Espectros y espectroscopios para todos

 

Acabo de volver del XXXV Congreso de la Asociación ENCIGA  (Ensinantes de Ciencias de Galicia) celebrado en la villa de Ponteceso (A Coruña). En esta ocasión he participado organizando un obradoiro titulado “Espectroscopia práctica low cost”. En este taller, después de resaltar la importancia que tiene la espectroscopía y su práctica en el currículo del Bachillerato, he compartido con los profesores asistentes algunas experiencias relacionadas con ese tema. Más concretamente, cómo hacer para que todos los alumnos puedan disponer de espectroscopios y materiales que suministren los espectros adecuados, y hacer algunas prácticas interesantes desde el punto de vista didáctico; todo ello con buena calidad y al mínimo coste.

Esta experiencia la hemos ido desarrollando hasta ahora el IES Tomás Mingot de Logroño (mi último destino como profesor en activo) y el objetivo principal de relatarla era animar a otros profesores a ponerla en práctica en sus Centros.

Abriendo en este mismo blog la pestaña de la página Mis Trabajos, en el capítulo de Espectroscopía podrás encontrar todos los documentos, materiales y experiencias elaborados para este tema, desde el desarrollo del taller, pasando por las instrucciones para confeccionar los espectroscopios, o los procedimientos para realizar algunas experiencias prácticas de espectroscopía.

 

Espectroscopía, espectros, espectroscopios… ¿de qué estamos hablando?

El espectro de una sustancia es un registro gráfico de la interacción entre la luz que desprende o recibe y la materia que la compone. Muestra la intensidad de la luz emitida o absorbida para cada una de las frecuencias o longitudes de onda (color) que abarca. El espectro de una sustancia revela información de su estructura a nivel atómico-molecular, y en cierto modo puede considerarse la “huella dactilar” que permite identificar su presencia en una muestra. Los espectroscopios son los dispositivos que permiten observar espectros. Si además cuantifican la intensidad de cada frecuencia se denominan espectrómetros o espectrofotómetros.

Todo espectroscopio consta de dos elementos esenciales: El colimador, rendija fina para estrechar el haz de luz que recibe de la muestra, y un prisma óptico o red de difracción, para separar el haz de luz, ya por dispersión o ya por difracción, en las frecuencias monocromáticas que lo componen. El conjunto debe estar aislado del resto de luz exterior y el espectro se registra entonces en la retina o en una placa fotográfica a través de una abertura u ocular.

      Espectro visible discontinuo de emisión característico del hidrógeno, producido por la luz emitida en el tubo de descarga de este gas al analizarlo con un espectroscopio clásico de prisma como el de la foto.

 Los espectros se pueden clasificar atendiendo a diferentes criterios:

• Visible, UV, IR, X, MW, etc. Según la radiación electromagnética que interaccione con la sustancia analizada. Los espectros atómicos que aquí tratamos son los espectros visibles originados en las transiciones entre niveles electrónicos de los átomos de la sustancia.
• De emisión o absorción. Según  se analice la  luz que emite la sustancia, excitada mediante calor o tensión eléctrica, o la que absorbe al incidir sobre ella luz de todas las frecuencias. Ambos espectros son complementarios para una misma sustancia, es decir, las frecuencias que emite son exactamente las mismas que absorbe.
• Continuos o discontinuos. Según aparezca una distribución continua de la frecuencia o bien discontinuidades que, según su grosor, pueden ser bandas o rayas espectrales. Sólidos y líquidos dan espectros continuos o de bandas, mientras que los discontinuos de rayas son propios de gases y plasmas.

