{"id":2381,"date":"2010-06-12T10:05:44","date_gmt":"2010-06-12T08:05:44","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=2381"},"modified":"2010-06-12T10:05:27","modified_gmt":"2010-06-12T08:05:27","slug":"moleculas-sustancias-cuerpos","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2010\/06\/12\/moleculas-sustancias-cuerpos\/","title":{"rendered":"Mol\u00e9culas, sustancias, cuerpos…"},"content":{"rendered":"

El material m\u00e1s abundante del Universo es el Hidr\u00f3geno cuyos \u00e1tomos contienen un s\u00f3lo prot\u00f3n<\/a> y un s\u00f3lo electr\u00f3n<\/a>. Sin embargo, a partir de \u00e9l se pueden conseguir todos los elementos que existen mediante una transici\u00f3n de fase que, generalmente, se produce en las estrellas.<\/p>\n

Es all\u00ed, en las estrellas, en sus hornos nucleares y en las explosiones de supernovas, donde a miles de millones de grados de temperatura, se crean los elementos m\u00e1s complejos que el hidr\u00f3geno y\u00a0 el helio.\u00a0 Aparece el litio, el carbono, el silicio o el nitr\u00f3geno y el hierro.<\/p>\n

De estos materiales estamos nosotros hechos, y, l\u00f3gicamente, se fabricaron en las estrellas.<\/p>\n

En una supernova, en orden decreciente tenemos la secuencia de n\u00facleos H, He, O, C, N, Fe, que coincide bastante bien con una ordenaci\u00f3n en la tabla peri\u00f3dica que es:<\/p>\n

H, He, (Li, Be, B) C, N, O\u2026\u2026 Fe<\/p>\n

\u00bfApreci\u00e1is la maravilla? Las estrellas brillan en el cielo para hacer posible que nosotros estemos aqu\u00ed descubriendo los enigmas del Universo y\u2026. de la vida inteligente.<\/p>\n

<\/p>\n

Pero est\u00e1 claro que, todo el proceso estelar evolutivo inorg\u00e1nico nos condujo desde el simple gas y polvo c\u00f3smico a la formaci\u00f3n de estrellas y nebulosas solares hasta los planetas, la Tierra en particular, en cuyo medio \u00edgneo describimos la formaci\u00f3n de las estructuras de los silicatos, despleg\u00e1ndose con ello una enorme diversidad de composiciones, formas y colores, asisti\u00e9ndose, por primera vez en la historia de la materia, a unas manifestaciones que contrastan con las que hemos mencionado en relaci\u00f3n al proceso de las estrellas.<\/p>\n

Desde el punto de vista del orden es la primera vez que nos encontramos con objetos de tama\u00f1o comparables al nuestro, en los que la ordenaci\u00f3n de sus constituyentes es el rasgo m\u00e1s caracter\u00edstico.<\/p>\n

Al mismo tiempo nos ha parecido reconocer que esos objetos, es decir, sus redes cristalinas \u201creales\u201d, almacenan informaci\u00f3n (memoria) que se nos muestra muy diversa y que puede cobrar inter\u00e9s en ciertos casos, como el de los microcristales de arcilla, en los que, seg\u00fan Cairos-Swith, puede incluso llegar a transmitirse.<\/p>\n

Porque \u00bfqu\u00e9 sabemos en realidad de lo que llamamos materia inerte? Lo \u00fanico que sabemos de ella son los datos referidos a sus condiciones f\u00edsicas de dureza, composici\u00f3n, etc., en otros aspectos, ni sabemos si pueden existir otras propiedades distintas a las meramente-f\u00edsicas.<\/p>\n

\u00bfNo os hace pensar que nosotros estemos hechos, precisamente, de lo que llamamos materia inerte?<\/p>\n

Pero el mundo inorg\u00e1nico es s\u00f3lo una parte del inmenso mundo molecular.\u00a0 El resto lo constituye el mundo org\u00e1nico, que es el de las mol\u00e9culas que contienen carbono y otros \u00e1tomos y del que quedan excluidos, por convenio y caracter\u00edsticas especiales, los carbonatos, bicarbonatos y carburos met\u00e1licos, los cuales se incluyen en el mundo inorg\u00e1nico.<\/p>\n

Seg\u00fan dec\u00eda en p\u00e1ginas anteriores, los quarks<\/a> u y d se hallan en el seno de los nucleones<\/a> (protones<\/a> y neutrones<\/a>) y, por tanto, en los n\u00facleos at\u00f3micos.\u00a0 Hoy d\u00eda, estos se consideran como una subclase de los hadrones<\/a>.<\/p>\n

