Elemento 15: Fósforo

El fósforo es un no metal perteneciente al grupo del nitrógeno que se encuentra en la Naturaleza combinado en fosfatos inorgánicos y en organismos vivos pero nunca en estado nativo.

Como molécula de Pi (fosfato inorgánico) forma parte del ADN y el ARN. Las células lo utilizan para almacenar y transportar energía en forma de ATP (adenosín trifosfato).

Su reservorio es la corteza terrestre. Se almacena en rocas fosfatadas. Las plantas absorben el fósforo de la tierra y lo incorporan a sus tejidos que a su vez son consumidos por los animales.
En forma de fostatos (compuestos que contienen el grupo PO4 3-) el fósforo es vital. Durante mucho tiempo fue el factor principal para el crecimiento de las cosechas. El agotamiento del fósforo en la tierra fue una de las principales causas de las hambrunas masivas, y obligó a buscar formas de reintegrarlo al terreno (guano, harina de hueso y otros fertilizantes).La solución a este problema no se encontró hasta mediados del siglo XIX, cuando aprendimos a crear fertilizante a partir de las rocas con fosfato.

El fósforo también puede ser destructivo. En Hamburgo, durante la Segunda Guerra Mundial, se utilizaron bombas de magnesio sobre los edificios y se quemó a la gente que intentaba salir de ellos con el alótropo de fósforo blanco.El fósforo blanco es tóxico y pirofórico.Si se pone a la luz se vuelve rojo, así que hay que mantenerlo en la oscuridad. Aún en la actualidad se utiliza en artillería.
El fósforo existe en su forma pura en distintos alótropos o formas moleculares. El fósforo rojo se utiliza para fabricar cerrillas. El fósforo negro es difícil de hacer y se usa poco (como conductor eléctrico).

Características:

• Símbolo: P
• Número atómico: 15
• Masa atómica: 30,973761
• Densidad: 1,823
• Radio atómico: 98pm

Elemento 14: Silicio

El silicio es el elemento más parecido al carbono por su capacidad de crear cadenas moleculares complejas similares a las que nos forman (lo cual ha sido objeto de especulación en la ciencia ficción). La habilidad del silicio es la de formar cristales semiconductores.

Los chips de ordenador están formados por arena blanca con silicio común de playa (dióxido de silicio) y terminan convirtiéndose en cristales casi perfectos de silicio hiperpuro. Las rocas, la arena, el barro y la tierra están formados mayoritariamente por minerales de silicio, combinaciones de silicio y oxígeno con trazas más pequeñas de aluminio, hierro, calcio y otros minerales (así que si las computadoras se apoderan de la tierra tendrán todo el material que necesiten para reproducirse, o para hacer lo que tengan que hacer).

El silicio no es lo mismo que la silicona ( un polímero inodoro e incoloro hecho principalmente de silicio) . El implante de silicona está hecho de silicona suave, no de silicio cristalino duro.

Los esqueletos de las esponjas están formados de cristales de silicio. Suponiendo que tú no eres una esponja marina, tienes menos silicio, ya que tus huesos están hechos de fosfato de calcio, en forma de espuma de hidroxiapatita rígida, casi sin silicio.

 

 

 

 

 

 

 

Características:

• Símbolo: Si
• Número atómico: 14
• Masa atómica: 285,0855
• Densidad: 2,330
• Radio atómico: 111pm 

 

Elemento 13: Aluminio

El aluminio es lo bastante fuerte y ligero como para formar la estructura de aviones militares y lo bastante económico como para encontrarlo en cualquier cocina (aunque no siempre fue barato: cuando se produjo por primera vez el metal puro, se le consideró un metal noble, como el oro y la plata. Napoleón III servía a sus huéspedes más importantes en  platos de aluminio, mientras que los príncipes y duques en platos de oro).

Se emplea en medicina combinado con otros elementos formando sales en el tratamiento de algunos trastornos, por ejemplo: en combinación con el magnesio trata la acidez de estómago(hipercloridia)También se usa tradicionalmente como coagulante en heridas pequeñas.

La ventaja del aluminio sobre el acero es que no se oxida, aunque es sorprendente saber que reacciona con el aire con más rapidez que el hierro. La diferencia es que el óxido de aluminio es transparente y resistente. Se le llama corindón y es una de las sustancias más duras que se conocen ( si vemos la Escala de Mohs está en dureza 9). Al contacto con el aire se forma una fina lámina de este material, que es más duro que el metal mismo.

