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Lord Rutherford (1871-1937) es una de las personas más interesantes en la historia de la ciencia. Obtuvo su PhD en física en la Universidad de Cambridge, Inglaterra, en 1895. Con su profesor J. J. Thomson trabajó en un fenómeno recientemente detectado, la radioactividad, descubriendo la radiación alfa y beta. Sería más tarde (1899) en la Universidad McGill en Canadá, donde demostró que la radiación alfa estaba compuesta por núcleos de helio y la radiación beta compuesta de electrones. Con su estudiante Frederick Soddy investigaron un gas radioactivo proveniente del elemento radioactivo torio. Sus experimentos mostraron que el gas emitido era argón, lo que significó la primera observación de la desintegración espontánea de un elemento, uno de los mayores descubrimientos de la física del siglo XX.En 1903 Rutherford visitó a Pierre y Marie Curie en Paris, con quienes mantenía colaboración, el mismo día que Madame Curie recibía el doctorado en física. Durante la celebración en casa de los Curie, el grupo salió al jardín a tomar el fresco y allí Pierre sacó del bolsillo de su chaqueta un pequeño tubo cubierto con ZnS (un compuesto con propiedades fosforescentes), que en su interior contenía una solución de radio. El tubo se iluminó en medio de la oscuridad por la radiación emitida por el radio. Rutherford diría más tarde que la luz era tan brillante que pudo ver claramente las manos de Pierre Curie muy inflamadas y con un penoso aspecto debido a la continua exposición a los rayos de radio. En ese entonces no se conocía los nocivos efectos de la radioactividad en la salud, y los científicos no tomaban precaución alguna a la hora de manejar estos reactivos.En 1907 Rutherford fue contratado por la Universidad de Manchester donde desarrolló un nuevo modelo atómico, en el que el núcleo reúne toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo. Finalmente, en 1919 volvió a Cambridge para tomar el puesto que una vez ostentó su profesor J. J. Thomson.Por sus investigaciones sobre la desintegración de los elementos y la química de las sustancias radioactivas, el físico Ernest Rutherford recibió el Premio Nobel de Química en 1908 y, no menos importante aún, guió el trabajo de no menos de diez futuros Premio Nobel.
Un artículo de Philip Ball en la revista Chemistry World (Junio 2006) relata una serie de descubrimientos químicos en los que la serendipia ha jugado un papel importante. Desde la síntesis de los primeros colorantes sintéticos, como el azul de Prusia (hexacianoferrato férrico) y malva o púrpura de Perkin (derivado de anilina), hasta el descubrimiento en años más recientes de novedosos polímeros como el Teflon (politetrafluoroetileno) y los polímeros conductores de electricidad derivados del poliacetileno.
Ball nos remite al año 1754 cuando el escritor inglés Horace Walpole menciona en una carta un cuento de hadas que tenía en mente, en la que tres príncipes de Serendip, un antiguo nombre de Sri Lanka, realizaban continuamente descubrimientos, por accidente y empleando su astucia, de cosas que no habían estado buscando. De allí parece provenir la palabra serendipia, la facultad de hacer descubrimientos afortunados e inesperados por accidente.
Uno de los casos más afamados de serendipia en química es el descubrimiento de la estructura quiral de las moléculas por Louis Pasteur. Una serie de golpes de suerte le ayudaron a separar los enantiómeros del ácido tartárico, como fueron: el estudiar uno de los pocos compuestos orgánicos quirales que se separan espontáneamente en sus dos enantiómeros cuando cristaliza, la formación de cristales de tamaño relativamente grandes para ser diferenciados unos de otros por un microscopio del siglo XIX, y las bajas temperaturas que imperaban cuando Pasteur conducía su estudio en París en los años 1840, y que ayudó a la cristalización del compuesto. "Fortune favours the prepared mind" dijo entonces Pasteur, y es que se necesita una mente preparada para reconocer y sacar provecho de lo inesperado, pues son los experimentos que no siguen las leyes establecidas de la química, las que nos llevan casi invariablemente a nuevos descubrimientos.
Los seres humanos podríamos sobrevivir entre 30 y 45 días sin comer, hasta 7 días sin ingerir líquidos, pero no más de un par de minutos sin aire. La mayoría de los organismos vivos realizamos una respiración aeróbica, en la que interviene O2. En nuestras células se produce una importantísima reacción redox por la cual hidratos de carbono (como la glucosa) se oxidan por acción del O2 para producir H2O, CO2 y energía. Pero existen microorganismos en la naturaleza que pueden vivir literalmente sin aire al realizar una respiración anaeróbica. Tiene lugar una reacción redox similar, pero en este caso el agente oxidante no es el O2 sino sustancias como sulfatos, nitratos, algunos iones metálicos, entre otros, y la energía generada en este proceso es menor que en la respiración aeróbica. El deseo expuesto en la preciosa canción de Maná "Vivir sin aire" es pues imposible para los simples mortales, pero soñar y desear no cuestan nada.