La composici\u00f3n de los n\u00facleos (lo que en Qu\u00edmica se llama an\u00e1lisis cualitativo) es extraordinariamente sencilla ya que, como es sabido, constan de neutrones<\/a> y protones<\/a> que se pueden considerar como unidades que, dentro del n\u00facleo, mantienen su identidad.\u00a0 Tal simplicidad cualitativa recuerda, por ejemplo, el caso de las series org\u00e1nicas, siendo la de los hidrocarburos saturados la m\u00e1s conocida.\u00a0 Recordad que su f\u00f3rmula general es , lo que significa que una mol\u00e9cula de hidrocarburo contiene n \u00e1tomos de carbono (s\u00edmbolo C) y (2n+2) \u00e1tomos de hidr\u00f3geno (s\u00edmbolo H).<\/p>\n

El n\u00famero de protones<\/a> y neutrones<\/a> determina al elemento, desde el hidr\u00f3geno (el m\u00e1s simple), al Uranio (el m\u00e1s complejo), siempre referido a elementos naturales que son 92, el resto, son artificiales, los conocidos transur\u00e1nicos en cuyo grupo est\u00e1n el Einstenio o el Plutonio, artificiales todos ellos.<\/p>\n

Los n\u00facleos, como sistemas din\u00e1micos de nucleones<\/a>, pertenecen obviamente a la microf\u00edsica y, por consiguiente, para su descripci\u00f3n es necesario acudir a la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica. La materia, en general, aunque presumimos de conocerla, en realidad, nos queda mucho por aprender de ella.<\/p>\n

Hablemos un poco de mol\u00e9culas.<\/p>\n

El n\u00famero de especimenes at\u00f3micos es finito, existiendo ciertas razones para suponer que hacia el n\u00famero at\u00f3mico 173 los correspondientes n\u00facleos ser\u00edan inestables, no por razones intr\u00ednsecas de inestabilidad \u201cradiactiva\u201d nuclear, sino por razones relativistas.\u00a0 Ya antes me referir\u00eda a las especies at\u00f3micas, naturales y artificiales que son de unos pocos millares; en cambio; el n\u00famero de mol\u00e9culas conocidas hasta ahora comprende varios millones de especimenes, aumentando continuamente el n\u00famero de ellas gracias a las s\u00edntesis que se llevan a cabo en numerosos laboratorios repartidos por todo el mundo.<\/p>\n

Una mol\u00e9cula es una estructura, con individualidad propia, constituida por n\u00facleos y electrones<\/a>.\u00a0 Obviamente, en una mol\u00e9cula las interacciones deben tener lugar entre n\u00facleos y electrones<\/a>, n\u00facleos y n\u00facleos y electrones<\/a> y electrones<\/a>, siendo del tipo electromagn\u00e9tico.<\/p>\n

Debido al confinamiento de los n\u00facleos, el papel que desempe\u00f1an, aparte del de proporcionar la casi totalidad de la masa de la mol\u00e9cula, es poco relevante, a no ser que se trate de mol\u00e9culas livianas, como la del hidr\u00f3geno.\u00a0 De una manera gr\u00e1fica podr\u00edamos decir que los n\u00facleos en una mol\u00e9cula constituyen el armaz\u00f3n de la misma, el esqueleto, cuya misi\u00f3n ser\u00eda proporcionar el soporte del edificio.\u00a0 El papel m\u00e1s relevante lo proporcionan los electrones<\/a> y en particular los llamados de valencia, que son los que de modo mayoritario intervienen en los enlaces, debido a que su energ\u00eda es comparativamente inferior a la de los dem\u00e1s, lo que desempe\u00f1a muy importante papel en la evoluci\u00f3n.<\/p>\n

Desde las mol\u00e9culas m\u00e1s sencilla, como la del hidr\u00f3geno, con un total de 2 electrones<\/a>, hasta las m\u00e1s complejas, como las de las prote\u00ednas, con muchos miles de ellos, existe toda una gama, seg\u00fan dec\u00eda, de varios millones.\u00a0 Esta extraordinaria variedad de especies moleculares contrasta con la de las especies nucleares e incluso at\u00f3micas.<\/p>\n

Sin entrar en las posibles diferencias interpretativas de estas notables divergencias, se\u00f1alar\u00e9 que, desde el punto de vista de la informaci\u00f3n, las especies moleculares la poseen en mucho mayor grado que los nucleares y at\u00f3micas.<\/p>\n

