¿Por qué es el cloro mi elemento favorito?

 

Con motivo del año internacional de la tabla periódica en el 2019, la Universidad de La Rioja  organizó la primera edición del concurso escolar anual “Apadrina un elemento”. En este concurso, equipos de alumnos tenían que elegir un elemento químico, estudiarlo y, después de hacerlo un poco suyo, hacer una presentación en vídeo que justificase por qué habían apostado por él. El hierro, el azufre y el magnesio fueros los elementos apadrinados por las alumnas ganadoras de las tres ediciones anuales que se han celebrado hasta ahora. Sí, alumnas, tres equipos de chicas. ¡Bravo por ellas!

Está bien esa idea de humanizar los elementos químicos e imaginarlos dotados de carácter y personalidad. Cada uno con sus virtudes y defectos, con sentimientos, capaces de entablar relaciones los unos con otros como si fueran personas. No es muy científico, pero resulta divertido y es más verosímil de lo que parece. En ocasiones los profesores nos servimos de esto para ayudar a los alumnos a entender algunos conceptos  relacionados con el enlace o la reactividad química de los elementos. Ya se sabe, como aquello de que “el oxígeno está ansioso por captar dos electrones y el calcio está incómodo reteniendo los suyos mientras vive esperando que alguien se los acepte, se encuentran y ¡zas! el oxígeno se los toma y se quedan los dos a gusto atraídos el uno por el otro, juntos como una pareja estable”. 

 

¿Cuál es tu elemento favorito?

Volvamos al inicio. ¿Cuál dirías tú que es el elemento más importante? ¿el más abundante? ¿tal vez el más útil? ¿el más cercano y familiar? o sencillamente el que te cae mejor por eso de imaginártelo con personalidad propia.

 Para muchos, entre los que se incluyen mis excompañeras del departamento de Física y Química del Instituto, químicas orgánicas de formación, el elemento más importante es el carbono. Se supone que por eso de que es “el elemento de la vida” y que tiene una capacidad ilimitada para formar todo tipo de estructuras, y que más del 95% de los compuestos químicos conocidos lo contienen, y bla, bla, bla…  pero a mí el carbono me parece un elemento mediocre que se lo tiene un poco creído a fuerza de que le hagan tanto la pelota y con un complejo de superioridad poco disimulado. Siempre me he imaginado al átomo de carbono como un señor aburrido pero sobrado que mira por encima del hombro a los demás, siempre dejándose adular por el hidrógeno, otro elemento que no puede ser más simple y que se apaña por igual con cualquiera que se le arrime. Es cierto que el carbono puede encadenar unos átomos con otros formando un número ilimitado de configuraciones. Sí, pero sin gracia, como un currante que no sabe hacer otra cosa que apilar ladrillos o montar andamios. Por sí mismo no tiene personalidad, Los miles de estructuras que se monta con el hidrógeno, su perrito faldero, que son los hidrocarburos, son variaciones de lo mismo, una colección de clones cuya química no puede ser más anodina. Son los heteroátomos, como el oxígeno, el nitrógeno, el azufre, o los halógenos, los que le dan la gracia y la versatilidad a la química orgánica y los que multiplican casi hasta el infinito la diversidad de los compuestos del carbono.

Si me preguntan por mi elemento favorito, para mí es el cloro. Sin dudarlo. No cabe duda de que desde un punto de vista objetivo se trata de un elemento importantísimo, como explico más adelante; pero es que además, subjetivamente, yo le profeso un reconocimiento especial. Digamos que me cae bien y que estas alturas, por varias razones, el cloro es para mí como un viejo amigo.

  

Breve semblanza del cloro

Gas cloro (dicloro Cl₂) en un balón de vidrio

El cloro, de símbolo Cl, es el elemento número 17 del sistema periódico. Es un no metal representativo perteneciente a la familia de los halógenos (grupo 17), concretamente el segundo (periodo 3), situado por debajo del flúor y por encima del bromo. Sus átomos tienen un tamaño pequeño tirando a mediano y su configuración electrónica es 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵. Esta configuración peculiar, con 7 electrones de valencia en su tercera y última capa, a falta de uno para cerrar el octeto, es responsable de los altos valores para su afinidad electrónica y energía de ionización y por lo tanto de su muy alta electronegatividad. Además tiene orbitales d vacíos de la misma capa a su disposición que le permiten  deslocalizar esos electrones con facilidad para formar con ellos hasta siete enlaces. Esta estructura determina así su comportamiento químico, caracterizado por su fuerte carácter oxidante y su alta reactividad con los metales para formar cloruros. También forma una enorme variedad de compuestos moleculares de carácter ácido con el oxígeno, y con la mayoría de los no metales, llegando a presentar hasta 6 números de oxidación distintos (±1, +3, +4,  +5, +7). 

En su estado elemental, el cloro se presenta como un gas tres veces más denso que el aire, de color amarillo verdoso, tóxico, muy irritante que se puede licuar a presión normal a -34 ºC. Es muy oxidante y está formado por moléculas diatómicas Cl₂. Es un elemento bastante abundante en la naturaleza, pero no se encuentra libre sino combinado en forma de sales, cloruros principalmente, en gran parte disueltas en la hidrosfera. El cloro fue aislado por primera vez por el químico sueco C. W. Scheele en 1774.

