- 5 datos interesantes sobre el Hidrógeno:
- El elemento número uno no fue el primer elemento descubierto
- El hidrógeno es el único elemento «sin neutrones» en el universo
- La presencia de hidrógeno en el agua no es la única razón por la que es esencial para la vida
- El hidrógeno ya alimenta todo lo que usa
- El hidrógeno metálico puede ser un superconductor a temperatura ambiente Hace un par de meses, Scientific American publicó un interesante artículo titulado, «La Carrera para Convertir Hidrógeno Gaseoso en Metal Sólido.»El artículo exploró algunas de las propiedades no convencionales que tendría el hidrógeno metálico si se pudiera producir en el laboratorio. El hidrógeno puro es un gas. Para que sea un líquido, se requieren altas presiones y temperaturas súper frías; por eso es tan costoso almacenarlo y transportarlo. Hacer que el hidrógeno sea metálico requeriría enormes presiones, similares a las que se encuentran en el centro de las estrellas, que es el único lugar donde se cree que el hidrógeno es metálico. El artículo explica cómo varios equipos científicos están comenzando a explorar el uso de diamantes y láseres para aplicar las presiones requeridas. Hasta ahora, han sido capaces de replicar las presiones en el centro de los planetas, pero tienen un camino por recorrer antes de que podamos ver hidrógeno metálico en forma de superfluido. Este metal superfluido tendría algunas propiedades intrigantes. Para empezar, como dice el artículo, » Si el hidrógeno metálico es un superfluido, los investigadores pueden tener un material en sus manos que desafía la comprensión. Todos los superconductores que conocemos son sólidos all y todos los superfluidos son aislantes. Este hidrógeno líquido sería un superconductor y un superfluido al mismo tiempo, nunca se ha observado algo así.»También hay especulación científica de que la otra propiedad no convencional de este superfluido «desafiaría la gravedad», pero eso nos llevaría al reino de la pura especulación. Así que dejemos el hidrógeno metálico como un fluido superconductor, que es bastante impresionante, y único, por sí solo. Desde su primera observación por el alquimista suizo Paracelso en 1536, el hidrógeno ha intrigado y sorprendido a los científicos durante casi 500 años. El «elemento esencial», como lo llamó el físico y autor estadounidense John Rigden, desafía continuamente nuestras suposiciones de trabajo, desafiando a la ciencia a profundizar más para avanzar en nuestra comprensión del funcionamiento interno del mundo natural. El elemento número uno no solo nos permite ver lejos en el cosmos y en lo profundo de nuestro propio ADN, sino que también tiene el potencial de convertirse en la fuente de energía limpia y abundante que podría ayudarnos a abordar el apremiante problema de la sostenibilidad que enfrentamos hoy en día.
5 datos interesantes sobre el Hidrógeno:
- El elemento número uno no fue el primer elemento descubierto.
- El hidrógeno es el único elemento «sin neutrones» en el universo.
- La presencia de hidrógeno en el agua no es la única razón por la que es esencial para la vida.
- El hidrógeno ya alimenta todo lo que usas.
- El hidrógeno metálico puede ser un superconductor a temperatura ambiente def y desafiar la gravedad.
La semana pasada les trajimos diez «primicias» de ciencia y tecnología habilitadas por mighty hydrogen. Esta semana seguimos con otra lista: cinco hechos interesantes que pueden desafiar sus creencias comunes sobre el más simple de todos los átomos. El hidrógeno está lleno de sorpresas porque se comporta como ningún otro elemento en el universo. Puedes encontrarlo ardiendo furiosamente en las estrellas, manteniendo unidas suavemente las moléculas de la vida, o no encontrarlo en absoluto, aunque está prácticamente en todas partes.
Primer plano de las llamaradas de hidrógeno del Sol. Observatorio de Dinámica Solar, NASA. Licencias Creative Commons.
Aquí hay cinco datos curiosos sobre el hidrógeno que encuentro intrigantes y que vale la pena señalar en el post de esta semana.
El elemento número uno no fue el primer elemento descubierto
Se encuentra en la posición número uno de la Tabla Periódica. Su número atómico de uno significa que tiene un solo protón en su núcleo. Sin embargo, esta posición número uno es engañosa: nos llevó miles de años descubrir el hidrógeno. Es difícil de imaginar, pero se identificaron otros 18 elementos antes de que detectáramos el más abundante de todos. Aquí hay una interesante línea de tiempo de los elementos descubiertos antes del hidrógeno. Cobre, plomo, oro, plata, hierro, carbono, estaño, azufre, mercurio, zinc, arsénico y antimonio fueron desenterrados en la antigüedad. Esto no es sorprendente, ya que la mayoría de estos elementos son sólidos y se pueden encontrar fácilmente en la naturaleza en su forma pura. A medida que la civilización progresaba, se encontraron más elementos a medida que los humanos los extraían de sus estados naturales. Este fue el caso de los siguientes seis elementos, todos descubiertos después del siglo XVI: fósforo, cobalto, platino, níquel, bismuto y magnesio. La época del hidrógeno llegó en 1766, cuando Henry Cavendish fue el primero en aislar y caracterizar el hidrógeno como una sustancia discreta, nombrando al gas «aire inflamable».»No fue hasta 15 años después que discernió que cuando el hidrógeno se quemaba, se combinaba con oxígeno para producir agua. Cavendish se dio cuenta de que, de hecho, había descubierto un elemento, no solo una sustancia.