Dejando aparte los n\u00facleos, la informaci\u00f3n que soportan los \u00e1tomos se podr\u00eda atribuir a la distribuci\u00f3n de su carga el\u00e9ctrica,\u00a0 y en particular a la de los electrones<\/a> m\u00e1s d\u00e9bilmente ligados.\u00a0\u00a0 Concretando un poco se podr\u00eda admitir que la citada informaci\u00f3n la soportan los orbitales at\u00f3micos, pues son precisamente estos orbitales las que introducen diferencias \u201cgeom\u00e9tricas\u201d entre los diferentes electrones<\/a> corticales.<\/p>\n

Justamente esa informaci\u00f3n es la que va a determinar las capacidades de uni\u00f3n de unos \u00e1tomos con otros, previo el \u201creconocimiento\u201d entre los orbitales correspondientes.\u00a0\u00a0 De acuerdo con la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica el n\u00famero de orbitales se reduce a unos pocos.\u00a0 Se individualizan por unas letras habl\u00e1ndose de orbitales, s, p, d, f, g, h.\u00a0 Este peque\u00f1o n\u00famero nos proporciona una gran diversidad.<\/p>\n

La llamada hibridaci\u00f3n (una especie de mezcla) de orbitales es un modo de aumentar el n\u00famero de mensajes, esto es, la informaci\u00f3n, bien entendido que esta hibridaci\u00f3n ocurre en tanto y en cuanto dos \u00e1tomos se preparan para enlazarse y formar una mol\u00e9cula.\u00a0 En las mol\u00e9culas, la informaci\u00f3n, obviamente, debe de abarcar a todo el edificio, por lo que en principio parece que deber\u00eda ser m\u00e1s rica que en los \u00e1tomos.\u00a0 La ganancia de informaci\u00f3n equivale a una disminuci\u00f3n de entrop\u00eda<\/a>; por esta raz\u00f3n,\u00a0 a la informaci\u00f3n se la llama tambi\u00e9n negantrop\u00eda.<\/p>\n

En t\u00e9rminos electr\u00f3nicos, la informaci\u00f3n se podr\u00eda considerar proporcionada por un campo de densidad el\u00e9ctrica, con valles, cimas, collados, etc., es decir, curvas isoelectr\u00f3nicas, equivalentes formalmente a las de nivel en topograf\u00eda.\u00a0 Parece razonable suponer que cuanto m\u00e1s diverso sean los \u00e1tomos de una mol\u00e9cula, m\u00e1s rica y variada podr\u00e1 ser su informaci\u00f3n, la informaci\u00f3n que pueda soportar.<\/p>\n

La enorme variedad de formas, colores, comportamientos, etc., que acompa\u00f1a a los objetos, incluidos los vivientes, ser\u00eda una consecuencia de la riqueza en la informaci\u00f3n que soportan las mol\u00e9culas (y sus agregados) que forman parte de dichos objetos.\u00a0 Ello explicar\u00eda que las mol\u00e9culas de la vida sean en general de grandes dimensiones (macromol\u00e9culas).\u00a0 La inmensa mayor\u00eda de ellas contiene carbono.\u00a0 Debido a su tetravalencia y a la gran capacidad que posee dicho \u00e1tomo para unirse consigo mismo, dichas mol\u00e9culas pueden considerarse como un esqueleto formado por cadenas de esos \u00e1tomos.<\/p>\n

El carbono no es el \u00fanico \u00e1tomo con capacidad para formar los citados esqueletos.\u00a0 Pr\u00f3ximos al carbono en la tabla peri\u00f3dica, el silicio, f\u00f3sforo y boro comparten con dicho \u00e1tomo esa caracter\u00edstica, si bien en un grado mucho menor.<\/p>\n

Refiri\u00e9ndonos al silicio, que para nosotros es el m\u00e1s importante, se\u00f1alaremos que las \u201cmol\u00e9culas\u201d que dicho \u00e1tomo forma con el ox\u00edgeno y otros \u00e1tomos, generalmente met\u00e1licos, poseyendo gran nivel de informaci\u00f3n, difieren, en varios aspectos, de las mol\u00e9culas org\u00e1nicas, es decir, de las que poseen un esqueleto de \u00e1tomos de carbono.<\/p>\n

