a algunos de estos perezosos elementos para que se combinasen con el gas flúor.
Todos los gases inertes de estas páginas, excepto el radón, fueron sellados en tubos de vidrio y fotografiados mientras se hacía pasar una carga eléctrica a través del tubo, la cual hacía que los gases resplandeciesen con sus colores característicos. El radón radiactivo fue colocado frente a un fondo de sulfuro de cinc, el cual resplandeció con luz amarillo-verdosa.
Una familia que vive brillantemente
Los gases conocidos con los nombres de inertes, nobles y raros, apenas forman compuestos con otros elementos. Y, de hecho, los átomos de un mismo gas inerte no se unen entre sí: todos los demás gases existen en forma de moléculas de dos átomos, por ejemplo 0 2 , H 2 y Cl 2 . Estos elementos inertes son de los más raros conocidos; el neón, el criptón y el xenón son séptimo, quinto, y cuarto en orden de escasez, entre los elementos naturales. Si bien el helio puede ser extraído del gas natural, y el radón se obtiene como producto de la desintegración del radio, los demás solamente se obtienen del aire. Constituyen menos del 1 % de la atmósfera, y se obtienen comercialmente por delicado fraccionamiento del aire líquido.
La escasa sociabilidad y extrema estabilidad de los gases inertes se debe a su estructura electrónica. Como su órbita externa está completamente llena de electrones, estos átomos casi no tienen incentivo para perder o ganar electrones en presencia de otros átomos. Hace sólo poco tiempo, como gran éxito de la química moderna, se ha conseguido persuadir a algunos de estos perezosos elementos para que se combinasen con el gas flúor.
Todos los gases inertes de estas páginas, excepto el radón, fueron sellados en tubos de vidrio y fotografiados mientras se hacía pasar una carga eléctrica a través del tubo, la cual hacía que los gases resplandeciesen con sus colores característicos. El radón radiactivo fue colocado frente a un fondo de sulfuro de cinc, el cual resplandeció con luz amarillo-verdosa.
ESPLENDOR DE RAROS VAPORES
La iluminación multicolor que da a Tokio su famoso resplandor nocturno, se debe a una mezcla de neón y gases semejantes. En la porte superior, un anuncio propaga una máquina de coser. En la inferior se anuncian chocolates con leche y caramelos
La iluminación multicolor que da a Tokio su famoso resplandor nocturno, se debe a una mezcla de neón y gases semejantes. En la porte superior, un anuncio propaga una máquina de coser. En la inferior se anuncian chocolates con leche y caramelos
LAS
TIERRAS RARAS
Un apodo, y una afición a estar juntos
Los elementos generalmente conocidos como "tierras raras", ni son raras ni son tierras. Son metales blandos y maleables, y no escasean. El cerio, que es el más abundante, existe en mayor cantidad que el estaño o el plomo, y el tulio, que es el más escaso, es sólo algo más raro que el yodo. La confusión se debe a que al principio se tomaron los óxidos por los elementos mismos.
Todas las 15 tierras raras tienen dos electrones externos y ocho o nueve en la segunda capa interna. Difieren por los electrones de la tercera capa interna. Pero en los átomos las diferencias de tercera capa son realmente muy pequeñas. No es pues sorprendente que las tierras raras sean una familia muy unida. Un mineral que contiene una de ellas contiene todas las demás; los elementos separados no pudieron ser obtenidos en cantidades comerciales hasta finales de 1950. No obstante, la familia ha sido utilizada industrialmente desde principios del siglo actual (XX), en forma de mezclas. Se utiliza medio millón de kilos por año en una aleación llamada "misch metal", metal mixto. Combinado con hierro, el misch metal produce las piedras para encendedores, pero su uso principal es en la fabricación de hierro y de acero, donde absorbe impurezas, mejora la textura y facilita el trabajo. Una mezcla de tierras raras combinada con carbono produce las luces de arco. Y muchos compuestos de tierras raras entran en el cristal de gran calidad, haciéndolo completamente incoloro, o bien comunicando intensas coloraciones.