En cambio, el hierro se cubre con un polvo rojo que se desprende y deja expuesto más metal a la oxidación (aunque hay dos tipos de óxido: el óxido ferroso, que es rojizo y poco resistente, y la magnetita, que es negra y protege el metal. Con la magnetita están cubiertas algunas vigas de edificios que han aguantado muchos años en pie).

El aluminio en polvo es el elemento base en los fuegos artificiales (aluminio mariposa, mezcla de aluminio en polvo y hojuelas gruesas) y en las mezclas de combustibles para naves espaciales.
Este elemento aparece en muchos minerales como en el corindón (rubí y zafiro) y el berilo (esmeralda y aguamarina). Tenemos que recordar que es un componente de gran parte de la corteza terrestre.

 

Características:

• Símbolo: Al
• Número atómico: 13
• Masa atómica: 26,981538
• Densidad: 2,7
• Radio atómico: 118pm

Elemento 12: Magnesio

El magnesio es un metal estructuralmente maravilloso. Tiene un precio razonable, es fuerte, ligero y fácil de trabajar. Su único defecto es que es inflamable en extremo.

Es tan inflamable que podríuas encender una cerilla, y los polvos de este metal son realmente explosivos. Los primeros flashes fotográficos eran un bulbo de caucho utilizados para enviar una nube de polvo de magnesio hacia una mecha encendida. Muchas mezclas pirotécnicas contienen magnesio para crear una explosión brillante y fuerte.

Aunque sea tan inflamable, en piezas grandes y sólidas es más dificil de prender, porque el
grosor del metal hace que el calor se expanda por su superficie para que evite que se encienda.
El magnesio se utiliza en coches de carreras, aviones y bicicletas, a pesar de las fatalidades que ocurren cuando algún coche de carreras se incendia.
Se utiliza también para las bobinas de las películas y cinta de magnesio, usado para revelar copias por contacto.

Lo más común es ver aleaciones del magnesio con el aluminio. Las ruedas hechas con esta aleación se les llama "mag", aunque son un 60% más pesadas que las propias ruedas de magnesio (que también están disponibles, pero son más caras).



Carcterísticas:

• Símbolo: Mg
• Número atómico: 12
• Masa atómica: 24,3050
• Densidad: 1,738
• Radio atómico: 145pm

Elemento 11: Sodio

El sodio solo se utiliza por sus propiedades químicas. Es alcalino (los de la primera columna de la tabla), el elemento más explosivo y el de mejor sabor.

Es explosivo porque si solo lo arrojas al agua, genera rápidamente gas hidrógeno, que momentos más tarde se enciende en explosión que arroja sodio por todas partes (los materiales alcalinos en general reaccionan igual ante el agua, pero el sodio hace las explosiones más atractivas, por lo que es el material favorito para los que quieren hacer diabluras para arrojar en ríos y lagos).

 

El sodio convinado con el cloro forma la sal o cloruro de sodio, que se considera la sal de cloruro metálico alcalino más sabrosa. La sal también se utiliza para dársela a los animales. El cloruro de potasio se vende como sustituto de la sal para personas que tienen que seguir una dieta baja en sodio. El cloruro de rubidio y de cesio son menos salados y con un sabor más metálico, mientras que el cloruro de litio produce una sensación de quemazón seguida de un gusto metálico aceitoso.

El metal de sodio puro se utiliza en grandes cantidades en la industria química como agente reductor y, el sodio líquido, como conductor del calor que genera el núcleo de un reactor de turbinas de vapor de las centrales nucleares.
Su uso mas cotidiano es el de las lámparas amarillentas de vapor de sodio, que proporciona más luz que casi cualquier otro tipo de iluminación, pero hace que la gente a la que ilumina parezcan espectros.

Gracias a un gel de poliacrilato de sodio que puede mantener almacenada agua durante un muy largo tiempo, puedes flamear tu mano con llamas impresionantes similares a las que vemos en las películas sin quemarte durante un buen rato.