 

Sobre la conveniencia de hacer experimentos con espectros

La naturaleza física de la luz en general y, más concretamente, su interacción con la materia en relación con la estructura atómico-molecular, que es el objeto de la espectroscopía, es un tema que está presente en todas las asignaturas de Física y Química del Bachillerato Científico y Tecnológico. Pero es sobre todo en la Química de 2º curso donde se aborda explícitamente el estudio de los espectros atómicos. Por otro lado se insiste en la conveniencia de que el alumnado experimente e investigue mediante la realización de trabajos prácticos en el laboratorio en todos los niveles. Haciendo clic en este enlace encontrarás una tabla con los contenidos del currículo actual del Bachillerato relacionados con la luz y los espectros y la importancia de su experimentación.

Así pues parece muy apropiado programar prácticas en las que los alumnos tengan la oportunidad de manejar espectroscopios  y obtener e interpretar espectros, pero ahora surge el problema de contar con el instrumental adecuado.

 

Cómo disponer de espectroscopios buenos, bonitos y  baratos

Pues ¡haciéndoselos uno mismo!

Los equipos de espectroscopía son caros y delicados, por lo que dotar a un laboratorio escolar con este instrumental para que los alumnos puedan realizar sus experiencias de forma individual requeriría un presupuesto difícil de asumir para muchos Centros. La solución consiste en confeccionar nuestros propios espectroscopios hechos a mano. En la web podemos encontrar algunas propuestas de modelos para este fin. Pero aquí vamos a presentar dos modelos optimizados para obtener unos espectros más que aceptables. En los enlaces que aparecen a continuación encontrarás las instrucciones detalladas para hacer estos espectroscopios.

Espectroscopio “marca ACME” 

Hecho con un tubo de cartón y una red de difracción tipo diapositiva de 500 L/mm disponible en catálogos de material didáctico. Recoge un espectro visible de notable calidad, es manejable, resistente y la red se puede quitar y poner fácilmente. Ideal para dotar al laboratorio con varias unidades. Para ver cómo montarlo, haz clic en este enlace.

Espectroscopio casero “BBB” 

 

Hecho con cartulina y un fragmento de un CD viejo a modo de red de difracción. Ideal para disponer de un espectroscopio individual sin gastar un duro. Cada alumno puede hacer fácilmente el suyo y es sorprende la calidad de los espectros que se pueden observar con él si se tiene un mínimo de cuidado en su confección. Las Instrucciones y plantilla están disponibles en este enlace .

 

En las figuras: fotos de los dos modelos de espectroscopio descritos y el espectro visible de emisión discontinuo de una lámpara fluorescente de bajo consumo tal como puede observarse en cada uno de ellos.

 

¿Y dónde podemos observar espectros interesantes?

Pues sin ir más lejos, utilizando fuentes luminosas y materiales que podemos encontrar normalmente a nuestro alrededor, como tubos de luz y bombillas de diferentes tipos, filtros,  pantallas, o mismamente la luz natural.

Por ejemplo, un tubo fluorescente o una lámpara de bajo consumo nos ofrece un espectro de emisión discontinuo en el que la posición de sus rayas nos informa de la presencia en su interior del elemento mercurio.

La luz solar muestra un espectro continuo de emisión sobre el que se superpone una serie de finas rayas negras de absorción correspondientes sobre todo al hidrógeno y al helio de su atmósfera menos caliente.

Una bombilla de filamento incandescente nos muestra un espectro de emisión perfectamente continuo, pero anteponiendo un filtro coloreado veremos cómo desaparece una parte de éste por una banda ancha y continua de absorción causada por el colorante del filtro.

Otros espectros interesantes de analizar son los que dan las bombillas LED, las pantallas o monitores RGB  y las lámparas de descarga de gases como las de sodio o neón, que dan espectros discontinuos de emisión de unas pocas rayas finas.

En este enlace se muestran los resultados de los espectros que se pueden observar con estos espectroscopios caseros para algunas de las fuentes luminosas citadas.

También es muy interesante experimentar con los diferentes colores que presentan algunos elementos  químicos en la llama de un mechero, colores que permiten identificarlos y que son el resultado de su espectro de emisión. En este enlace se describe el procedimiento para llevar a cabo esta experiencia.

