Isaac Asimov - Los gases nobles

Estimulante viaje a través del mundo de la química moderna y atinado recordatorio de que en ninguna rama de la Ciencia puede ser considerado como «absoluto» el conocimiento ni darse por «terminada» la investigación.

Isaac Asimov

ePub r1.1

FLeCos 08.10.2016

Título original: The noble gases

Isaac Asimov, 1966

Traducción: Pedro Victor Debrigode Dugi

Retoque de cubierta: FLeCos

Editor digital: FLeCos

ePub base r1.2

A Richard DeHaan y Pat van Doren, que hacen divertido el escribir libros.

[1] Para una más amplia explicación de los elementos químicos y cómo llegaron a ser descubiertos, véase Isaac Asimov: «La búsqueda de tos elementos».

[2] Este procedimiento se llama en inglés serendipity, por Serendib, el antiguo nombre de la isla de Ceilán. Debe este nombre a un relato titulado «Los tres príncipes de Serendib», escrito por el novelista inglés Horace Walpole, en el cual los tres príncipes persisten en hallar, a través de incidencias, objetos más valiosos que los que estaban buscando.

[*] Gases nobles.

[3] Los símbolos químicos para los otros gases nobles, excluyendo el argón, son: Helio, He; Criptón, Kr; Xenón, Xe, y Radón, Rn. El argón es un caso especial. Fue el único entre los gases nobles al que se le asignó un símbolo de una sola letra, A Esta irregularidad demostró, finalmente, producir desconcierto entre los químicos, por lo que en la década de los sesenta, se decidió que el símbolo químico del Argón era Ar.

[4] Los números masa no son realmente verdaderos números exactos. Las leves desviaciones de la exactitud son sumamente importantes en la física atómica, pero esto excede del marco de este libro.

[5] No «tienden» a reaccionar, pero, tal como veremos, existen unas determinadas condiciones en las cuales algunos de ellos sí lo hacen, sin embargo.

[*] Gases Noble.

[6] El helio y el argón en el suelo están casi enteramente en la forma de helio-4 y argón-40. Por consiguiente, las provisiones atmosféricas de helio-3 y argón-38 son virtualmente todas las que hay de estos isótopos.

[7] El gas hidrógeno, formado por moléculas compuestas de parejas de átomos de hidrógeno-2, tendrá un peso molecular de 4, mientras que un gas integrado exclusivamente por helio-3 tendrá un peso atómico de 3. Así, una variedad de helio podía ser más ligera que otra de hidrógeno. Sin embargo, el hidrógeno-2 y el helio-3 son bastante raros. El hidrógeno y el helio corrientes son casi por entero hidrógeno-1 y helio-4, respectivamente, y así deben ser tratados.

[8] Un objeto más ligero que el agua flota en la superficie del agua, porque ésta tiene una superficie sobre la cual flotar. Un gas más ligero que el aire asciende, pero halla un nivel límite para su ascenso y se vuelve menos denso con la altura, mientras que el aire que flota, encerrado en un recipiente, sólo puede expansionarse en dicho recinto. Con el paso del tiempo, deja de ser menos denso que el aire que le rodea, y entonces ya no se eleva.

[*] Gases nobles.

[9] Naturalmente, si respiramos una atmósfera formada enteramente o casi por entero de helio, moriríamos al cabo de pocos minutos. No sería el helio el que provocaría la muerte, sino la carencia de oxígeno. Siempre y cuando se disponga de la adecuada provisión de oxigeno, se puede respirar todo el helio que nos parezca.

[10] Esto también es cierto para las combinaciones. Sin embargo, mientras las moléculas de una combinación ganan energía, lo mismo hacen los átomos individuales que integran la molécula. Las moléculas pueden vibrar hasta desintegrarse, por así decirlo, antes de que sea alcanzado el punto de ebullición o incluso el punto de fusión. Tales combinaciones se dice que se descomponen al calentarse. No obstante, muchas combinaciones tienen puntos de fusión y ebullición muy claros y se desintegran tan sólo a temperaturas muy por encima del punto de ebullición. Los elementos bivalentes pueden desintegrarse en átomos individuales si son calentados a una temperatura lo bastante elevada, pero, habitualmente, esto también tiene lugar muy por encima del punto de ebullición.

[11] Para ser lo más exactos posible, el valor corrientemente aceptado del cero absoluto es de –273,16° C.

[12] Los gases nobles están relacionados en orden de peso atómico decreciente.

[13] En cierto modo, el helio corriente no ostenta la marca total en puntos de ebullición. Si el helio-3 es separado y recogido, demuestra que tiene un punto de ebullición de 3,2° K, evidentemente un grado inferior al del helio-4. Sin embargo, el helio-3 es una sustancia tan rara que su único valor estriba en ayudar a los físicos teóricos a explicar la estructura de la materia y su comportamiento a temperaturas ultrafrías. Carece de usos prácticos.

[*] Gases nobles.

[14] En la realidad práctica, el raro y radiactivo radón es tan difícil para manejarlo que casi siempre se descarta en tales problemas químicos. Por consiguiente, se da por sentado que el xenón, el segundo gas noble más pesado, y el gas noble estable más pesado, es el menos inerte en sentido práctico.

[15] Espato flúor, o fluorita, emite un color azulado cuando es expuesto a la luz ultravioleta. Esta producción de luz visible por influencia de luz ultravioleta es presentada por muchas sustancias, pero es la fluorita la que da al fenómeno su nombre: fluorescencia.

[16] Los cristales de bióxido de silicio se llaman cuarzo; la arena corriente está compuesta de fragmentos de cristales impuros de bióxido de silicio.

[17] Esta familia incluye los seis metales: platino, osmio, indio, paladio, rutenio y rodio.

[18] Los importantes compuestos de tejido vivo se componen de tales moléculas; de ahí el nombre de «orgánico».

[19] Nunca debe olvidarse que el número de científicos es limitado y el número de problemas científicos, infinito.

De vez en cuando, algo particularmente asombroso e inesperado ocurre en la ciencia. De cuando en cuando, algo trastorna las normas establecidas.

Un ejemplo perfecto de tal acontecimiento tuvo lugar en 1962 cuando se obtuvieron por vez primera compuestos de gas noble. El mundo entero de la química quedó asombrado.

La persona ajena a la química puede, lógicamente, sentirse sorprendida ante tanta excitación. ¿Por qué resulta tan sorprendente que se puedan obtener compuestos de gas noble? ¿Qué son los gases nobles? ¿Por qué se les llama nobles?

En esta obra intentaré contestar a estas preguntas, entre muchas otras, y, al hacerlo, quedará revelada una peculiar coincidencia. Toda la historia de los gases nobles ha consistido en un asombroso e inesperado acontecimiento uno tras otro.

Aun cuando los gases nobles son muy poco corrientes y tienen solamente unos pocos usos especializados, ninguna otra sustancia en todo el mundo ha tenido tras ella una historia tan dramática.

Parte del drama empieza varios siglos antes de que los gases nobles fuesen descubiertos en realidad. Comienza en los difuminados años del siglo XVIII, cuando la sustancia de gran atractivo en los titulares científicos no era nada más que… aire. Para deliberar sobre el aire, debemos remontarnos muy lejos en el tiempo.

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