El mundo de los silicatos es de una gran diversidad, existiendo centenares de especies minerol\u00f3gicas.\u00a0 Esas diferencias se refieren, fundamentalmente, a que el enlace qu\u00edmico en el caso de las mol\u00e9culas org\u00e1nicas es covalente, y cuando se forma la sustancia correspondiente (cuatrillones de mol\u00e9culas) o es un l\u00edquido, como es el caso de los aceites, o bien un s\u00f3lido que funde f\u00e1cilmente.\u00a0 Entre las mol\u00e9culas que lo forman se ejercen unas fuerzas, llamadas de van der Waals, que, pueden considerarse como residuales de las fuerzas electromagn\u00e9ticas, algo m\u00e1s d\u00e9biles que \u00e9stas.\u00a0 En cambio, en los silicatos s\u00f3lidos (como en el caso del topacio) el enlace covalente o i\u00f3nico no se limita a una mol\u00e9cula, sino que se extiende en el espacio ocupado por el s\u00f3lido, resultando un entramado particularmente fuerte.<\/p>\n

Al igual que para los cristales de hielo, en la mayor\u00eda de los silicatos la informaci\u00f3n que soportan es peque\u00f1a, aunque conviene matizar este punto.\u00a0 Para un cristal ideal as\u00ed ser\u00eda en efecto, pero ocurre que en la realidad el cristal ideal es una abstracci\u00f3n, ya que en el cristal real existen aqu\u00ed y all\u00e1 los llamados defectos puntuales que trastocan la periodicidad espacial propia de las redes ideales.\u00a0 Precisamente esos defectos puntuales pod\u00edan proporcionar una mayor informaci\u00f3n.<\/p>\n

Si prescindimos de las org\u00e1nicas, el resto de las mol\u00e9culas que resultan de la combinaci\u00f3n entre los diferentes \u00e1tomos no llega a 100.000, frente a los varios millones de las primeras.\u00a0 Resulta ranozable suponer que toda la enorme variedad de mol\u00e9culas existentes, principalmente en los planetas rocosos, se haya formado por evoluci\u00f3n de los \u00e1tomos, como corresponde a un proceso evolutivo. La mol\u00e9cula poseer\u00eda mayor orden que los \u00e1tomos de donde procede, esto es, menor entrop\u00eda<\/a>. En su formaci\u00f3n, el ambiente se habr\u00eda desordenado al ganar entrop\u00eda<\/a> en una cierta cantidad tal, que arrojarse un balance total positivo.<\/p>\n

No puedo, dejar pasar la oportunidad, aunque sea de pasada, remencionar las sustancias.<\/p>\n

Las as\u00ed llamadas, son cuerpos formados por mol\u00e9culas id\u00e9nticas, entra las cuales pueden o no existir enlaces qu\u00edmicos.\u00a0 Veremos varios ejemplos.\u00a0 Las sustancias como el ox\u00edgeno, cloro, metano, amon\u00edaco, etc., se presentan en estado gaseoso en condiciones ordinarias de presi\u00f3n y temperatura.\u00a0 Para su confinamiento se embotellan, aunque existen casos en que se encuentran mezcladas en el aire (os pod\u00e9is dar una vueltecita por el Polo qu\u00edmico de Huelva).<\/p>\n

En cualquier caso, un gas como los citados consiste en un enjambre de las mol\u00e9culas correspondientes.\u00a0 Entre ellas no se ejercen fuerzas, salvo cuando colisionan, lo que hacen con una frecuencia que depende de la concentraci\u00f3n, es decir, del n\u00famero de ellas que est\u00e1n concentradas en la unidad de volumen; n\u00famero que podemos calcular conociendo la presi\u00f3n y temperatura de la masa de gas confinada en un volumen conocido.<\/p>\n

Dec\u00eda que no existen fuerzas entre las mol\u00e9culas de un gas.\u00a0 En realidad, es m\u00e1s exacto que el valor de esas fuerzas es insignificante porque las fuerzas residuales de las electromagn\u00e9ticas, a las que antes me refer\u00ed, disminuyen m\u00e1s r\u00e1pidamente con la distancia que las fuerzas de Coulomb; y esta distancia es ordinariamente de varios di\u00e1metros moleculares.<\/p>\n

Podemos conseguir que la intensidad de esas fuerzas aumente tratando de disminuir la distancia media entre las mol\u00e9culas.\u00a0 Esto se puede lograr haciendo descender la temperatura, aumentando la presi\u00f3n o ambas cosas.\u00a0 Alcanzada una determinada temperatura, las mol\u00e9culas comienzan a sentir las fuerzas de Van der Waals y aparece el estado l\u00edquido; si se sigue enfriando aparece el s\u00f3lido.\u00a0 El orden crece desde el gas al l\u00edquido, siendo el s\u00f3lido el m\u00e1s ordenado.\u00a0 Se trata de una red tridimensional en la que los nudos o v\u00e9rtices del entramado est\u00e1n ocupados por mol\u00e9culas.<\/p>\n

