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LA FORMACION DE LOS METALES
Decimos que una substancia es un elemento cuando su masa está formada por átomos iguales entre sí. Es decir; por una sola clase de átomos.

Existen unas 92 clases diferentes de átomos en la Naturaleza (aunque seamos capaces de crear otros muchos en los laboratorios) y son universales, es decir; son los mismos en todo el universo, y estamos seguros de esto por complejas razones científicas que escapan al motivo de éste artículo.

El primero de los elementos es el hidrógeno que está constituido por el átomo más ligero que existe y del que está compuesto el 75% de todo el universo. El último, el 92, es el uranio.
Muestra tabla periodica
Estos átomos son los responsables de todas las substancias que existen en el universo. Estrellas, planetas, rocas, minerales, metales, plantas, animales, todo, está formado por ellos. La historia del descubrimiento de los elementos contiene páginas que parecen de una novela de intriga y está llena de protagonistas tenaces. Esto se debe fundamentalmente a que los elementos rara vez se encuentran puros en la Naturaleza. Lo normal es que estén íntimamente mezclados formando otras materias llamadas minerales y rocas y su obtención a partir de estos es, con frecuencia, complicada y costosa.
Oro en bruto Se dice que el primer elemento descubierto por el hombre fue el oro y probablemente es cierto porque, sorprendentemente, el oro se presenta siempre en estado puro.

Otros elementos como el azufre, cobre, plata, platino, carbono y algún otro también pueden encontrarse excepcionalmente en estado puro aunque lo normal es que aparezcan mezclados con otros elementos. La gran mayoría como el calcio, litio, aluminio, hierro, plomo, níquel, cromo, silicio, etc solo se encuentran en forma de minerales.

Hasta que un científico ruso llamado Mendeleyev consiguiera ordenar los elementos en una famosa tabla que lleva su nombre, fueron muchos los intentos para establecer un orden entre los elementos.
Cuando Mendeleyev hizo su tabla aún no se habían descubierto muchos de los elementos que conocemos en la actualidad pero fue capaz de predecir la existencia y características fundamentales de varios de ellos como el aluminio, galio etc ocupando, de este modo, los huecos que aparecían en su tabla.

Esto quiere decir que, entre otras cosas, esta tabla permitió descubrir que ciertas características de los elementos, se pueden deducir dependiendo de su situación en dicha tabla y, atendiendo a esta circunstancia se clasificaron en alcalinos, metaloides, metales, gases nobles etc. Por lo tanto, llamamos metales, a un grupo de elementos que poseen una serie de características comunes que los diferencian de los otros.

Metales Metales

Todos los elementos están formados por átomos y todos los átomos lo están, a su vez, por las mismas partículas (electrones, protones, neutrones etc) de tal modo que lo único que diferencia un elemento de otro es el número de éstas partículas que constituyen cada uno de sus átomos. Cuantas más partículas tienen los átomos más pesados son adquiriendo diferentes características.

Algunas de estas características son muy evidentes como el color, el peso, la dureza etc. Todos sabemos que el hierro es gris, el cobre rojo, el oro amarillo y que si cogemos dos trozos iguales de aluminio y de plomo el de éste pesará mucho más que el de aquél. Otras diferencias son fácilmente detectables mediante la observación como el que la plata conduzca el calor mucho mejor que el hierro por ejemplo y por último otras diferencias pueden necesitar complejos experimentos para ser descubiertas como la radioactividad.

Durante miles de años los hombres se preguntaron sobre el origen del universo y todas las religiones tienen un mito para explicarlo. Sin embargo la práctica totalidad de estos mitos no incluyen ninguna explicación para el origen de las materias de que está constituido el universo. Se suponía tácitamente, que estas materias, las había formado el dios de turno en el mismo acto de creación.

El descubrimiento de la estructura atómica de la materia es muy reciente aunque la idea de que la materia estaba formada por átomos (partículas tan pequeñas que eran indivisibles) fuera enunciada por primera vez por un filósofo griego llamado Demócrito nacido en el año 460 antes de nuestra era.

