Origen De Los Elementos Químicos
Páginas: 30 (7365 palabras)
Publicado: 3 de noviembre de 2012
Origen de los Elementos Químicos
Tabla de Contenido:
Génesis 3
El Reino de las Fuerzas 5
Se Encienden los Fuegos 6
La Alquimia Estelar 9
¡El Espectáculo! 16
Pasados y Futuros Actores 19
Final del Camino 20
Palabras Finales 21
Por: Orlando José Abrams Cristians
Universidad Central de Venezuela
Facultad de Ciencias
Escuela de Química[pic]
Origen de los Elementos Químicos
Orlando José Abrams Cristians
Origen de los Elementos Químicos
Cuando se comienza a estudiar química, una de las primeras cosas que se aprende es que todas las sustancias están formadas a partir de estructuras básicas conocidas como elementos químicos. Existen algo más de un centenar de elementos, cada unocaracterizado por un número llamado Z o número atómico, el cual corresponde al número de protones en el núcleo. Este último contiene además una cierta cantidad de neutrones (número N), la cual puede variar. Así los diferentes núcleos atómicos son varios miles.
De los núcleos atómicos conocidos, algunos han sido obtenidos artificialmente, mientras que otros existen en la naturaleza. “¿Cómo ycuándo se formaron estos núcleos? ”. Tal vez la respuesta que la gente se da más frecuentemente es: “Los elementos existen desde que el mundo es mundo”. Como veremos, hasta donde hoy sabemos, ¡esto está muy lejos de la verdad!. Dos elementos el hidrógeno y el helio y posiblemente un tercero el litio, existen “casi” desde que el mundo es mundo. Al menos desde que éste tenía unos pocos minutos deexistencia. El resto no se formó hasta decenas o tal vez centenares de millones de años desde la creación de El Universo.
Hace cincuenta años nadie tenía una respuesta “científica” a esta pregunta. ¿ La razón ?. Ella está íntimamente ligada a otra pregunta: ¿ Cómo se originó El Universo ?. Hace cincuenta años ningún científico que se respetase se hacía estas preguntas. El origen del Universo eraconsiderado tema de los metafísicos. Este juicio no carecía de justificación, simplemente, no existía fundamentos teóricos ni observacionales para construir una historia del Universo.
El primero en plantear una teoría científica sobre el origen de los elementos fue el astrofísico y matemático ruso-norteamericano George Gamow, en un trabajo publicado en 1948 junto a sus colegas Alpher y Bethe. Estateoría se basa en la también primera teoría de la formación del Universo, la teoría de “ ¡La Gran Explosión! o Big Bang! ” esbozada por primera vez por el astrónomo belga George Lamaitre, y posteriormente por de Sitter ( basado en las ecuaciones de Einstein ), Eddington y el propio Gamow.
De acuerdo a esta teoría, El Universo se inició en un “ huevo cósmico ” muy caliente, a miles de millonesde grados, y muy denso, cientos de millones de gramos por centímetro cúbico. Este huevo cósmico comenzó a expandirse y enfriarse, estaba formado por un material que Gamow llamó “ylem” o “neutronio”, el cual con feroz violencia se descompuso en neutrones ( n ) y estos a su vez en protones ( H1 )* y electrones ( e- ).
Los protones y neutrones reaccionarían para producir deuterio ( H2 ). Esteúltimo con un neutrón formaría tritio ( H3 ), el cual es inestable y se descompone para dar helio-3 ( He3 ). También el helio-3 se forma por reacción del deuterio con un protón. El helio-3 con un neutrón conduciría al helio-4 ( He4 ). En la figura 1 se resume estas reacciones.
[pic]
Figura 1
Pero a partir de la formación del helio-4 comienza a haber problemas ( figura 2 ). Este elemento essumamente estable y difícilmente adiciona un protón o un neutrón. En efecto, la adición de un protón producirá litio-5, el cual es inestable y se desintegra tan pronto como se forma. La adición de un neutrón producirá helio-5, isótopo también inestable. Existe la posibilidad de que el helio-4 adicione un deuterio para formar litio-6, pero esto es poco probable, dado que los deuterios son...