 

 

 

Comparando un compuesto químico con los elementos que lo forman ¡La diferencia salta a la vista!

 

Uno empieza a entender la Química cuando es capaz de comprender en qué consiste la diferencia entre un compuesto químico y una mezcla de los elementos químicos  que lo componen.  Cuando tiene claro, por ejemplo, por qué no es lo mismo una mezcla de los gases oxígeno e hidrógeno que unas gotas de agua, aunque casualmente ambos sistemas puedan contener la misma cantidad de materia.

Con frecuencia oímos decir cosas como que  no es bueno usar dentífricos que contengan  flúor porque el flúor es un elemento muy tóxico y corrosivo, o que es peligroso el contacto con el PVC porque tiene cloro, que también es un elemento muy perjudicial para la salud. Son afirmaciones falaces que ignoran que los elementos químicos y los compuestos químicos que éstos forman son sustancias diferentes que poco o nada tienen que ver en cuanto a sus propiedades. De hecho, el PVC está  formado largas cadenas hidrocarbonadas en las que  los átomos de cloro están fuertemente anclados a ellas, haciendo de éste un material estable y químicamente inerte, y el flúor de la pasta de dientes se encuentra en forma de fluoruros, que son sales en las que el flúor aparece combinado como ion fluoruro, muy estables y de propiedades absolutamente distintas a las del flúor elemental.

Cuando se tratan de enseñar los fundamentos de la Química General, siempre hay un momento en que aparece esta dificultad para comprender la diferencia entre elemento químico y compuesto químico y, de forma paralela, entre mezcla y combinación química de sustancias. Para ayudar a entender esta diferencia, vamos a proponer una actividad que consiste en una  observación directa en el laboratorio, una representación de modelos atómico-moleculares  y las conclusiones generales que se pueden deducir.

Podemos, por ejemplo, comparar un par de elementos como el gas cloro y el  metal sodio con el compuesto que forman, el cloruro de sodio, que es la sal común.

 

ACTIVIDAD: ¿Qué diferencia hay entre el cloro, el sodio, una mezcla de cloro y sodio, y el cloruro de sodio? 

 

1.- Observación. Evidencia de las diferencias

Para empezar, se presentan estos sistemas materiales para su observación. Es recomendable hacerlo en un lugar ventilado y seguro del laboratorio y usar bata, guantes y gafas protectoras. La manipulación de las sustancias debe hacerlas exclusivamente el monitor de la actividad. En la imagen que se muestra más adelante aparecen las fotos del aspecto de estos cuatro sistemas materiales que se describen a continuación.

a) Sodio. Elemento químico. Se extrae un trozo de su recipiente y se deposita en la mesa sobre un papel limpio y seco, donde se puede cortar con un cutter o un cuchillo en trozos más pequeños para observar su aspecto y propiedades:  sólido maleable muy blando, de color plateado y  brillo metálico en el corte reciente, fácilmente oxidable al aire (forma rápidamente una pátina blanca mate de óxido de sodio), y reacciona violentamente con el agua (se puede comprobar añadiendo con cuidado un pequeño trocito de un par de milímetros sobre un recipiente con agua).

b) Cloro. Elemento químico. Se genera en el momento de la observación haciendo la experiencia en una campana de gases o con una ventilación al exterior.  Dentro de un balón de vidrio o un erlenmeyer que contiene unos pocos mililitros de lejía comercial se añade un chorrito de aguafuerte (ácido clorhídrico al 30%) y se tapa el recipiente unos segundos después mediante un tapón sin presionar. Casi de forma instantánea, se libera el elemento químico cloro, que es el gas amarillo verdoso que tras desalojar al aire ocupa ahora todo el recipiente. Aunque no lo vamos a experimentar, aprovechamos para indicar alguna propiedad más del cloro, como su carácter fuertemente oxidante y corrosivo, su olor por todos conocido y su toxicidad. Se puede aprovechar también para comentar el gran peligro que supone mezclar productos de limpieza en el hogar.

