Construir el mundo. Enrique Gracián
cesión de electrones no es la única forma que tienen los átomos de negociar. También pueden compartirlos, como es el caso del oxígeno y el carbono.
El oxígeno es un elemento que tiene 6 electrones en la última capa, de manera que le faltan 2 para adquirir la configuración estable. Y el carbono tiene 4, por lo que le faltan otros 4, para adquirir también dicha configuración.
El carbono necesita 4 electrones para completar la última capa y lo que hace es compartir dos electrones con dos átomos de oxígeno:
formando un compuesto que se simboliza como CO2, que recibe el nombre de dióxido de carbono y que se utiliza para muchas cosas, como los extintores o las bebidas carbónicas y que también es el responsable del efecto invernadero.
En química estas negociaciones reciben el nombre técnico de enlaces. Enlaces los hay de diferentes tipos. El ejemplo del cloro y el sodio era un enlace iónico y el segundo, el del carbono y oxígeno, un enlace covalente. Hay un tercer tipo de enlaces que son los llamados metálicos, que se caracterizan por dejar electrones libres merodeando entre los átomos, lo que hace que este tipo de moléculas sean buenas conductoras de la electricidad. Hay otros tipos de enlaces, como el de fuerzas de Van der Waals o el de puentes de hidrógeno, en los que no voy a entrar, ya que lo que me interesa resaltar aquí es la negociación que tiene lugar en la última capa de electrones.
Es obvio que en las relaciones humanas también hay diferentes niveles de negociación. Para formar parte de un club solo debes rellenar un impreso y pagar una cuota. Para elegir a la pareja con la que has decidido compartir parte de tu vida el nivel de detalle en la negociación debería ser bastante más alto. En cualquier caso, la negociación siempre tiene lugar en la capa más externa, ya que no tenemos un acceso directo (consciente) a las capas interiores. Cuando decimos que entre dos personas se ha establecido una relación muy profunda, lo que en realidad deberíamos decir es que se ha establecido una relación muy estable, con ciertas garantías de mantener el equilibrio durante un tiempo razonable.
En los grupos humanos el nivel de exigencia en la negociación disminuye conforme aumenta el número de sujetos que participan. Este es el motivo por el que la estabilidad de estos enlaces debe ser reforzada mediante algún tipo de fuerza externa. El individuo no establece enlaces con otros individuos del grupo, sino con el grupo entero como sujeto. Hay que tener en cuenta que el cociente intelectual de un grupo disminuye conforme aumenta el número de individuos en dicho grupo. Este es el motivo por el que el nivel de negociación de un grupo suele ser muy bajo, lo que explica la facilidad con que determinadas consignas, por simples que sean, influyen poderosamente en la dinámica del grupo.
¿Esto ha sido un inciso?
En toda regla.
Avísame cuando vayas a hacer otro.
¿Por qué?
Porque aprovecharía para pasar un momento por la tienda. Me he quedado sin cuarks.
Olvídalo. Ya te he dicho que no volveremos a la tienda. Además, ahora voy a hablar un rato del carbono y sé que te va a interesar, ya que es el elemento fundamental para la construcción de los seres vivos.
1 Debo advertir, para aquellos que deseen profundizar más en estas cuestiones, que la Química, ciencia experimental donde las haya, es el reino de las excepciones.
CARBONO
La facilidad que tiene el carbono para establecer enlaces con otros elementos lo convierte en uno de los grandes protagonistas de la tabla periódica. Por sí solo es capaz de establecer más alianzas que todos los demás elementos juntos. Es el cuarto elemento más abundante del universo, aunque no lo es en la Tierra, donde ocupa el lugar 16. Y siguiendo con el ranking, es el segundo más abundante en el cuerpo humano, después del oxígeno, lo cual no es de extrañar porque es el elemento fundamental de todo aquello que pueda ser considerado vida. Y esto es así gracias a la enorme diversidad de compuestos orgánicos que es capaz de generar.
Uno de los aspectos más fascinantes de este elemento es la facilidad que tiene para negociar consigo mismo. Podríamos tener un juego de construcciones en el que en la caja hubiera solo átomos de carbono. Una especie de Lego atómico.
¿Lo venden en la tienda?
No.
Los átomos de carbono forman entre sí enlaces covalentes lo que permite diseñar diferentes estructuras espaciales según la forma como distribuyamos los átomos. Si construimos la red así:
tenemos diamantes. En cambio, si lo hacemos de esta otra manera:
obtenemos el material del que están hechas las minas de los lápices. Son dos cosas muy diferentes, pero que dependen únicamente de la disposición espacial de los átomos y de la naturaleza de sus enlaces.
Con las redes cristalinas del carbono se puede formar cadenas muy largas1, y con estas construir diferentes redes. Se conocen hasta ocho formaciones cristalinas diferentes del carbono (reciben el nombre de estados alotrópicos) todas ellas con propiedades físicas muy diferentes.
El carbón es una de las formas alotrópicas del carbono. A nivel macroscópico tiene una estructura amorfa, pero si lo observamos con un microscopio veremos pequeñas estructuras cristalinas. Lo que ocurre es que la agregación de estos cristales se hace de forma desordenada.
Es el carbón el que da nombre al Carbonífero, período que empieza al final de la Era Paleozoica y que marca un hito debido a la enorme cantidad de depósitos subterráneos de carbón que surgieron como consecuencia de la transformación de bosques pantanosos.
No hay que olvidar que el carbón, como fuente de energía, fue absolutamente decisivo en la Revolución industrial, ya que de él se extraía el calor necesario para alimentar las calderas de las máquinas de vapor.
El grafito, otra de las formas alotrópicas del carbono, tiene una construcción reticular muy especial. Se construye en redes laminares con enlaces covalentes que son muy fuertes a lo largo de las láminas, pero débiles entre lámina y lámina. Cuando deslizamos un trozo de grafito sobre un papel lo que hacemos es dejar sobre él una de las capas de la red cristalina. Ese es el motivo por el que se puede dibujar con grafito y también el por qué nos deja las manos sucias.
En 1564 hubo una fuerte tormenta en el valle de Borrowdale, Inglaterra, que arrasó todo un bosque y dejó al descubierto un yacimiento de grafito. Fue entonces cuando se empezó a extraer como mineral. Los primeros en utilizarlo fueron los pastores, que confeccionaron unas pequeñas barras de grafito con las que marcaban las ovejas. Para evitar el engorro de tener que ensuciarse las manos, algunos comerciantes avispados enrollaron las barritas con cordel y las pusieron a la venta. Conforme el grafito se iba gastando iban desenrollando el cordel. Habían nacido los primeros lápices de la historia. Años más tarde se vio que el grafito era muy útil en la fundición de cañones lo que convirtió a este elemento en un producto estratégico. Muy pronto, en Inglaterra el grafito llegó a ser tan importante que el robo de este material podía ser castigado con la pena de muerte.
Las barras de grafito, además de ensuciarlo todo, se gastaban con mucha facilidad. Fue Napoleón quien encargó a sus ingenieros encontrar una solución a este problema, que al final se resolvió horneando una mezcla de grafito y arcilla, en la que, según las proporciones, se obtenía un material más duro o más blando2. Había nacido uno de los mejores dispositivos tecnológicos de la historia: el lápiz. Hay que pensar que los lápices que utilizamos actualmente no han variado prácticamente en nada de los que se construyeron en el siglo XVIII.