Volviendo a la personificación de los elementos. Cuando pienso en el átomo de cloro, yo me lo imagino como un hombre maduro pero fuerte, seguro de sí mismo. Vale que es un poco brusco con los demás, sobre todo con los metales (que siempre los he imaginado del  género femenino, supongo que por eso de su brillo especial y su afinidad complementaria por los no metales y también porque el enlace metálico siempre me ha parecido un  arreglo muy femenino. Pero el cloro es honesto y claro, no engaña a nadie, exige su electrón y así se lo va a hacer notar a los demás. A cambio él será fiel y mantendrá una relación estable y duradera con quien esté dispuesto a cedérselo. Vamos, que el cloro es el machote de la tabla periódica, pero dicho en plan cariñoso y despojando a este calificativo de cualquier connotación negativa.  Sólo hay dos elementos que le ganan en electronegatividad, o lo que es lo mismo, en su avaricia por los electrones propios y ajenos. Uno es de su familia, el flúor, su hermano pequeño. Pero el flúor es un jovenzuelo violento, irascible y sin principios, un egoísta imprevisible que no respeta a nada ni a nadie, hasta el punto de no respetar ni al químico que lo descubrió, a quién mató, ni a sus vecinos del grupo 18, los gases nobles, a los que todos respetan y que nunca se meten con nadie. El otro es el omnipotente y omnipresente oxígeno, el capo de la tabla, el líder con el que todos van a tener que relacionarse. Sería mi preferido de no ser por la debilidad personal que tengo por el cloro. 

 

Utilidad y aplicaciones

Hace ya tiempo que el cloro se decidió a colaborar con la humanidad para mejorar nuestro bienestar ¿o fue al revés? No sé.

La lista de aplicaciones beneficiosas del cloro y sus compuestos derivados se puede hacer interminable. Me limitaré a citar, de forma general, algunas de las más importantes.

En la naturaleza es el principal soluto del agua del mar, de donde puede extraerse, y  uno de los oligoelementos esenciales para la vida.

Es con diferencia el principal desinfectante, empleado en todo tipo de locales y para toda clase de materiales, sanitarios, domésticos o industriales,  en forma de lejías u otros productos de limpieza.

Ha sido y sigue siendo el mejor tratamiento potabilizador de las aguas en todo el planeta, y de esta manera el mejor freno que ha existido para evitar la propagación de muchas  enfermedades infecciosas.

Es uno de los oxidantes más empleados en el blanqueo de fibras textiles y papel.

Los insecticidas, fungicidas o plaguicidas más eficaces  son derivados del cloro.

Es el punto de partida de la fabricación del ácido clorhídrico, a partir del cual se deriva una enorme variedad de procesos industriales que abarcan todo tipo de productos y materiales, para la agricultura, la madera, la construcción, la maquinaria o la minería, por citar solo unos pocos.

Por ir acabando, decía antes que la química del carbono sería un poco sosa si no fuese por los heteroátomos. El cloro es uno de ellos, y el empleo de los compuestos organoclorados es una de las principales herramientas que tienen los químicos para sintetizar moléculas cada vez más diversas y complejas que permiten crear nuevos productos como medicamentos, polímeros y plásticos, revestimientos, fibras textiles, o nuevos materiales.

 

Justificación

Creo que conozco bien al cloro. Lo he estudiado bastante, más que a otros elementos,  y lo he explicado también. Me he interesado por la historia de su descubrimiento y sus muchísimas aplicaciones, por su estructura atómica y sus propiedades químicas, por sus beneficios y sus peligros. El cloro fue la herramienta de trabajo con la que aprendí a investigar en el laboratorio de la universidad. Lo he obtenido, lo he hecho reaccionar, también he sufrido el punzante ardor en mi pecho al inhalarlo accidentalmente y el escozor de sus ácidos en contacto con mi piel.

Es al cloro y sus derivados a quien he venido confiando todos los días de mi vida  la limpieza de mi casa, la salubridad de mi agua y la desinfección de los patógenos que han amenazado a mi salud. Pero no sólo eso, también me he beneficiado día tras día de los innumerables materiales de los que forma parte ya sea directa o indirectamente, materiales con los que me he vestido, con los que he mejorado el confort de mi vivienda, con los que he jugado y he trabajado. Todo esto a un bajo coste. Y qué decir de las cosechas que han salvado sus agroquímicos y el avance que ha supuesto para la higiene de los alimentos.

Sería imposible de cuantificar los millones de vidas que se han podido salvar gracias al cloro durante los últimos cien años gracias a su protagonismo en la higiene y desinfección, así como en la síntesis de nuevos materiales y productos que han mejorado nuestras condiciones de vida.

Pero siempre hay un lado oscuro. El abuso irresponsable de pesticidas organoclorados como el DDT, o deficiencias de control en la obtención industrial de sus polímeros y compuestos para surtir al mercado de materiales, así como en su eliminación, han tenido un importante impacto tanto en el medio ambiente como en la salud de las personas. También el cloro ha sido utilizado deliberadamente para quitar vidas en la guerra química desde la primera guerra mundial pero, en mi opinión, la culpa no la tiene el cloro sino la actitud de los señores de la guerra, quienes de no haber matado así a miles de personas con sus derivados, lo hubiesen hecho igualmente con otras armas convencionales.

En cualquier caso, el impacto que ha tenido el uso del cloro en beneficio de la humanidad resulta ser muchísimo más importante que los daños colaterales, que sin duda hay que esmerarse en atajar.

Decía al principio que el cloro es para mí como un viejo amigo, y es que al  cloro más vale tenerlo de amigo que de enemigo. Tiene carácter fuerte, es dominante, incluso puede llegar a ser peligroso. Pero es honesto. Si lo respetas te respetará, pero si le provocas reaccionará hasta reducirte. O mejor dicho ¡hasta oxidarte!