Esta es una buena oportunidad de darle algo de humor al blog. Muchos conocerán al quinteto cómico argentino Les Luthiers, pero tal vez sean pocos los que sepan que uno de sus miembros es químico. Carlos Núñez Cortés lleva 40 años con Les Luthiers, y es doctor en Química. El grupo es famoso por interpretar parodias musicales, basados principalmente en juegos de palabras. Aquí una muestra con el químico Carlos Núñez en la palestra, que disfruten.
Un aparte dentro del hilo principal de Quimistorias.
Coincido con Carlos Casares en que lo mejor de Expocampus (9/5/2008) fue el encuentro con los compañeros del curso. Lo segundo mejor: conocer a los tutores. Creo que era lo que le faltaba a este curso virtual para hacerlo completo, una ocasión para la interacción presencial entre alumnos y profesores. Muchos de nosotros salimos de allí algo mareados de tantos nombres de herramientas y aplicaciones virtuales que ya se encuentran disponibles para los educadores (y las que quedan por salir). Afortunadamente una buena charla alrededor de una cerveza, refresco, café o manzanilla, seguida de una buena cena, nos puso los pies y la cabeza nuevamente en tierra firme. Una fotografía del pequeño grupo que formamos en Expocampus, a la izquierda, de arriba a abajo: Concepción Echazarreta, Marta Vargas, Jorge García. A la derecha, de arriba a abajo: Yolanda Aguilar, Erika Zaragoza, Ma. Dolores Capdet, Carlos Casares.
Se suele asociar la formación de burbujas o espuma con el poder limpiador de los jabones y detergentes. Sin embargo, su presencia no tiene relación con la formación de micelas (mecanismo por el que el jabón solubiliza las moléculas insolubles en agua, como las grasas), ni son más efectivas en quitar las manchas grasosas. Aún así, la gente espera que los jabones echen espuma, y los químicos en la industria del detergente formulan los productos para que formen espuma durante el lavado y obtener así una mejor aceptación en el mercado. En algunos casos, la espuma puede ser perjudicial, por ejemplo, en lavavajillas y lavadoras que no tienen espacio suficiente para mantener la espuma dentro de la máquina.La espuma puede también denaturalizar moléculas de proteínas, que desdobla/destruye sus estructuras terciarias a medida que son oprimidas por las burbujas. Es por esta razón que se cuida de no agitar las preparaciones de proteinas, por ejemplo los viales de suspensiones de insulina se mezclan rodando el tubo entre las manos y no agitándolas. Tal vez sea este el motivo por el que James Bond insistiera en que sus martinis fueran shaken not stirred (sacudidas pero no agitadas), ¡para asegurarse que cualquier enzima presente en la bebida no fuera denaturalizada!
El químico francés Jacques Charles (1746-1823) fue famoso en su época por sus experimentos con globos aerostáticos. El primero de estos viajes lo realizaron los hermanos Montgolfier en junio de 1783, usando un gran globo esférico hecho de lino y papel, e inflado con aire caliente. En agosto del mismo año otro grupo bajo la dirección de Charles, basado en sus estudios sobre gases (que más tarde lo llevaría a descubrir que el volumen de una cantidad fija de un gas a presión constante era directamente proporcional a la temperatura), empleó hidrógeno para inflar el globo. Charles usó una bolsa de seda cubierta con una solución de goma para evitar que el hidrógeno se escapara fácilmente. Tomó varios días inflar el globo y fue necesario cerca de 250 kg de ácido y 500 kg de hierrro para generar el gas hidrógeno. El 27 de agosto de 1783, un gran grupo de gente vio como ascendía el balón. Luego de 45 minutos en el aire, el globo viajó 24 km, pero cuando aterrizó finalmente en una villa, la gente del lugar se horrorizó tanto que lo destruyeron totalmente.
Fue una grata sorpresa descubrir la reciente publicación de un libro sobre historia de la ciencia, ¡Viva la Ciencia! Ed. Crítica . En un artículo de ElPaís.com (8/5/2008) aparece una entrevista a los autores José Manuel Sánchez Ron (Madrid 1949, catedrático de Historia de la Ciencia en la U. Autónoma de Madrid) y Antonio Mingote (Zaragoza 1919, dibujante y escritor) que describen su libro como una recopilación de "historias de aventuras científicas, de éxitos, fracasos, peripecias y rivalidades". Sus autores buscan que ¡Viva la Ciencia! permita a un público joven conocer el trabajo de los científicos desde una perspectiva sencilla, divertida, y a la vez rigurosa. Objetivos con los que me identifico completamente.
Las personas ajenas al área científica tienen la imagen de un químico vestido con bata blanca yendo de una hipótesis al experimento para luego establecer nuevas leyes y teorías sin mayor emoción. ¡Nada más lejos de la verdad! Los resultados científicos surgen a menudo por accidente. Se requiere mucha visión y grandes dosis de creatividad para transformar un accidente afortunado en resultados útiles. Ejemplo de ello es el descubrimiento de una droga contra el cáncer por Barnett Rosenberg.
El Dr. Rosenberg y sus colaboradores descubrieron que un compuesto químico conocido hace más de un siglo, cis-platina (cis-diaminodicloroplatino (II)), era efectivo en el tratamiento de ciertos tipos de cáncer. El descubrimiento de la utilidad de este sencillo compuesto en la terapia contra el cáncer es un ejemplo de serendipia en la ciencia.