c) Cloruro de sodio. Compuesto químico. Formado por combinación química de los dos elementos anteriores. Se puede mostrar un fragmento del mineral halita y una muestra de sal fina común. Se puede observar su aspecto cristalino vítreo,incoloro y transparente (cristal) o blanco (microcristales), es frágil y más dura que el sodio. En el agua se disuelve sin reaccionar y presenta sabor salado. Su aspecto y propiedades en general no se parecen al de ninguno de los elementos que lo componen.

d) Mezcla de cloro y sodio. Se puede juntar algunos pequeños fragmentos de sodio con el cloro, en frío y en seco para evitar la reacción química. Por ejemplo, extrayendo gas cloro del recipiente donde se formó con ayuda de  una jeringuilla en la cual estarían ya depositados los trocitos de sodio. Se puede comprobar que en la mezcla sigue estando presente cada uno de los elementos manteniendo su aspecto y propiedades características. 

La experiencia en el laboratorio se puede completar realizando la reacción química de obtención del compuesto cloruro de sodio a partir de los elementos cloro y sodio. Introduciendo en un recipiente con cloro un pequeño fragmento de sodio previamente fundido al calor. Veremos cómo se forma una humareda formada por un polvo blanco de cloruro de sodio que se deposita en el fondo y las  paredes del recipiente,  tal como puede verse en este vídeo:https://www.youtube.com/watch?v=5kaVWccdTNQ. La reacción de formación del cloruro de sodio puede representarse como Na (s) + ½ Cl₂ (g) à  NaCl (s)

 

2.- Análisis de lo observado y justificación atómico-molecular

Los diagramas que muestran simplificadamente la estructura atómico-molecular de las sustancias son muy elocuentes a la hora de dar a entender la diferencia entre sustancias puras y mezclas de sustancias; entre elementos y compuestos químicos, entre sólidos, líquidos y gases; o entre moléculas y cristales. Veamos en la figura cómo se muestran para el caso que aquí nos ocupa.

a) Sodio (Na):  En un trozo de este metal sólo hay átomos de sodio juntos y ordenados que forman un cristal. Así se explica que se trata de un elemento químico puro en estado sólido. Su fórmula, Na, nos indica que sólo hay átomos de sodio.

b) Cloro (Cl₂): En una muestra de este gas verdoso sólo hay átomos de cloro, por lo que se trata de un elemento químico, los cuales están unidos de dos en dos formando moléculas diatómicas, por lo que su fórmula es Cl₂. Estas moléculas están desligadas unas de otras y en movimiento, llenando así todo el recipiente, pues se trata de un gas.

c) Cloruro de sodio (NaCl): en un trocito de esta sal se ve que hay átomos de Na y Cl, pero están unidos y en una proporción bien definida, 1:1 en este caso, por lo que se trata de un compuesto químico de cloro y sodio de fórmula NaCl. Como resultado de su enlace químico, iónico en este caso, forman un sólido cristalino (empaquetamiento ordenado de átomos). Comparando con los diagramas primero y segundo, que corresponden a los elemento sodio y cloro, se entiende que el aspecto y propiedades del cloruro de sodio no tengan nada que ver con las de ninguno de los dos elementos que lo componen.

d) Mezcla de cloro y sodio: A diferencia del cloruro de sodio, que es la sustancia química (compuesto) que han formado cloro y sodio al combinarse, representada en el tercer diagrama, aquí aparecen zonas (fases) del elemento sodio y zonas del elemento cloro, manteniendo en cada una la identidad, estructura y propiedades de cada elemento. No hay combinación ni unión entre los átomos de un elemento con los del otro. En consecuencia, no existe cloruro de sodio, sino una mezcla en proporción indefinida de ambos elementos, los cuales mantienen intacta su estructura y propiedades. Un mezcla, por definición, no tiene fórmula química.

