En busca de una idea "loca"
o cómo los gases inertes dejaron de serlo
 
Romualdo Avila
Reflexiones sobre química
 

     -¡Dos rectas paralelas nunca se intersecan! -afirmaba la geometría clásica por la boca del gran matemático de la Antigüedad, Euclides. - ¡No, tienen que intersecarse! -declaró a mediados del siglo pasado el matemático ruso Nikolái Laborachevski.

     Y nació una nueva geometría, la no euclidiana.

     -¡Delirio y fantasía! -así reaccionaron a su aparición muchos renombrados hombres de ciencia de aquel tiempo. Sin embargo, sin la geometría de Laborachevski no hubiera podido desarrollarse la teoría de la relatividad, ni muchas ideas audaces que tratan de dilucidar a qué leyes está sujeta la estructura del Universo.

     El escritor soviético Alexéi Tosltói escribió la novela El hiperboloide del ingeniero Garin.

     - ¡Qué maravillosa fantasía -decían los críticos literarios de todo el mundo!. -Una fantasía que nunca podrá volverse realidad -les hacían eco los científicos. Le faltaron a Alexéi Tolstói unos quince años de vida, para ver cómo de un cristal de rubí emanó un rayo de luz de un brillo y potencia nunca vistos y la palabra "láser" se hizo conocidano sólo entre los especialistas.

     Los químicos entusiastas seguían creyendo en la posibilidad de romper la obstinada resistencia de los gases inertes. Si se hojean las páginas, que ya empiezan a marchitarse, de las revistas científicas de los años veinte, treinta y cuarenta, se verán muchos artículos y noticias interesantes que confirman: los químicos no renunciaron a la idea de incorporar gases inertes en la esfera de su actividad.

     Estas páginas exponen fórmulas inusitadas que tratan de substancias fantásticas, compuestos de helio con mercurio, paladio, platino y otros metales. Todos estos compuestos tienen un solo defecto: no son aquellos compuestos que se quería obtener. En ellos queda intacta la capa bielectrónica del helio y, además, pueden subsistir únicamente a una temperatura muy baja, en el reino del cero absoluto...

     Seguimos hojeando las revistas químicas. Otra noticia: el químico soviético Nikitin obtuvo compuestos mucho más prosaicos del xenón y radón con agua, fenol y algunos otros líquidos orgánicos, Xe*6H20, Rn*6H20. Son estables en condiciones normales, no son difíciles de preparar, pero...

     Pero, al igual que antes no tienen nada que ver con el enlace químico. Los átomos de xenón y radón defienden abnegadamente la perfección de sus capas exteriores: había ocho electrones, ocho electrones quedaron. Pasaron más de cincuenta años desde el descubrimiento de los gases inertes, mas "el carro sigue sin moverse".

     ... Terminará el siglo veinte, el más tormentoso y memorable de todos los que vivió la humanidad. Los científicos harán el balance de los progresos y las cumbres que habrá alcanzado en este siglo el pensamientos científico. Y en la lista interminable de los descubrimientos destacados ocupará un lugar notorio la "Obtención de los compuestos químicos de los gases inertes".
Un comentarista entusiasmado añadirá que fue uno de los descubrimientos más sensacionales.

     ¿Descubrimiento sensacional? ¡No me diga! Mas bien es una historia romántica. 0 incluso una historia de cómo y con qué sencillez se puede, a veces, resolver un problema que durante decenios torturó a muchos científicos debido a su irresolubilidad...

     En nuestros días la química recuerda un potente árbol con una inmensa copa en constante crecimiento. Un solo hombre ya es capaz de estudiar una rama entera. Con frecuencia, el investigador invierte años para conocer detalladamente una ramita, un brote, un vástago apenas visible. Y de miles de tales estudios se compone el conocimiento sobre una u otra rama.

     El químico canadiense Neil Bartlet estudiaba la "ramita" que era el compuesto llamado en el lenguaje químico hexafluoruro de platino, PtF6   No era casual que el químico prestara tanta atención a esta substancia. Los compuestos de flúor con metales pesados son substancias muy interesantes, necesarias tanto para la ciencia como para la práctica humana. Por ejemplo, para separar los isótopos del uranio -uranio 235 y uranio 238 -de acuerdo con las necesidades de la energética nuclear. La separación de un isótopo del otro es un trabajo muy complicado, el hexafluoruro de uranio, UF6 los ayuda a clasificar. Además, los fluoruros de los metales pesados son substancias químicas muy activas.

     Bartlett sometió el PtF6 a la acción del oxígeno y obtuvo un compuesto muy interesante. Este contenía oxígeno en forma de molécula positiva 02 es decir, en forma de molécula que perdió un electrón. ¿Qué hay aquí de extraño? Que es muy difícil separar un electrón de la molécula de oxígeno. Hace falta invertir una gran energía. El hexafluoruro de platino resultó ser susceptible de arrancar un electrón a la molécula de oxigeno.

     Para separar un electrón de la capa exterior de los átomos de los gases inertes también se necesita mucha energía. Aquí se observa una regularidad: cuanto más pesado es el gas inerte, tanto menos es la energía necesaria. Resultó más fácil hacer que el átomo de xenón se despidiera de un electrón, que arrancar un electrón de la molécula de oxígeno.

     Por consiguiente... ¡Aquí empieza lo más interesante!

     Bartlett decidió obligar al hexafluoruro de platino a que raptara un electrón al átomo de xenón. Sus esfuerzos se coronaron con el éxito: en 1962 vio la luz un compuesto químico de un gas inerte, el primero en el mundo.

     Su fórmula es XePtF6  Además, es bastante estable, a diferencia de las exóticas combinaciones de helio con platino o mercurio.

     Este grano, apenas visible, inmediatamente dio retoños que empezaron a crecer con la velocidad del bambú. Se formó una nueva rama de la química, la química de los gases inertes. Tan sólo ayer muchos científicos serios se mostraron escépticos; hoy, tienen en sus manos más de cincuenta verdaderos compuestos químicos de los gases inertes. Principalmente los fluoruros de xenón, kriptón y radón. La riqueza de la química del xenón sorprende. Se conocen cuatro fluoruros de éste: XeF2, XeF4, XeF6, y XeF8,. Ningún elemento "corriente" puede jactarse de tanta abundancia de estados de valencia.

     En consecuencia, se desvaneció el mito sobre la inmutabilidad de la capa electrónica de los gases nobles.

     ¿Cómo están estructuradas las moléculas de diferentes compuestos de los gases inertes? Los científicos, a duras penas, empiezan a esclarecerlo.

Resulta que los átomos pueden poseer una reserva mucho mayor de fuerzas, de valencia de lo que se suponía antes.

     Las ideas anteriores sobre la valencia se basaban en el reconocimiento de una estabilidad e inmutabilidad especial de la capa de ocho electrones. Ahora los científicos se ven obligados a reflexionar si todo está claro en esas teorías. Puede ser que usted, estimado lector, junto con ellos, descubra nuevas regularidades...