lunes, 1 de febrero de 2016

INVESTIGANDO ELEMENTOS: CALCIO Y GERMANIO





¡OPS! ¿Qué tal, chicos? Me habéis pillado en mitad de uno de mis experimentos científicos, pero sed bienvenidos. Precisamente me encontraba investigando la historia y las propiedades de dos elementos químicos de nuestra tabla periódica. ¿Qué os parece si os muestro el resultado de mi descubrimiento?

Como sabéis, un elemento es una sustancia pura que ya no se puede separar en otras más simples por métodos químicos. De esta forma, cada elemento químico está formado por átomos que tienen las mismas propiedades químicas.

Puede que alguna vez te hayas preguntado por qué estos elementos de la tabla tienen nombres tan extraños, y es que muchos de ellos ya recibieron esa denominación desde la Antigüedad, bien por alguna de sus propiedades, por su descubridor, por el lugar de procedencia de dicho elemento, etc...Pues bien, antes de que se descubriese la tabla periódica actual, fueron muchos los intentos que se realizaron para hacer una clasificación, tarea, por cierto, nada fácil, hasta que finalmente el químico ruso, Dimitri Mendeliev, en 1869, logró establecer una clasificación definitiva de los elementos, algo que posteriormente supondría un avance espectacular para la Química del siglo XX.

Nosotros nos centraremos por ahora en los dos elementos que nos ha tocado investigar: el calcio y el germanio.

El nombre de calcio procede del latín calcis, es decir, cal, en relación con un compuesto del calcio; por ejemplo, la cal viva, la cal muerta y la cal apagada forman un compuesto conocido como óxido de calcio (CaO), que se obtiene a partir de la roca caliza, e hidróxido de calcio (Ca(OH)2). El óxido de calcio se ha utilizado desde mucho tiempo atrás en la construcción, por ejemplo, para pintar casas y encalarlas, de ahí su color blanco. El calcio es el quinto elemento que más abunda en la corteza terrestre. Fue Humphry Davy quien logró aislarlo por primera vez en 1808 (¡tan solo un año después de haber descubierto el potasio!). ¿A que no adivinas qué aspecto tiene en realidad?



Tal y como puedes observar en esta imagen, el calcio, de acuerdo con el lugar que ocupa en la tabla periódica, y aunque no lo creas, es un metal. ¿Y sabíais que el calcio, al ser un metal, conduce la electricidad mejor que el cobre? 

En el siguiente vídeo podrás ver cómo reacciona el óxido de calcio con el agua. ¡Cuidado, no intentéis hacer este experimento en casa, porque es muy peligroso! A continuación verás cómo el óxido de calcio reacciona de una forma muy violenta, liberando grandes cantidades de calor que pueden producir quemaduras serias: es lo que origina el hidróxido de calcio (CaO + H2O= CA(OH)2), o también conocida como "cal muerta".


 
Fuente: Youtube

¿Y sabíais también que el óxido de calcio se utilizó en los focos de los teatros durante buena parte del siglo XIX? Ello fue posible porque,el óxido de calcio, al calentarse, brilla con una luz muy blanca e intensa. Se las conoce como "luces de calcio". ésta procede de Londres:



Otro compuesto del calcio lo podemos observar en el yeso (por ejemplo, las tizas con las que escribimos en la pizarra). De igual forma, el carbonato cálcico (CaCO3) está presente en muchas conchas y caparazones de los seres vivos, y, en especial, en algunos invertebrados:


¿Puedes imaginar que los humanos adultos tienen aproximadamente un kilogramo de calcio y que un 99% de ese calcio se encuentra localizado en nuestro esqueleto? De ahí que este elemento sea esencial para nuestro crecimiento. La vitamina D3 (colecalciferol) ayuda a evitar muchas enfermedades causadas por la falta de calcio, como el raquitismo, y se obtiene a partir de alimentos como la leche, los huevos,el pescado o los cereales. La vitamina D3 también puede ser producida por nuestro propio organismo a través de la piel, cuando recibe los rayos ultravioleta del sol. De ahí que sea recomendable para los huesos tomar un ratito el sol, pero lo suficiente, sin pasarse, pues lo que por un lado os beneficia, por la creación de esa vitamina, pero por otro puede causaros daños en la piel y producir cáncer. Así que, ¡mucho cuidado! Todo con moderación.

Otro de los elementos que he investigado es el germanio, clasificado como semimetal en la tabla periódica; esto quiere decir que tiene propiedades intermedias entre metales y no metales y también, como en el caso del calcio, permiten la conductividad eléctrica. Como podéis apreciar en la siguiente imagen, la forma original del germanio es sólida, y tiene un aspecto blanco grisáceo.


Su descubrimiento se debe al químico alemán, Clemens Winkler en 1886, quien le puso ese nombre en homenaje a su propio país: Alemania.

El germanio se obtiene a partir del cobre, el zinc y las cenizas de ciertos carbones.

Se ha utilizado para muchos fines; por ejemplo, en el campo de la electrónica para mejorar la calidad de audio y vídeo en la década de los cincuenta, en la telefonía de fibra óptica y cámaras infrarrojas,transistores, en los paneles solares o en el control de los aeropuertos para detectar las fuentes de radiación. Otro uso curioso del germanio tiene que ver con la música, ya que gracias a este elemento ¡¡se creó la caja de fuzz en la década de los sesenta, lo que supuso un nuevo sonido para el rock y las canciones de la época!!¿Imagináis la revolución que esto supuso en aquellos años?


El germanio también suele utilizarse junto con el silicio en circuitos de alta velocidad para mejorar su rendimiento o con el oxígeno para las lentes de las cámaras.

Bueno chicos, con todo lo que aquí hemos explicado ya os podéis hacer una ligera idea de todo lo que pueden llegar a aportarnos, en nuestra vida diaria, los elementos químicos, muy necesarios para el desarrollo y mejora de la salud o la tecnología.

Espero que os haya gustado esta pequeña investigación.

¡Un saludo y hasta la próxima!

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