Wikichicos/Los Elementos/Introducción
Para saber lo que son los "Elementos", necesitas saber sobre química. Entonces, ¿qué es la química? La química es el estudio de la materia y los cambios que ocurren en ella. Desafortunadamente, esto no te dice mucho sobre la química, y también está muy lejos de decirte TODO sobre la química.
Todo en la Tierra, todo en nuestro sistema solar, todo en nuestra galaxia, y todo en el universo está hecho de materia. La materia es el nombre que los científicos han dado a todo lo que puedes tocar, o ver, o sentir, u oler. La materia ocupa el espacio, y la materia tiene peso. Para ser realmente correctos, deberíamos decir que la materia tiene volumen y masa. En otras palabras, la materia tiene sustancia, y los "Elementos" (alrededor de 118 de ellos) son los que dan a la materia su sustancia, incluso lo que la hace existir.
La mayoría de la materia que te rodea tendrá más de un elemento en ella. Pero hay trozos de materia que ciertamente has visto y tocado que están hechos de un solo elemento. Si alguna vez has sostenido un diamante, por ejemplo, está formado por un solo elemento, el elemento Carbono. Sorprendentemente, el grafito de un lápiz que se usa para dibujar o escribir también es Carbono, sólo que dispuesto de forma diferente.
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Algunos otros ejemplos de materia que puedes haber visto y que tienen un solo elemento son: una lata de bebida de aluminio; joyas de oro de 24 quilates; el gas helio en un globo que flota hacia arriba; barandillas de jardín de hierro fundido; láminas de plomo utilizadas por los constructores en los tejados de las casas; un polvo llamado "flor de azufre" que se puede comprar en una farmacia.
En realidad, estos no son ejemplos perfectamente verdaderos de elementos, porque un elemento, como el Oro o el Aluminio, siempre tendrá pequeñas cantidades de otros elementos presentes como impurezas.
No muchos elementos se producen "naturalmente", es decir, como trozos de sustancia casi pura que se pueden recoger del suelo. Los elementos Oro y Azufre se producen de forma natural, al igual que el Carbono cuando es un diamante.
Para purificarlos, la mayoría de los elementos tienen que ser separados uno del otro, porque en la mayoría de la materia están unidos juntos por fuertes "lazos químicos". A veces esto se puede hacer muy fácilmente usando calor o electricidad.
Los antiguos sabían cómo hacer el elemento Hierro. Lo hacían calentando el mineral de hierro extraído del suelo con el carbón que obtenían de la quema de madera. La materia que contenía el hierro era originalmente un "compuesto" de dos elementos, hierro y oxígeno; calentando con carbón vegetal se eliminaba el oxígeno produciendo un gas llamado dióxido de carbono, dejando solamente el hierro.
Los elementos Sodio y Cloro pueden separarse de la sal común pasando una corriente eléctrica a la sal que se derrite a una temperatura muy alta. Se dice que la sal con la que empezamos es un "compuesto" de sodio y cloro. Se le da el nombre científico de cloruro de sodio.
Una fuente interesante de elementos es el aire que nos rodea. Contiene una mezcla de elementos que son todos gases, como el oxígeno, del que ya habrás oído hablar, así como muchos gases que no son elementos pero que son compuestos, un poco como la sal, ¡sólo que diferentes!
Para obtener los elementos del aire necesitamos enfriarlo a una temperatura muy baja, ¡mucho más baja que la de Siberia en invierno! A unos -190°C se forma un líquido. Es un poco como enfriar el vapor para hacer agua. Después, al hervir este líquido, los gases se liberan uno a uno. Además de los elementos Oxígeno y Nitrógeno, podemos obtener lo que se llama "gases nobles", los elementos Argón, Xenón y Kriptón. Otros dos gases nobles, el Helio y el Neón, están en el aire y pueden ser eliminados enfriándolos a una temperatura aún más baja.
Probablemente te has preguntado cómo hemos llegado hasta aquí sin usar algunas palabras que probablemente han escuchado, y que son parte del tema de la química: átomo, molécula, electrón, nuclear y así sucesivamente. De hecho, hasta hace unos 150 años los químicos no sabían realmente mucho sobre ninguna de estas cosas, aunque sí entendían la diferencia entre elementos y compuestos.
Hoy en día podemos "ver" los átomos utilizando un microscopio electrónico especial, que amplía las cosas que son millones de veces más pequeñas que las que miramos con un microscopio ordinario. Bajo un microscopio electrónico de barrido, que muestra las cosas en 3-D, los átomos aparecen como bolas borrosas.
Los átomos son la clave para describir por qué existen diferentes elementos y por qué estos elementos forman sólo esos compuestos que sí existen.
Los átomos también explican por qué la tabla periódica de los elementos es como es, a pesar de que gran parte de ella fue elaborada por los antiguos químicos como Dobereiner y Mendeleev (ver Capítulo 4). Comprender los átomos puede explicar, por ejemplo, por qué hay sólo 81 elementos que tienen átomos que pueden existir para siempre.