Características:

• Símbolo: Na (Natrium)
• Número atómico: 11
• Masa atómica: 22,989770
• Densidad: 0,968
• Radio atómico: 190pm

Elemento 10: Neón

El neón es un gas noble (incoloro, inoloro y poco reactivo). Es el menos reactivo de todos los elementos y se niega a reaccionar con otros elementos.

Está presente en todos los letreros luminosos con luces anaranjado rojizas. Solo estos llevan neón. Lo que pasa es que cuando haces pasar una descarga eléctrica por el tubo de gas, este se torna de un color anaranjado brillante característico, formado por una linea borrosa en la parte central del tubo. Si se torna de otro color, no es neón.

Si la luz procede de un recubrimiento opaco del interior de la superficie del vidrio en vez de del interior del tubo, se trataría de un tubo recubierto por fósforo en su interior y lleno de vapor de mercurio o de criptón.

Los láseres de He-Ne ( helio y neón) fueron los primeros láseres de rayo continuo de uso comercial y, aunque se han reemplazado por otros láseres (diodos), siguen teniendo aplicación económica.

Hay pocas cosas que puedas hacer con el neón que no tengan que ver con la luz. El hecho de que el neón cuente con tan pocas utilidades y su uso generalizado en los paneles de iluminación lo hace parecer importante, aunque no lo echaríamos en falta si desapareciera.


Características:

• Símbolo: Ne
• Número atómico: 10
• Masa atómica: 20,1797
• Densidad: 0,000900
• Radio atómico: 38pm

Elemento 9: Flúor

El flúor es un gas amarillo pálido. Es uno de los elementos más reactivos, hasta tal punto que si soplas una corriente de gas flúor hacia una cosa, esta arde, aunque no sea una cosa inflamable, como el vidrio. Cuando se combina con otros elementos libera gran cantidad de energía, la misma que deberá liberarse para deshacer el compuesto. Por eso, los compuestos de un elemento reactivo como el flúor y el oxígeno son tan estables.

El compuesto más famoso y estable del flúor es el Teflón. Este compuesto es resistente a los ataques químicos y es muy resbaladizo. Se usa para crear superficies antiadherentes.

Junto con el calcio se usa en medicina para reforzar huesos y dientes. La fluorita es un mineral compuesto de calcio y flúor (CaF2). Las impurezas de hidrocarburos manchan el centro de amarillo.

Se usaba en la elaboración de gases refrigerantes como el clorofluorocarbono, actualmente prohibidos, porque dañan la capa de ozono.


Características:

• Símbolo: F
• Número atómico: 9
• Masa atómica: 18,9984032
• Densidad: 0,001696
• Radio atómico: 42pm

Elemento 8: Oxígeno

El oxígeno es el elemento más abundante en la atmósfera.Representa casi la mitad del peso de la corteza terrestre y el 86% del peso de los océnos, aunque la corteza y los océanos no están hechos de oxígeno puro, sino de sus compuestos, como el agua.
Cuanto más agresivo es el elemento, más estables son sus compuestos.
El oxígeno es el combustible de la vida tal como el carbono es la base de la vida. La capacidad del oxígeno de reaccionar con casi cualquier elemento orgánico es lo que da lugar al proceso de la vida.
La combustión del oxígeno se utiliza para mover el automóvil para hacer funcionar la caldera o para los cohetes espaciales (de hecho,el término combustible por lo general se refiere a la cosa que el oxidante quema. Técnicamente el oxígeno es el oxidante de la vida).

Nuestra atmósfera esta formada un 21% de oxígeno  lo que proporciona una fuente siempre disponible de un oxidante reactivo. Los reactores pueden viajar grandes distancias con menos combustible que un cohete para recorrer una distancia parecida, porque, a diferencia de los jets, que viajan en el aire, los cohetes se desplazan en el vacío del espacio, por lo que necesitan su propio suministro de oxígeno.En las aeronaves llevan un generador de oxígeno:

Tanque de oxígeno presurizado para usos médicos:

En su forma líquida, el oxigeno pasa de ser inocua y bueno para la vida a ser temible y amenazarla. La mayoría de la potencia de los cohetes no viene del suministro que queman, sino del oxígeno que contiene( Por ejemplo: el cohete lunar Saturno V funcionaba con queroseno. Sin embargo, no es que el queroseno fuera especial, lo importante eran los 7,64 metros cúbicos por segundo de oxígeno que el Saturno consumía a máxima velocidad).