El hidrógeno es el único elemento «sin neutrones» en el universo
Todos lo estudiamos en la escuela: un diagrama con un único protón esférico formando el núcleo y un electrón solitario describiendo la órbita alrededor de él. No hay neutrones. Como un sistema solar de un solo planeta, el átomo de hidrógeno es elegante y simple. Es, de hecho, esta elegante simplicidad (y la falta de neutrones) lo que lo diferencia, haciendo del hidrógeno el elemento de referencia que los científicos han utilizado durante siglos para comprender el mundo subatómico. Sin embargo, no todo el hidrógeno es igual. En 1910, el radioquímico británico Frederick Soddy descubrió isótopos mientras observaba el proceso natural de radiación que ocurre en todos los elementos. Señaló que este proceso podría conducir a átomos que diferían en sus pesos (el número de protones y neutrones que forman el núcleo del átomo), pero que eran químicamente idénticos. Soddy trabajó con hidrógeno y descubrió Deuterio, que es un isótopo de hidrógeno que tiene un neutrón (y también se llama hidrógeno pesado). La forma más común de hidrógeno (H1) tiene un protón en el núcleo y un electrón orbitando alrededor de él. En su forma rara, el deuterio (H2) tiene tres partículas: un protón, un electrón y un neutrón. El deuterio se produce naturalmente, y comprende 0.015% de todo el hidrógeno del universo. Curiosamente, la existencia de deuterio en una fracción primordial baja, pero constante, en toda la materia de hidrógeno es uno de los principales argumentos a favor de la teoría del Big Bang.
La presencia de hidrógeno en el agua no es la única razón por la que es esencial para la vida
El agua es esencial para la vida tal como la conocemos. Cuando buscamos vida en otro lugar, seguimos el agua. Se han lanzado docenas de sondas espaciales después del descubrimiento de agua en Marte y varias de las lunas que orbitan Júpiter y Saturno. Aquí en la Tierra, los científicos creen que la vida comenzó cuando una mezcla de aminoácidos primordiales en el agua fue ‘encendida’ por alguna reacción electroquímica. A partir de ese momento, toda la vida en nuestro planeta utiliza el agua. Dado que cada molécula de agua tiene dos átomos de hidrógeno por cada átomo de oxígeno, se deduce que el hidrógeno es necesario para la vida. Sin embargo, el hidrógeno desempeña otro papel igualmente crucial en el sustento de la vida, literalmente. El hidrógeno es esencial para el ADN. La estructura de doble hélice de la molécula se mantiene unida por enlaces de hidrógeno. Específicamente, las dos hebras de ADN permanecen unidas por enlaces de hidrógeno que ocurren entre pares de bases de nucleótidos complementarios. Dos enlaces de hidrógeno ocurren entre los pares de bases de adenosina y timina; y entre los pares de bases de citosina y guanina, hay tres enlaces de hidrógeno. Sin estos enlaces de hidrógeno que unen los dos brazos de la molécula, no habría doble hélice; y sin ella, no habría vida.
El hidrógeno ya alimenta todo lo que usa
En cierto sentido, la economía del hidrógeno ya está aquí: puede usar hidrógeno para alimentar todo, desde su hogar hasta su automóvil, sin saberlo. Esto es cierto ya sea que use energía tradicional o alternativa, ya sea que tenga un Hummer hambriento de gas o un Nissan Leaf eléctrico, y ya sea que tenga paneles solares en su techo o use la red eléctrica. Todo comienza en el centro del sol. Los fuegos nucleares del sol convierten el hidrógeno en helio, liberando energía en forma de fotones que llegan aquí en solo ocho minutos. Hace millones de años, estos fotones fueron utilizados por plantas antiguas para la fotosíntesis. Dinosaurios y otros organismos alimentados de estas plantas, y a medida que murieron, sus restos de carbono se combinaron con agua y se descompusieron en los hidrocarburos (petróleo, carbón y gas natural) que alimentan nuestros automóviles y fábricas hoy en día. Si estos fotones chocan con su panel solar, fue el hidrógeno el que los produjo en primer lugar. Lo mismo es cierto para la electricidad que carga automóviles y electrodomésticos eléctricos: es producida por agua en presas (H2O), producida con turbinas alimentadas por gasolina o gas natural (hidrocarburos), o producida en un reactor nuclear cuyo combustible se fabricó cuando el hidrógeno hizo su magia en el centro de la mayoría de las estrellas. Este poderoso elemento, siempre presente, tiene el potencial de ir aún más lejos, de alimentar a nuestra sociedad por sí sola, como combustible de hidrógeno, de una manera limpia y sostenible.