Todas las sustancias conocidas pueden presentarse en cualquiera de los tres estados de la materia (estados ordinarios y cotidianos en nuestras vidas del d\u00eda a d\u00eda).<\/p>\n

Si las temperaturas reinantes, como dec\u00edamos en p\u00e1ginas anteriores, es de miles de millones de grados, el estado de la materia es el plasma<\/a>, el material m\u00e1s com\u00fan del Universo, el de las estrellas (aparte de la materia oscura<\/a>, que no sabemos ni lo que es, ni donde est\u00e1, ni que \u201cestado\u201d es el suyo).<\/p>\n

En condiciones ordinarias de presi\u00f3n, la temperatura por debajo de la cual existe el l\u00edquido y\/o s\u00f3lido depende del tipo de sustancia.\u00a0 Se denomina temperatura de ebullici\u00f3n o fusi\u00f3n la que corresponde a los sucesivos equilibrios(a presi\u00f3n dada) de fases: vapor <-> l\u00edquido <-> s\u00f3lido.\u00a0 Estas temperaturas son muy variadas.\u00a0 Por ejemplo, para los gases nobles son muy bajas; tambi\u00e9n para el ox\u00edgeno (O2<\/sub>) e hidr\u00f3geno (H2<\/sub>).\u00a0 En cambio, la mayor\u00eda de las sustancias son s\u00f3lidos en condiciones ordinarias (grasas,\u00a0 ceras, etc.)<\/p>\n

Las sustancias pueden ser simples y compuestas, seg\u00fan que la mol\u00e9cula correspondiente tenga \u00e1tomos iguales o diferentes.\u00a0 El n\u00famero de las primeras es enormemente inferior al de las segundas.<\/p>\n

El concepto de mol\u00e9cula, como individuo-f\u00edsico y qu\u00edmico, pierde su significado en ciertas sustancias que no hemos considerado aun.\u00a0 Entre ellas figuran las llamadas sales, el paradigma de las cuales es la sal de cocina.\u00a0 Se trata de cloruro de\u00a0 sodio, por lo que cualquier estudiante de E.G.B. escribir\u00eda sin titubear, su f\u00f3rmula: Cl Na.\u00a0 Sin embargo, le podr\u00edamos poner en un aprieto si le pregunt\u00e1semos donde se puede encontrar aisladamente individuos moleculares que respondan a esa composici\u00f3n.\u00a0 Le podemos orientar dici\u00e9ndole que en el gas Cl H o en el vapor de agua existen mol\u00e9culas como individualidades.\u00a0 En realidad y salvo casos especiales, por ejemplo, a temperaturas elevadas, no existen mol\u00e9culas aisladas de sal, sino una especie de mol\u00e9cula gigante que se extiende por todo el cristal.\u00a0 Este edificio de cristal de sal consiste en una red o entramado, como un tablero de ajedrez de tres dimensiones, en cuyos nudos o v\u00e9rtices se encuentran, alternativamente, las constituyentes, que no son los \u00e1tomos de\u00a0\u00a0 Cl\u00a0 y\u00a0 Na\u00a0 sino los iones Cl–<\/sup> y Na+<\/sup>.\u00a0 El primero es un \u00e1tomo de Cl que ha ganado un electr\u00f3n<\/a>, complet\u00e1ndose todos los orbitales de valencia; el segundo, un \u00e1tomo de Na que ha perdido el electr\u00f3n<\/a> del orbital s.<\/p>\n

Cuando los \u00e1tomos de Cl y Na interaccionan por aproximarse suficientemente sus nubes electr\u00f3nicas, existe un reajuste de cargas, porque el n\u00facleo de Cl atrae con m\u00e1s fuerza los electrones<\/a> que el de Na, as\u00ed uno pierde un electr\u00f3n<\/a> que gana el otro.\u00a0 El resultado es que, la colectividad de \u00e1tomos se transforma en colectividad de iones, positivos los de Na y negativos los de Cl.\u00a0 Las fuerzas electromagn\u00e9ticas entre esos iones determinan su ordenaci\u00f3n en un cristal, el ClNa.\u00a0 Por consiguiente, en los nudos de la red existen, de manera alternativa, iones de Na e iones de Cl, resultando una red mucho m\u00e1s fuerte que en el caso de que las fuerzas actuantes fueran de Van der Waals.\u00a0 Por ello, las sales poseen puntos de fusi\u00f3n elevados en relaci\u00f3n con los de las redes moleculares.<\/p>\n

