Raices de los elementos quimicos

Cuál es el origen de los elementos que se encuentran en la tierra

En química, un elemento es una sustancia pura formada únicamente por átomos que tienen todos el mismo número de protones en sus núcleos atómicos. A diferencia de los compuestos químicos, los elementos químicos no pueden descomponerse en sustancias más simples por medios químicos. El número de protones en el núcleo es la propiedad que define a un elemento y se denomina número atómico (representado por el símbolo Z): todos los átomos con el mismo número atómico son átomos del mismo elemento[1] Toda la materia bariónica del universo está compuesta por elementos químicos. Cuando diferentes elementos sufren reacciones químicas, los átomos se reorganizan en nuevos compuestos unidos por enlaces químicos. Sólo una minoría de elementos, como la plata y el oro, se encuentran sin combinar como elementos nativos minerales relativamente puros. Casi todos los demás elementos naturales se encuentran en la Tierra en forma de compuestos o mezclas. El aire es principalmente una mezcla de los elementos nitrógeno, oxígeno y argón, aunque también contiene compuestos como el dióxido de carbono y el agua.

Carbono

Nunca mejor dicho… una tabla periódica anotada de los elementos químicos iniciada en 2008 y actualizada en enero de 2017 muestra el origen de cada elemento. Jennifer Johnson, de la Universidad Estatal de Ohio, ha querido corregir parte de la sabiduría engañosa sobre los orígenes de los elementos y señala que algunos elementos tienen orígenes mixtos, no son creados por un único proceso. Los elementos más simples y ligeros, el hidrógeno y el helio, son los elementos verdaderamente primordiales. Se formaron en el Big Bang junto con algo de litio, aunque parte de éste también se creó mediante la fisión de rayos cósmicos y en estrellas moribundas de baja masa. El helio, por supuesto, también se sigue creando en cantidades inimaginables por la fusión nuclear del hidrógeno en las estrellas. Aunque aquí en la Tierra corremos el riesgo de quedarnos sin este elemento para su uso en la ciencia y la medicina, ya que permitimos que una cantidad excesiva se desprenda hacia el espacio (los globos de fiesta flotantes son probablemente sólo una pequeña parte del problema).
La mayor parte del carbono, el nitrógeno, el bario y varios de los metales pesados, como el circonio, el niobio y el molibdeno, se liberaron al espacio a partir de estrellas moribundas de baja masa. Los metales más ligeros, como el sodio y el magnesio, y una cierta proporción de los elementos mencionados, proceden de la explosión de estrellas masivas. El berilio y el boro son únicos, si es que dos cosas juntas pueden ser únicas, en el sentido de que se formaron enteramente por fisión de rayos cósmicos, por lo que sabemos. La mayoría de los metales de transición se formaron principalmente por la explosión de estrellas enanas blancas. El francio, el radio, el polonio y el neptunio se generaron mediante procesos radiactivos a partir de otros elementos y, por supuesto, hay toda una serie de elementos sintéticos que duran diminutas fracciones de segundo a los que sólo recientemente hemos aceptado que existen y les hemos asignado nombres.

Retroalimentación

Aproximadamente el 73% de la masa del universo visible está en forma de hidrógeno. El helio constituye alrededor del 25% de la masa, y todo lo demás representa sólo el 2%. Aunque la abundancia de estos elementos más masivos (“pesados”, A > 4) parece bastante baja, es importante recordar que la mayoría de los átomos de nuestros cuerpos y de la Tierra forman parte de esta pequeña porción de la materia del universo. Los elementos de baja masa, el hidrógeno y el helio, se produjeron en las condiciones calientes y densas del nacimiento del propio universo. El nacimiento, la vida y la muerte de una estrella se describen en términos de reacciones nucleares. Los elementos químicos que componen la materia que observamos en todo el universo se crearon en estas reacciones.
Hace aproximadamente 15.000 millones de años el universo comenzó como una región extremadamente caliente y densa de energía radiante, el Big Bang. Inmediatamente después de su formación, comenzó a expandirse y a enfriarse. La energía radiante produjo quarks-antiquarks y electrones-positrones, así como otros pares partícula-antipartícula. Sin embargo, al colisionar las partículas y antipartículas en el gas de alta energía, se aniquilaban de nuevo en energía electromagnética. A medida que el universo se expandía, la energía media de la radiación se reducía. La creación y aniquilación de partículas continuó hasta que la temperatura se enfrió lo suficiente como para que la creación de pares dejara de ser energéticamente posible.

Cómo se forman los elementos

Muchas de las sustancias que hoy se conocen como elementos se conocen desde la antigüedad. El oro (Au) se encontró y se convirtió en adornos durante la última edad de piedra, hace unos 10.000 años. Hace más de 5.000 años, en Egipto, los metales hierro (Fe), cobre (Cu), plata (Ag), estaño (Sn) y plomo (Pb) también se utilizaban para diversos fines. El arsénico (As) se descubrió hacia el año 1250 y el fósforo (P) hacia 1674. Hacia 1700 se conocían unos 12 elementos, pero aún no se reconocían como en la actualidad.
El concepto de elementos -es decir, la teoría de que existe un número limitado de sustancias puras fundamentales de las que se componen todas las demás sustancias- se remonta a los antiguos griegos. Empédocles (c. 495-435 a.C.) propuso que hay cuatro “raíces” básicas de todos los materiales: tierra, aire, fuego y agua. Platón (c. 427-347 a.C.) se refirió a estas cuatro “raíces” como elementos stoicheia. Aristóteles (384-322 a.C.), alumno de Platón, propuso que un elemento es “uno de esos cuerpos simples en los que se pueden descomponer otros cuerpos y que en sí mismo no es capaz de dividirse en otros”. Salvo por la fisión nuclear y otras reacciones nucleares descubiertas más de 2.000 años después, por las que los átomos de un elemento pueden descomponerse en partes más pequeñas, esta definición sigue siendo exacta.

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