El hidrógeno metálico puede ser un superconductor a temperatura ambiente
Hace un par de meses, Scientific American publicó un interesante artículo titulado, «La Carrera para Convertir Hidrógeno Gaseoso en Metal Sólido.»El artículo exploró algunas de las propiedades no convencionales que tendría el hidrógeno metálico si se pudiera producir en el laboratorio. El hidrógeno puro es un gas. Para que sea un líquido, se requieren altas presiones y temperaturas súper frías; por eso es tan costoso almacenarlo y transportarlo. Hacer que el hidrógeno sea metálico requeriría enormes presiones, similares a las que se encuentran en el centro de las estrellas, que es el único lugar donde se cree que el hidrógeno es metálico. El artículo explica cómo varios equipos científicos están comenzando a explorar el uso de diamantes y láseres para aplicar las presiones requeridas. Hasta ahora, han sido capaces de replicar las presiones en el centro de los planetas, pero tienen un camino por recorrer antes de que podamos ver hidrógeno metálico en forma de superfluido. Este metal superfluido tendría algunas propiedades intrigantes. Para empezar, como dice el artículo, » Si el hidrógeno metálico es un superfluido, los investigadores pueden tener un material en sus manos que desafía la comprensión. Todos los superconductores que conocemos son sólidos all y todos los superfluidos son aislantes. Este hidrógeno líquido sería un superconductor y un superfluido al mismo tiempo, nunca se ha observado algo así.»También hay especulación científica de que la otra propiedad no convencional de este superfluido «desafiaría la gravedad», pero eso nos llevaría al reino de la pura especulación. Así que dejemos el hidrógeno metálico como un fluido superconductor, que es bastante impresionante, y único, por sí solo.
Desde su primera observación por el alquimista suizo Paracelso en 1536, el hidrógeno ha intrigado y sorprendido a los científicos durante casi 500 años. El «elemento esencial», como lo llamó el físico y autor estadounidense John Rigden, desafía continuamente nuestras suposiciones de trabajo, desafiando a la ciencia a profundizar más para avanzar en nuestra comprensión del funcionamiento interno del mundo natural. El elemento número uno no solo nos permite ver lejos en el cosmos y en lo profundo de nuestro propio ADN, sino que también tiene el potencial de convertirse en la fuente de energía limpia y abundante que podría ayudarnos a abordar el apremiante problema de la sostenibilidad que enfrentamos hoy en día.
Hace un par de meses, Scientific American publicó un interesante artículo titulado, «La Carrera para Convertir Hidrógeno Gaseoso en Metal Sólido.»El artículo exploró algunas de las propiedades no convencionales que tendría el hidrógeno metálico si se pudiera producir en el laboratorio. El hidrógeno puro es un gas. Para que sea un líquido, se requieren altas presiones y temperaturas súper frías; por eso es tan costoso almacenarlo y transportarlo. Hacer que el hidrógeno sea metálico requeriría enormes presiones, similares a las que se encuentran en el centro de las estrellas, que es el único lugar donde se cree que el hidrógeno es metálico. El artículo explica cómo varios equipos científicos están comenzando a explorar el uso de diamantes y láseres para aplicar las presiones requeridas. Hasta ahora, han sido capaces de replicar las presiones en el centro de los planetas, pero tienen un camino por recorrer antes de que podamos ver hidrógeno metálico en forma de superfluido. Este metal superfluido tendría algunas propiedades intrigantes. Para empezar, como dice el artículo, » Si el hidrógeno metálico es un superfluido, los investigadores pueden tener un material en sus manos que desafía la comprensión. Todos los superconductores que conocemos son sólidos all y todos los superfluidos son aislantes. Este hidrógeno líquido sería un superconductor y un superfluido al mismo tiempo, nunca se ha observado algo así.»También hay especulación científica de que la otra propiedad no convencional de este superfluido «desafiaría la gravedad», pero eso nos llevaría al reino de la pura especulación. Así que dejemos el hidrógeno metálico como un fluido superconductor, que es bastante impresionante, y único, por sí solo.
Desde su primera observación por el alquimista suizo Paracelso en 1536, el hidrógeno ha intrigado y sorprendido a los científicos durante casi 500 años. El «elemento esencial», como lo llamó el físico y autor estadounidense John Rigden, desafía continuamente nuestras suposiciones de trabajo, desafiando a la ciencia a profundizar más para avanzar en nuestra comprensión del funcionamiento interno del mundo natural. El elemento número uno no solo nos permite ver lejos en el cosmos y en lo profundo de nuestro propio ADN, sino que también tiene el potencial de convertirse en la fuente de energía limpia y abundante que podría ayudarnos a abordar el apremiante problema de la sostenibilidad que enfrentamos hoy en día.