Características:

• Simbolo: O
• Número atómico: 8
• Masa atómica: 15,9994
• Densidad: 0,001429
• Radio atómico: 48pm

Elamento 7: Nitrógeno

Hay mucho nitrógeno en el mundo: más del 78% del aire de la atmósfera el otro 22% está formado mayormente por oxígeno, un gas que necesitamos respirar. El nitrógeno hierve a -196ºC.

 

 

El nitrógeno como N2 se encuentra en el aire, inerte e inútil, pero se se convierte en una forma más reactiva, como el amoniaco (NH3), que se usa como fertilizante o para fabricar explosivos entre otras cosas. Solo algunas plantas, como las judías son capaces de tomar el nitrógeno directamente del aire, por eso los antiguos campos de cultivo se alternaban con cosechas de judías o alfalfa, que dejan el suelo con más nitrógeno del que tenía al principio. Antes de la Primera Guerra Mundial, Fritz Haber inventó un proceso para convertir el nitrógeno del aire en amoniaco. Hasta entonces el nitrógeno se obtenía a partir del guano.
Los fertilizantes de amoniaco alimentan a mucha gente del mundo. Ya que las plantas absorven dióxido de carbono, la fertilización con nitrógeno ayuda a reducir el calentamiento global.

Las pastillas de nitroglicerina (C3H5N3O9) se utilizan para tratar la patología anginosa del corazón o angina de pecho, porque ayuda a dilatar las arterias coronarias.

 

 

Existen envases de nitrógeno para la conservación del vino. Aunque digan que es 100% puro, es dudoso, nada es 100% puro.

El nitruro de silicio (Si3N4) es tan duro que se usa en industria para hacer herramientas de corte o rodamientos.

 El nitrógeno líquido es un refrigerante criógeno y accesible. Su punto de ebullición es de -196ºC y es lo bastante frío como para congelar cualquier cosa. Se utiliza para conservar muestras biólogicas , para congelar flores y luego partirlas en mil pedazos y divertir a los niños e incluso para preparar helado en tiempo récord.

 

 

Características:

• Símbolo: N
• Número atómico: 7
• Masa atómica: 14,0067
• Densidad: 0,001251
• Radio atómico: 56pm

 

Elemento 6: Carbono

El carbono es el elemento mas importante para la vida: desde la doble hélice del ADN hasta las proteínas están básicamente formados por carbono.

El carbono también forma los diamantes, la sustancia mas dura que se conoce (al menos por el momento, o sino, mirad el elemento 5 boro). Los diamantes no son raros ni inisualmente hermosos, y tampoco son para siempre, solo son tres mitos que han creado compañías. Los diamantes no costarían ni la décima parte de lo que cuestan ahora de no ser por el control monopolista de esas empresas.
Los diminutos diamantes incrustados en este disco de acero lo convierten en una poderosa muela abrasiva.

Las zirconias cúbicas o el carburo de silicio cristalino son igual de hermosos, y a temperaturas elevadas, los diamantes se queman hasta convertirse en simple óxido de carbono.
La mina de los lápices esta hecha de grafito, una forma del carbono, que se descubrió en el siglo XVI en Inglaterra, concretamente en la mina de Borrowdale, primera fuente de grafito puro.

A los átomos de carbono les gusta formar láminas. Si apilas las láminas  tendrás grafito. Si las doblas y formas una esfera obtienes un buckminsterfulereno o carbono 60 (C60), llamado así en honor a Richard Buckminster Fuller, que inventó la cúpula geodésica.

Si enrollas las láminas en forma de tubos tendrás el material mas duro que se conoce, los nanotubos de carbono.
También esta el carbono 14, que se utiliza para datar el tiempo de creación y muerte de los materiales radiactivos de los seres orgánicos.
A parte están los diamantes de sangre (o diamantes de guerra) son aquellos diamantes obtenidos en una zona de guerra, mediante el uso de esclavos o personas en régimen de semiesclavitud. Con estos diamantes se compran armas que prolongan la guerra y con ello el sufrimiento de mucha gente en paises en vías de desarrollo. Éticamente deberíamos informarnos del origen de un diamante cuando lo compramos.


Cartcterísticas:

• Símbolo: C
• Número atómico: 6
• Masa atómica: 12,0107
• Densidad: 2,260
• Radio atómico: 67pm