Hablemos de cuerpos.<\/p>\n

Me referir\u00e9 en primer lugar a los que constituyen nuestro entorno ordinario, que ser\u00eda todo el entorno que abarca nuestro planeta.\u00a0 En segundo lugar considerare los dem\u00e1s cuerpos y objetos del Universo.\u00a0 El an\u00e1lisis de muestras de esos diversos cuerpos ha puesto de manifiesto que, en funci\u00f3n de la composici\u00f3n, los cuerpos pueden ser simples y compuestos.\u00a0 Los primeros son, precisamente, los llamados elementos qu\u00edmicos, a las que el insigne Lavoisier (conocido como padre de la Qu\u00edmica), consider\u00f3 como el \u00faltimo t\u00e9rmino a que se llega mediante la aplicaci\u00f3n del an\u00e1lisis qu\u00edmico.<\/p>\n

Hoy sabemos que son colectividades de \u00e1tomos isot\u00f3picos.<\/p>\n

La mayor\u00eda de ellos son s\u00f3lidos y se encuentran en la Naturaleza (nuestro entorno terr\u00e1queo) en estado libre o en combinaci\u00f3n qu\u00edmica con otros elementos, formando los diversos minerales.<\/p>\n

La ordenaci\u00f3n de los iones en las redes se manifiesta externamente en multitud de formas y colores.\u00a0 No obstante, debo se\u00f1alar que, aun siendo abundante esta variedad, no es tan rica como la que corresponde a los cuerpos vivos, tanto animales como vegetales.\u00a0\u00a0 La explicaci\u00f3n se basa en que el n\u00famero de especimenes moleculares y su complejidad son mucho mayores que en el reino inorg\u00e1nico.<\/p>\n

Ser\u00eda conveniente, salir al paso de una posible interpretaci\u00f3n err\u00f3nea.\u00a0 Me refiero a que pudiera pensarse que los reinos que acabamos de mencionar constituyen clases disyuntas, esto es, sin conexi\u00f3n mutua.\u00a0 Y no lo digo porque est\u00e9 considerando el hecho de que el carbono forma compuestos inorg\u00e1nicos y org\u00e1nicos (lo que tambi\u00e9n hace el silicio), sino porque haya existido, y a\u00fan pueda existir, una conclusi\u00f3n, mejor conexi\u00f3n evolutiva del mundo inorg\u00e1nico y el viviente que no se puede descartar, de hecho, yo particularmente, estoy seguro de ello.\u00a0 Estamos totalmente conectados con los r\u00edos, las monta\u00f1as y los valles, con la tierra que pisamos, el aire que respiramos y con todo el resto del Universo del que formamos parte.<\/p>\n

La teor\u00eda de Cairos Swith considera que el eslab\u00f3n entre ambos mundos se halla localizado en los microcristales de arcilla.\u00a0 Mi teor\u00eda particular es que no hay eslab\u00f3n perdido en dicha conexi\u00f3n, sino que es el tiempo el que pone, en cada momento, una u otra materia en uno u otro lugar.\u00a0 Ahora, nos ha tocado estar aqu\u00ed como ser complejo, pensante y sensitivo.\u00a0 El e\u00f3n que viene nos puede colocar formando parte de un enorme \u00e1rbol, de un monte, o, simplemente estar reposando como fina arena en el lecho de un r\u00edo.\u00a0 Sin dudarlo, J. M. y P. formar\u00e1n parte de un hermoso jard\u00edn perfumado y lleno de aromas que la brisa regalar\u00e1 a los que pasen cerca de all\u00ed.<\/p>\n

El granito, por ejemplo, consiste b\u00e1sicamente en una mezcla de tres cuerpos compuestos: cuarzo, mica y feldespato. \u00bfQui\u00e9n puede decir hoy lo que seremos ma\u00f1ana?<\/p>\n

En todos los cuerpos que hemos estado considerando hasta ahora, las mol\u00e9culas, los \u00e1tomos o los iones se hallan situados en los nudos de la correspondiente red, as\u00ed que, los electrones<\/a> de esos individuos se encuentran tambi\u00e9n localizados en el entorno inmediato de esos lugares.\u00a0 Podr\u00edamos decir que la densidad electr\u00f3nica es una funci\u00f3n peri\u00f3dica espacial, lo que significa que al recorrer la red siguiendo una determinada direcci\u00f3n ir\u00edan apareciendo altibajos, es decir, crestas y valles de la densidad electr\u00f3nica.<\/p>\n