Desde ese momento hasta el año 1.830, más de dos mil años después, en que un físico inglés llamado Dalton descubriera la existencia real del átomo no hubo ningún avance importante en el conocimiento de la estructura íntima de la materia a pesar de los intentos de los alquimistas para transmutar el mercurio en oro.
Tras el descubrimiento de Dalton se sucedieron otros que apuntaban a la existencia de partículas más pequeñas aún que los átomos (Si había átomos diferentes qué era lo que les hacía ser así etc)

Tuvieron que pasar 67 años para que otro científico inglés J. J. Thompson descubriera en 1.897 la primera partícula subatómica a la que llamó electrón.

Catorce años después, en 1.911, un científico nacido en Nueva Zelanda (Ernest Rutherfort) publicó la primera teoría sobre la estructura del átomo al afirmar que éstos eran como minúsculos sistemas solares con un núcleo en el centro a modo de sol y una serie de electrones girando a su alrededor como los planetas. Este mismo científico descubrió en 1.918 la segunda partícula subatómica a la que llamó protón que resultó ser 1.836 veces más pesada que el electrón. Los protones son las partículas que establecen las características específicas de cada elemento. La tercera partícula importante el neutrón fue descubierta en 1.932, catorce años después del protón, por James Chadwick.
Modelo de atomo de Rutherfort
El descubrimiento de la radiactividad realizado en 1.896 por el científico francés Henry Becquerel y los importantes descubrimientos que, dos años después, realizó el matrimonio Curie dieron lugar al nacimiento de lo que se ha dado en llamar la era atómica.

La radiactividad es un proceso que se da en la naturaleza mediante el cual determinados elementos pesados se transforman en otros más ligeros al perder partículas subatómicas por radiación.

El impacto que este descubrimiento tuvo en la investigación científica fue enorme y abrió las puertas a fuentes de energía de gigantesca potencia como todos sabemos. Pero otra de sus enseñanzas fue que era posible transformar un elemento en otro.

La ciencia había demostrado que el sueño de los alquimistas era posible. Sin embargo aún no se planteaba a fondo la cuestión de cómo se habían formado los elementos.

Los dos pasos fundamentales que hicieron que los científicos se planteasen, por fin, ésta cuestión fueron el descubrimiento de los procesos que hacen posible que las estrellas produzcan tan gigantescas cantidades de energía y la teoría del Big Bang sobre el origen del universo.

El primero de ellos fue propuesto en 1.920 por un científico norteamericano de origen alemán llamado Hans Bethe que afirmó que la energía que emiten las estrellas se debe a la unión de dos átomos de hidrógeno produciendo un átomo de helio y energía.
BigBang
Big Bang
El segundo paso conmocionó la ciencia y dio lugar a un apasionado debate que aún no ha terminado. Lo dio el científico ruso George Gamow en 1.948 cuando afirmó que el universo había surgido como consecuencia de una gran explosión que, poco después, fue bautizada con el nombre de Big Bang por el gran científico inglés Fred Hoyle, su más feroz oponente.

Según ésta, antes del gran estallido no existían átomos, ni electrones ni ninguna otra partícula de las que están formados los átomos. Sin embargo, tres minutos después, ya existían tres elementos hidrógeno, helio y litio que se repartieron toda la masa del universo en una proporción del 75%, 25% respectivamente mas unas trazas insignificantes de litio.

La inevitable pregunta fue entonces ¿cómo se formaron los demás elementos? Había nacido la nucleosíntesis.

La respuesta a la pregunta solo ha podido contestarse a medias por el momento y prolongó el agrio debate entre Gamow y Hoyle hasta la muerte de ambos.

Gamow defendía que también se habían originado en el momento del Big Bang mientras que Hoyle afirmaba que se formaban en las estrellas como consecuencia de las reacciones nucleares, a enormes presiones y temperatura, que se producen en ellas.

Al final parece que ambos tenían razón pues, según las últimas teorías, los más ligeros (del helio al hierro) se producen en las estrellas mientras que los pesados sólo se pueden producir en las explosiones de las supernovas.
De ser esto cierto las cantidades de los elementos pesados que hay en la Tierra (oro, plata, platino, uranio etc) llegaron a nuestro planeta procedentes de estrellas que estallaron millones de años antes de que se formara nuestro sistema solar.

Resulta poético pensar en ello cuando contemplamos una joya realizada con uno de estos metales.

Fco Saura