¿Que pasaría si juntamos todos los elementos químicos que existen?

atomo

Actualmente hay 118 elementos químicos en la tabla periódica, algunos se encuentran en la naturaleza (como el carbono o el curiosamente escaso Xenón) y otros son sintetizados por el hombre (como el nuevo elemento de la tabla periódica, el Unumpentio). Cualquier compuesto químico que se pueda hallar en el universo está formado por diferentes combinaciones de estos elementos básicos, siempre y cuando se produzcan las condiciones adecuadas de temperatura y presión. ¿Qué pasaría si juntamos todos los elementos químicos a la vez? ¿obtendríamos un tipo de sustancia presente antes del origen del universo o simplemente un cubo de cenizas radiactivas? Estas dos soluciones son posibles, todo depende de la energía que se aporte a la mezcla.

Empecemos por la opción más sencilla: coger un bote lleno de cada elemento químico y juntarlo en una olla. Poner dos átomos en contacto no provoca la formación de un nuevo átomo, necesitan una enorme cantidad de energía para fusionar sus núcleos, pero si es posible que sean capaces de compartir los electrones y quedar unidos, formando un nuevo compuesto químico. Por ejemplo el oxígeno es especialmente reactivo y tiene la capacidad de compartir o recibir dos electrones con otro elemento compatible. Cuando lo logra, forma un enlace con el otro elemento haciendo una reacción química (en el caso de añadir un átomo de oxigeno llamamos al proceso oxidación, que es lo que le pasa a los metales). En nuestra olla probablemente el oxígeno reaccione con varios metales formando óxidos de todo tipo presentes en la tierra. Además, existe un grupo de elementos llamados gases nobles que no reaccionan con casi ningún elemento, así que permanecerían intactos. Al igual que algunos metales como la plata y el oro, bastante reacios a producir reacciones químicas. Para que la reacción se produzca los átomos deben chocar en la velocidad y dirección adecuada, esto es poco importante si tenemos una mezcla pura, pero en el caso de nuestra olla cada choque es capaz de crear una reacción química diferente así que es probable que si repetimos el experimento cien veces obtengamos cien resultados diferentes. La verdad no es un experimento muy emocionante, solo obtendríamos una mezcla de gases y varios polvillos de rocas oxidadas (la mayoría presentes en abundancia en la naturaleza).

Tratemos de hacerlo más emocionante y provoquemos un chispazo eléctrico en el interior de la olla. No hay que subestimar el poder de una chispa eléctrica en química: es capaz de aportar a los átomos la energía suficiente como para producir determinadas reacciones químicas que normalmente no se producen o son extremadamente lentas. Por ejemplo, el oxigeno reacciona con el hidrógeno explotando para formar agua, reacción química aprovechada en los motores de hidrógeno. Sin embargo, para que se produzca esta explosión de agua es necesaria una pequeña chispa en la mezcla, si no la reacción química es desesperadamente lenta. Actualmente en nuestra atmósfera existe un 30℅ de oxígeno y un 1% de hidrógeno y no son capaces de reaccionar rápidamente. (Es un error común pensar en que en el aire hay mucho hidrógeno por el hecho de ser un gas conocido, realmente hay tan poco que uno de los principales obstáculos para la creación de baterías y motores de hidrógeno es, precisamente, su producción.)

Con una pequeña chispa la reacción se vuelve más violenta: el oxígeno y el hidrógeno forman agua y esta reacciona con el litio y el sodio, prendiendo fuego y aumentando el temperatura dentro de la olla, el carbono (al menos si es introducido en forma de carbón o  de grafito) ayudará a mantener elevada la temperatura. En poco tiempo nuestra olla se vuelve un horno. Hay 25 elementos en la tabla que son radiactivos, en el experimento anterior permanecían tranquilos (aunque peligrosos si estas cerca), pero las altas temperaturas favorecen su evaporación para formar un gas mortal. Inhalar partículas radiactivas provoca la muerte a muy corto plazo así que conviene tapar la olla o no estar cerca de ella. Sin embargo, no existen las condiciones adecuadas para producir una explosión nuclear. No se genera energía suficiente para una fisión nuclear y los elementos más inestables se descompondrían en elementos más simples por otros procesos distintos a la fisión, por ejemplo la propia radiactividad. Al final de este segundo experimento volverían a quedar unas cenizas de diferentes compuestos químicos comunes. Al fin de al cabo, las reacciones químicas se producen para generar compuestos más estables que los originales, y no es casualidad que estos compuestos estables sean los más abundantes de la tierra. No es probable que logremos un compuesto químico muy raro en medio de las cenizas.

Y ahora el último experimento: ¿y si aportamos una extraordinaria cantidad de energía a la mezcla? Para eso tenemos los aceleradores de partículas como el LHC del CERN, situado cerca de Génova. Este aparato es capaz de acelerar dos átomos hasta una velocidad máxima del 99.99% de la velocidad de la luz y obligarlos a colisionar. La velocidad aporta la energía suficiente para llegar a provocar la fusión de los núcleos de los átomos, creando nuevos elementos químicos más inestables, como el reciente Unumpentio. Si conseguimos fusionar todos los elementos de la tabla periódica con estas velocidades se cree que crearíamos plasma quark-gluón, una sustancia cuya existencia actualmente es una teoría y que estaría presente antes del Big Bang. Probablemente esta sustancia seria inestable en las condiciones actuales y se descompondría en sustancias químicas más básicas. Aun así, conseguir este plasma esta fuera de nuestro alcance en este momento, si quisiéramos lograrlo deberíamos construir 118 LHC para acelerar cada uno de los átomos y poder colisionar; y el LHC no es un aparato pequeño, mide aproximadamente unos 27 kilómetros de circunferencia. Aún queda mucho para lograr crear una partícula elemental del universo, por ahora tendremos que conformarnos con las cenizas radiactivas.

Fuente | Popular Science

Este articulo ha sido publicado primero en Medciencia. Entra y disfruta de otros artículos curiosos realizados por redactores de diferentes campos.

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