La estructura de los cuerpos met\u00e1licos, as\u00ed como las aleaciones, merecen una consideraci\u00f3n especial.\u00a0 La estructura de los metales y aleaciones difiere de la de los dem\u00e1s cuerpos en un aspecto muy importante que considerar\u00e9 a continuaci\u00f3n.<\/p>\n

Me refiero a que en los cuerpos met\u00e1licos existe una deslocalizaci\u00f3n de los electrones<\/a> que est\u00e1n menos fuertemente enlazados en los correspondientes n\u00facleos, es decir, de los electrones<\/a> de valencia.<\/p>\n

Vamos a precisar un poco.\u00a0 Supongamos, para fijar las ideas, que tenemos un trozo de plata met\u00e1lica pura. En los nudos de la red correspondientes los \u00e1tomos han perdido su electr\u00f3n<\/a> de valencia, pero ocurre que cada uno de estos electrones<\/a> forma una colectividad que se halla desparramada o dispersa por todo el s\u00f3lido.\u00a0 Una primera imagen de esta situaci\u00f3n fue establecida por el gran f\u00edsico italiano Enrico Fermi<\/a>, por lo que se habla de un gas electr\u00f3nico, llamado tambi\u00e9n de Fermi<\/a>, que llenar\u00eda los espacios libres, es decir, no ocupados por los iones met\u00e1licos.<\/p>\n

Este gas electr\u00f3nico es el responsable de las propiedades met\u00e1licas, tales como el brillo, conductibilidades el\u00e9ctrica y t\u00e9rmica, etc.\u00a0 La aplicaci\u00f3n de la mec\u00e1nica cu\u00e1ntica a la descripci\u00f3n del estado met\u00e1lico conduce a la obtenci\u00f3n del mapa de la densidad electr\u00f3nica, o, como dec\u00eda antes, a las caracter\u00edsticas de la informaci\u00f3n correspondiente.<\/p>\n

Sin entrar en detalles que desviar\u00edan nuestra atenci\u00f3n hacia otros conceptos fuera de los l\u00edmites de lo que ahora estoy pretendiendo, utilizar\u00e9 el mismo lenguaje que para las estructuras de n\u00facleos y \u00e1tomos.<\/p>\n

Recordemos que en la sociedad de los nucleones<\/a> y electrones<\/a> existen las relaciones verticales y las de estratificaci\u00f3n, que se manifiestan en las capas y subcapas.\u00a0 En el caso de los metales tendr\u00edamos una colectividad de n\u00facleos, arropados con sus capas cerradas, ocupando los nudos de la red; \u00fanicamente los electrones<\/a> de valencia de cada \u00e1tomo forman la colectividad del gas electr\u00f3nico.<\/p>\n

La pregunta que nos debemos hacer es: \u00bfestos electrones<\/a>, en n\u00famero igual, por lo menos,\u00a0 al de los \u00e1tomos, se hallan estratificados?\u00a0 La respuesta es que s\u00ed.\u00a0 Existe una estratificaci\u00f3n de estos electrones<\/a> en las llamadas bandas.\u00a0 El concepto de banda energ\u00e9tica resulta de la consideraci\u00f3n simult\u00e1nea de dos aspectos: la cuantizaci\u00f3n energ\u00e9tica (o la estratificaci\u00f3n de los niveles energ\u00e9ticos en los \u00e1tomos) y el grand\u00edsimo n\u00famero de electrones<\/a> existentes.\u00a0 Este colectivo no podr\u00eda ubicarse en un n\u00famero finito y escaso de niveles.\u00a0\u00a0 Esta dificultad queda soslayada si se admite que cada uno de esos niveles at\u00f3micos de los N \u00e1tomos que forman el cuerpo se funde en otros tantos niveles de cierta anchura donde ya pueden alojarse los electrones<\/a> disponibles.<\/p>\n

Esa fusi\u00f3n de los niveles at\u00f3micos da lugar a las bandas.\u00a0 Esta imagen equivaldr\u00eda a considerar un metal como un \u00e1tomo gigante en el que los niveles energ\u00e9ticos poseyeran una anchura finita.<\/p>\n