Un apodo, y una afición a estar juntos
Los elementos generalmente conocidos como "tierras raras", ni son raras ni son tierras. Son metales blandos y maleables, y no escasean. El cerio, que es el más abundante, existe en mayor cantidad que el estaño o el plomo, y el tulio, que es el más escaso, es sólo algo más raro que el yodo. La confusión se debe a que al principio se tomaron los óxidos por los elementos mismos.
Todas las 15 tierras raras tienen dos electrones externos y ocho o nueve en la segunda capa interna. Difieren por los electrones de la tercera capa interna. Pero en los átomos las diferencias de tercera capa son realmente muy pequeñas. No es pues sorprendente que las tierras raras sean una familia muy unida. Un mineral que contiene una de ellas contiene todas las demás; los elementos separados no pudieron ser obtenidos en cantidades comerciales hasta finales de 1950. No obstante, la familia ha sido utilizada industrialmente desde principios del siglo actual (XX), en forma de mezclas. Se utiliza medio millón de kilos por año en una aleación llamada "misch metal", metal mixto. Combinado con hierro, el misch metal produce las piedras para encendedores, pero su uso principal es en la fabricación de hierro y de acero, donde absorbe impurezas, mejora la textura y facilita el trabajo. Una mezcla de tierras raras combinada con carbono produce las luces de arco. Y muchos compuestos de tierras raras entran en el cristal de gran calidad, haciéndolo completamente incoloro, o bien comunicando intensas coloraciones.
LOS
ACTÍNIDOS
Elementos que se desintegran y finalmente desaparecen
Los metales actínidos, que comprenden los átomos más pesados de entre todos los elementos, terminan la tabla periódica. Llamados segunda serie de tierras raras, todos ellos tienen estructuras electrónicas y propiedades semejantes. Son todos radiactivos; su desintegración puede durar instantes o millones de años. Todos los que tienen números atómicos por encima del 92, uranio, son ahora fabricados por el hombre en rompe-átomos. Probablemente existieron un día en la naturaleza, pero han desaparecido. En 1940, al bombardear átomos de uranio con neutrones, se vio que el uranio los absorbía y se transformaba en otros elementos, llamados "transuranianos" o "artificiales". Los 11 elementos artificiales completan la serie de los actínidos, pero quizás se encuentren otros que formen una tercera serie. Aquí se representan 10 de los actínidos; los 5 últimos no existen en cantidades visibles.
Elementos que se desintegran y finalmente desaparecen
Los metales actínidos, que comprenden los átomos más pesados de entre todos los elementos, terminan la tabla periódica. Llamados segunda serie de tierras raras, todos ellos tienen estructuras electrónicas y propiedades semejantes. Son todos radiactivos; su desintegración puede durar instantes o millones de años. Todos los que tienen números atómicos por encima del 92, uranio, son ahora fabricados por el hombre en rompe-átomos. Probablemente existieron un día en la naturaleza, pero han desaparecido. En 1940, al bombardear átomos de uranio con neutrones, se vio que el uranio los absorbía y se transformaba en otros elementos, llamados "transuranianos" o "artificiales". Los 11 elementos artificiales completan la serie de los actínidos, pero quizás se encuentren otros que formen una tercera serie. Aquí se representan 10 de los actínidos; los 5 últimos no existen en cantidades visibles.
PRELUDIO A UN HOLOCAUSTO
Una de las primeras bombas atómicas que se hizo detonar, la «Hombre Gordo», se basaba en la escisión del plutonio. De un metro y medio de ancho, y unos tres y medio de largo, cayó sobre Nagasaki con una potencia de 20.000 toneladas de TNT. Esta fotografía es una de las dos únicas que han sido publicadas.
Una de las primeras bombas atómicas que se hizo detonar, la «Hombre Gordo», se basaba en la escisión del plutonio. De un metro y medio de ancho, y unos tres y medio de largo, cayó sobre Nagasaki con una potencia de 20.000 toneladas de TNT. Esta fotografía es una de las dos únicas que han sido publicadas.
No hay comentarios:
Publicar un comentario