En la tabla siguiente se resume el resultado de la interpretación de todas estas observaciones tanto a nivel macroscópico como microscópico. 

 

 

 3.- Conclusión: Generalización de la diferencia entre elemento, mezcla y compuesto químico

Como puede deducirse de la comparación anterior, existe una diferencia clara, que es consecuencia de su estructura atómico-molecular, entre un compuesto químico y los elementos químicos que lo componen, ya sean puros o mezclados unos con otros. La clave es que en el compuesto existe una combinación química en una proporción definida entre los elementos que lo han formado, que deriva de la unión mediante enlace químico de los átomos de dichos elementos. Esto hace que el compuesto sea una sustancia química nueva y diferente a cada uno de los elementos que la han originado, o a su simple mezcla. El tipo de enlace y la estructura en que se disponen los átomos determinará el aspecto y propiedades características de cada sustancia, ya sea ésta elemento o compuesto. Esta generalización se detalla en la siguiente tabla.

Elemento químico	Mezcla de elementos	Compuesto químico
Una sola sustancia química	Varias sustancias químicas	Una sola sustancia química
	Proporción indefinida, composición variable	Proporción definida entre sus elementos. Composición fija
	No hay combinación química entre los elementos componentes	Hay una combinación química entre los elementos componentes
Átomos iguales	átomos de varios elementos	átomos de varios elementos
Fórmula con un solo símbolo	No tiene fórmula química	Fórmula única que incluye varios símbolos
	No hay enlace químico entre los átomos de un elemento y los de otro	Sí hay enlace químico entre los átomos de un elemento y los de otro
Tiene unas propiedades características	Cada elemento mezclado mantiene sus propias propiedades	Tiene unas propiedades características que no tienen que ver con las de los elementos que lo forman
	Se pueden separar por medios físicos	para separar sus elementos es preciso una reacción química

 

Otros ejemplos para experimentar estas observaciones

Hay otros buenos ejemplos a los que recurrir a la hora de poner en evidencia  la diferencia entre elementos y compuesto o entre mezcla y combinación química. Todos son de fácil disposición en el laboratorio o en nuestro entorno cotidiano y además permiten hacer fácilmente la reacción de combinación entre los elementos para formar el compuesto. Se citan a continuación algunos de estos:

1.- Hierro (Fe), azufre(S) y sulfuro de hierro(II) (FeS).

El hierro se presenta en limaduras o pequeños clavos de aspecto metálico, denso y ferromagnético; el azufre como polvo amarillo muy ligero, y el sulfuro de hierro como polvo negro que no se deja atraer por un imán.

2.- Oxígeno (O₂), hidrógeno (H₂) y agua (H₂O)

La mezcla gaseosa incolora de hidrógeno y oxígeno puede observarse obteniéndola fácilmente en la electrolisis del agua líquida. También es sencillo disponer de los elementos por separado atacando un metal con ácido (desprende hidrógeno) y  calentando un perclorato (se descompone liberando oxígeno)

3.- Oxígeno (O₂), hierro (Fe) y óxido de hierro(III)  (Fe₂O₃)

Aquí tenemos la ventaja de tenar hecha de antemano la observación al disponer en nuestro entorno cotidiano tanto de los elementos libres  como de su combinación, ya que el óxido de hierro(III) es el ocre rojo que se puede apreciar en la herrumbre o en algunos minerales de hierro.

4.- Mercurio (Hg), oxígeno (O₂) y óxido de mercurio(II) (HgO)

Tiene el inconveniente de la manipulación del mercurio (es tóxico), pero la ventaja de poder comparar tres  sustancias de aspecto y propiedades muy diferentes, el mercurio es un líquido metálico plateado y muy denso, el oxígeno un gas incoloro y el óxido de mercurio un sólido en forma de polvo de intenso color rojo. En este caso es más práctico hacer la reacción de descomposición (calentando el óxido para liberar el oxígeno y el mercurio) que la de formación del compuesto.

 

 

¿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!