Tabla de Contenido:
Génesis 3
El Reino de las Fuerzas 5
Se Encienden los Fuegos 6
La Alquimia Estelar 9
¡El Espectáculo! 16
Pasados y Futuros Actores 19
Final del Camino 20
Palabras Finales 21
Por: Orlando José Abrams Cristians
Universidad Central de Venezuela
Facultad de Ciencias
Escuela de Química[pic]
Origen de los Elementos Químicos
Orlando José Abrams Cristians
Origen de los Elementos Químicos
Cuando se comienza a estudiar química, una de las primeras cosas que se aprende es que todas las sustancias están formadas a partir de estructuras básicas conocidas como elementos químicos. Existen algo más de un centenar de elementos, cada unocaracterizado por un número llamado Z o número atómico, el cual corresponde al número de protones en el núcleo. Este último contiene además una cierta cantidad de neutrones (número N), la cual puede variar. Así los diferentes núcleos atómicos son varios miles.
De los núcleos atómicos conocidos, algunos han sido obtenidos artificialmente, mientras que otros existen en la naturaleza. “¿Cómo ycuándo se formaron estos núcleos? ”. Tal vez la respuesta que la gente se da más frecuentemente es: “Los elementos existen desde que el mundo es mundo”. Como veremos, hasta donde hoy sabemos, ¡esto está muy lejos de la verdad!. Dos elementos el hidrógeno y el helio y posiblemente un tercero el litio, existen “casi” desde que el mundo es mundo. Al menos desde que éste tenía unos pocos minutos deexistencia. El resto no se formó hasta decenas o tal vez centenares de millones de años desde la creación de El Universo.
Hace cincuenta años nadie tenía una respuesta “científica” a esta pregunta. ¿ La razón ?. Ella está íntimamente ligada a otra pregunta: ¿ Cómo se originó El Universo ?. Hace cincuenta años ningún científico que se respetase se hacía estas preguntas. El origen del Universo eraconsiderado tema de los metafísicos. Este juicio no carecía de justificación, simplemente, no existía fundamentos teóricos ni observacionales para construir una historia del Universo.
El primero en plantear una teoría científica sobre el origen de los elementos fue el astrofísico y matemático ruso-norteamericano George Gamow, en un trabajo publicado en 1948 junto a sus colegas Alpher y Bethe. Estateoría se basa en la también primera teoría de la formación del Universo, la teoría de “ ¡La Gran Explosión! o Big Bang! ” esbozada por primera vez por el astrónomo belga George Lamaitre, y posteriormente por de Sitter ( basado en las ecuaciones de Einstein ), Eddington y el propio Gamow.
De acuerdo a esta teoría, El Universo se inició en un “ huevo cósmico ” muy caliente, a miles de millonesde grados, y muy denso, cientos de millones de gramos por centímetro cúbico. Este huevo cósmico comenzó a expandirse y enfriarse, estaba formado por un material que Gamow llamó “ylem” o “neutronio”, el cual con feroz violencia se descompuso en neutrones ( n ) y estos a su vez en protones ( H1 )* y electrones ( e- ).
Los protones y neutrones reaccionarían para producir deuterio ( H2 ). Esteúltimo con un neutrón formaría tritio ( H3 ), el cual es inestable y se descompone para dar helio-3 ( He3 ). También el helio-3 se forma por reacción del deuterio con un protón. El helio-3 con un neutrón conduciría al helio-4 ( He4 ). En la figura 1 se resume estas reacciones.
[pic]
Figura 1
Pero a partir de la formación del helio-4 comienza a haber problemas ( figura 2 ). Este elemento essumamente estable y difícilmente adiciona un protón o un neutrón. En efecto, la adición de un protón producirá litio-5, el cual es inestable y se desintegra tan pronto como se forma. La adición de un neutrón producirá helio-5, isótopo también inestable. Existe la posibilidad de que el helio-4 adicione un deuterio para formar litio-6, pero esto es poco probable, dado que los deuterios son...
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