En cuanto a la informaci\u00f3n que puede soportar un metal, podr\u00edamos se\u00f1alar que ser\u00eda parecida a la del correspondiente \u00e1tomo, pero mucha m\u00e1s extendida espacialmente.\u00a0\u00a0 Una informaci\u00f3n puntual, la del \u00e1tomo, dar\u00eda paso a otra espacial, si bien vendr\u00eda a ser una mera repetici\u00f3n peri\u00f3dica de aquella.<\/p>\n

\u00bfY los cuerpos que pueblan el resto del Universo?<\/p>\n

Cuando un cuerpo sobrepasa unas determinadas dimensiones, aparece algo que conocemos como fuerza gravitatoria y que se deja sentir en la forma que todos conocemos y, que da lugar, primeramente a la fusi\u00f3n de los diversos materiales que forman los cuerpos.<\/p>\n

As\u00ed, por ejemplo, en el cuerpo que llamamos Tierra, la presi\u00f3n crece con la profundidad, por lo que, a partir de un determinado valor de \u00e9sta, aparece el estado l\u00edquido y con \u00e9l una estratificaci\u00f3n que trata de establecer el equilibrio hidrost\u00e1tico.<\/p>\n

Dentro de nuestro sistema planetario se distinguen los planetas rocosos, hasta Marte y meteoritos inclusive, y el resto de ellos, desde J\u00fapiter en adelante, incluido este.\u00a0 Estos \u00faltimos difieren esencialmente de los primeros en su composici\u00f3n.\u00a0 Recu\u00e9rdese que la de J\u00fapiter es mucho m\u00e1s simple que la de los planetas rocosos.\u00a0 Consta fundamentalmente de hidr\u00f3geno, helio, agua, amoniaco y metano, con un n\u00facleo rocoso en su interior.\u00a0 El hidr\u00f3geno que rodea a este n\u00facleo se encuentra en forma de hidr\u00f3geno at\u00f3mico s\u00f3lido.<\/p>\n

Tambi\u00e9n la composici\u00f3n del Sol (y todas las estrellas que brillan) es m\u00e1s simple que la de los planetas rocosos, su estado f\u00edsico es el de plasma<\/a> y su contenido est\u00e1 reducido (mayormente) a hidr\u00f3geno y helio.\u00a0 Mas variedad de materiales existe en las estrellas supernovas, donde el primitivo hidr\u00f3geno ha evolucionado de la manera que expliqu\u00e9 en otra parte de este trabajo.<\/p>\n

En cuanto a los derechos de la evoluci\u00f3n estelar, enanas blancas, estrellas de neutrones<\/a> y agujeros negros<\/a>, se\u00f1alar\u00e9 que la composici\u00f3n de la primera es sencilla en cuanto al numero de \u201celementos\u201d constituyentes; la segunda ya lo indica su propio nombre, constan de nucleones<\/a>, particularmente neutrones<\/a> que est\u00e1n fuertemente empaquetados (muy juntos) por la gravedad.\u00a0 Una estrella de neutrones<\/a> puede tener una densidad superior a la del agua, en millones de veces y del mismo orden que la de los n\u00facleos at\u00f3micos.\u00a0\u00a0 El agujero negro<\/a>, es un fen\u00f3meno aparte, su inmensa fuerza gravitatoria es tal que, ni la luz puede escapar de ella, es decir, su velocidad de escape<\/a> es superior a 300.000 km\/s, y, como seg\u00fan la relatividad<\/a>, nada es en nuestro Universo, superior en velocidad, a la luz, resulta que nada podr\u00e1 escapar de un agujero negro<\/a>.<\/p>\n

All\u00ed dentro, en el interior del agujero negro<\/a>, no existen ni el tiempo ni el espacio, es como un objeto que estando en nuestro Universo (deja sentir su fuerza gravitatoria y engulle estrellas), al mismo tiempo, no est\u00e1 aqu\u00ed. Son muchas las cosas que a\u00fan nos queda por dedcubrir.<\/p>\n

emilio silvera<\/em><\/p>\n

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El material m\u00e1s abundante del Universo es el Hidr\u00f3geno cuyos \u00e1tomos contienen un s\u00f3lo prot\u00f3n y un s\u00f3lo electr\u00f3n. Sin embargo, a partir de \u00e9l se pueden conseguir todos los elementos que existen mediante una transici\u00f3n de fase que, generalmente, se produce en las estrellas. Es all\u00ed, en las estrellas, en sus hornos nucleares y […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_s2mail":"","footnotes":""},"categories":[22,6],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2381"}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2381"}],"version-history":[{"count":0,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2381\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2381"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2381"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2381"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}