La serendipia (serendipity en inglés) se define como "la facultad de hacer descubrimientos afortunados e inesperados por accidente". Rosenberg se encontraba estudiando el efecto de los campos magnéticos en células vivas, pero los resultados del experimento fueron bastante diferentes a lo esperado. El y sus estudiantes habían pasado una suspensión de un cultivo vivo de la bacteria Escherichia coli en agua a través de un campo eléctrico entre electrodos de platino supuestamente inertes. Para su sorpresa encontraron que el crecimiento de las células se vio afectado, la división de las células se había detenido. Después de cuidadosos experimentos, descubrieron que el efecto en la división celular tenía su origen en pequeñísimas cantidades de cis-platina producidas por la reacción del platino con especies químicas eléctricamente cargadas en el agua.
Rosenberg supo reconocer que estos resultados tenían implicaciones en quimioterapia de cáncer, y sucesivos experimentos condujeron a compuestos que son usados por pacientes con cáncer. El uso de la cis-platina ha significado que el cáncer testicular ha pasado de ser una enfermedad que mataba cerca del 80% de los pacientes, a una que es curable en un 95% de los casos.
Un video de Robert Krampf nos muestra cómo funcionan los hornos microondas. ¿Quieres saber por qué los alimentos húmedos se cocinan mejor que los alimentos secos? La respuesta en este video.
Hidrógeno (formador de agua) es el elemento más abundante en el universo, y existe una enorme cantidad de él en la superficie terrestre, en su mayoría formando parte del agua en los océanos. No obstante, no fue hasta 1660 que Robert Boyle preparó por primera vez hidrógeno por la reacción de hierro y ácido sulfúrico, y no fue hasta 1766 que Henry Cavendish aisló una muestra pura, llamándolo "aire inflamable".Cavendish halló que el hidrógeno no se disolvía en agua, tenía una menor densidad que cualquier otro gas, formaba una mezcla explosiva con aire, y producía agua durante su combustión. Cavendish no reclamó haber descubierto un nuevo elemento, pero poco después de que publicara sus experimentos se reconoció al hidrógeno como tal.
Su baja densidad fue su mayor atractivo. En 1783 Jacques Charles llenó con hidrógeno un gran globo y voló sobre los campos franceses montado en una canasta atada al globo. Este uso se trasladó a toda la Primera Guerra Mundial, cuando los globos de hidrógeno transportaban observadores a bordo para informar de los movimientos de tropas en los campos de batalla.En 1928 Alemania construyó el Graf Zeppelin, una nave aérea más ligera que el aire debido al uso de hidrógeno. Transportó a más de 13.000 personas entre Alemania y los Estados Unidos hasta 1937, cuando fue reemplazado por el Hindenburg. El Hindenburg fue diseñado para utilizar neón, un gas inerte que no presenta peligro de explosión, pero Alemania no contaba en ese entonces con fuentes de helio. Mientras aterrizaba en Lakehurst, New Jersey, en Mayo de 1937, la nave explotó y ardió en llamas, y el gas hidrógeno ganó la reputación de ser una sustancia muy peligrosa.
En la actualidad, con las técnicas apropiadas, el hidrógeno puede ser manejado con seguridad en grandes cantidades. Es el principal combustible en los transbordadores espaciales. Actualmente se utiliza mayoritariamente en la fabricación de amoniaco, usado como fertilizante.
Robert Boyle (1627-1691) nació en Irlanda, en una casa que todavía sobrevive, como el décimocuarto y último hijo del primer Conde de Cork. Publicó sus primeros estudios sobre los gases en 1660, y su libro, The Sceptical Chymist, en 1680. Aunque fue el primero en definir un elemento químico en términos modernos, retuvo sus ideas medievales acerca de lo que eran los elementos. Por ejemplo, Boyle pensaba que el oro no era un elemento, sino un metal formado por otros metales. Boyle fue también fisiólogo, y el primero en mostrar que el cuerpo humano se mantenía a una temperatura constante. No todos aplaudieron el trabajo de Boyle. Isaac Newton, joven aún cuando Boyle estaba en la cima de su carrera, escribió sobre él, “me pregunto … de qué está hablando“.
Lord Rutherford (1871-1937) es una de las personas más interesantes en la historia de la ciencia. Obtuvo su PhD en física en la Universidad de Cambridge, Inglaterra, en 1895. Con su profesor J. J. Thomson trabajó en un fenómeno recientemente detectado, la radioactividad, descubriendo la radiación alfa y beta. Sería más tarde (1899) en la Universidad McGill en Canadá, donde demostró que la radiación alfa estaba compuesta por núcleos de helio y la radiación beta compuesta de electrones. Con su estudiante Frederick Soddy investigaron un gas radioactivo proveniente del elemento radioactivo torio. Sus experimentos mostraron que el gas emitido era argón, lo que significó la primera observación de la desintegración espontánea de un elemento, uno de los mayores descubrimientos de la física del siglo XX.
