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La piedra filosofal: ¿es posible transformar todo en oro?
Respuesta rápida
No es químicamente posible: convertir un elemento en oro exige modificar el núcleo atómico (reacción nuclear), no los electrones. La piedra filosofal es una idea alquímica sin respaldo científico.
Solución — Página 21
Quimica 3° · 2024
Pregunta guía
¿Es químicamente posible que exista un objeto que transforme todo en oro?
- La alquimia persiguió durante siglos la piedra filosofal, un supuesto agente capaz de transmutar cualquier metal en oro. Los alquimistas trabajaban con reacciones químicas, es decir, con transformaciones de la capa electrónica externa de los átomos.
- En una reacción química se reorganizan los electrones de valencia y se forman o rompen enlaces; los núcleos atómicos no cambian. El número atómico Z (protones) se conserva, de modo que un elemento no puede convertirse en otro.
- El oro tiene Z = 79 (^{197}_{79}\text{Au}). Para que otro átomo se vuelva oro hay que modificar su núcleo: agregar o quitar protones. Eso no ocurre en ninguna reacción química.
- La transformación de un elemento en otro es un proceso nuclear (transmutación nuclear), no químico. Ocurre de forma natural en la desintegración radiactiva y puede provocarse en aceleradores de partículas o reactores, pero con rendimientos minúsculos, energías enormes y costos altísimos.
- De hecho, gran parte del oro de la corteza terrestre se originó en procesos nucleares cósmicos (fusión en estrellas y, sobre todo, fusiones de estrellas de neutrones). El oro se crea "trabajando" el núcleo, no el electrón.
- Conclusión: no existe químicamente un objeto que transforme todo en oro. Transformar un elemento en otro exige reacciones nucleares, con cambios de energía del orden de millones de veces mayores que las reacciones químicas.
Respuesta: No: químicamente es imposible; convertir un elemento en otro requiere reacciones nucleares, no químicas.
Lectura del cuento "La piedra filosofal"
Alfredo Bunge / Anthony de Mello (relato resumido con su moraleja aplicada a la lectura científica):
- Un hombre compra un libro vulgar en el que, en la contracubierta, se indica que la piedra filosofal que convierte en oro todo lo que toca está en la ribera del Mar Negro, y se distingue de las demás piedras porque está caliente al tacto.
- El hombre vende sus bienes, pide prestado dinero y se dedica durante tres años a tomar piedras del suelo y arrojarlas al mar si estaban frías.
- Una tarde toma la piedra caliente y, por la fuerza de la costumbre, la arroja también al mar: pierde su oportunidad por no detenerse a pensar.
- Aplicado a la ciencia: la observación cuidadosa y la reflexión antes de actuar son esenciales; la repetición sin análisis conduce al error. También ilustra la idea alquímica de la transmutación, que hoy sabemos es un fenómeno nuclear.
Respuesta orientativa: La moraleja es que la perseverancia sin reflexión es estéril; en química, la búsqueda de la piedra filosofal fracasó porque la transmutación de elementos no es un proceso químico, sino nuclear.
Contenido de la página
Alguna vez has pensado...
¿Es químicamente posible que exista un objeto que transforme todo en oro?
La piedra filosofal
Se cuenta que, cuando ardió la Gran Biblioteca de Alejandría, sólo se salvó un libro. Un libro corriente y vulgar, sin ningún interés, que fue vendido por muy poco precio a un pobre hombre que apenas sabía leer.
Pero aquel libro, aparentemente carente de todo interés, probablemente era el libro más valioso del mundo, porque en la parte interior de su contracubierta alguien había escrito apresuradamente, con grandes letras redondas, una serie de frases que encerraban el secreto de la Piedra Filosofal (un minúsculo guijarro capaz de convertir en oro todo lo que tocaba).
Allí se afirmaba que aquella inestimable piedrecilla se hallaba en algún lugar de la ribera del Mar Negro, entre otros miles de pequeñas piedras exactamente iguales en todo, excepto en una cosa: mientras que todas las demás piedras eran frías al tacto, sólo aquella piedra estaba caliente, como si tuviera vida. El hombre que compró el libro se felicitó por su buena suerte, vendió todo cuanto poseía, pidió prestada una considerable suma de dinero para poder vivir todo un año y partió hacia el Mar Negro, donde plantó su tienda y emprendió la laboriosa tarea de buscar la Piedra Filosofal.
Y procedió del siguiente modo: tomaba una piedra del suelo; si estaba fría al tacto, no volvía a arrojarla en la orilla, porque, de haberlo hecho, podría tomar la misma piedra docenas de veces y sentir siempre su frío tacto; lo que hacía era arrojarla al mar. De manera que todos los días pasaba horas y más horas sin cejar en su paciente esfuerzo: tomaba una piedra, notaba que estaba fría y la arrojaba al mar; tomaba otra piedra... y así sucesiva e interminablemente.
Pasó una semana, un mes, diez meses, un año entero haciendo lo mismo. Entonces pidió prestado algo más de dinero y siguió con su tarea otros dos años. Una y otra vez, sin parar, tomaba una piedra, notaba que estaba fría y la arrojaba al mar. Y así una hora tras otra, día tras día, semana tras semana... ¡y la Piedra Filosofal sin aparecer!
Una tarde recogió una piedra del suelo, y era caliente al tacto; y, debido a la fuerza de la costumbre... la arrojó al Mar Negro.
Anthony de Mello
Tomado de De Mello, A. (1998). La oración de la rana. Editorial Sal Terrae.
JUNTOS LEEMOS — Texto de Química, página 20.
Ejemplos resueltos
Explique por qué el plomo no puede convertirse en oro mediante una reacción química.
- El plomo tiene Z = 82 y el oro Z = 79.
- En una reacción química solo se reorganizan electrones; el número de protones no cambia.
- Para pasar de Z = 82 a Z = 79 hay que expulsar 3 protones del núcleo.
- Eso solo es posible por una reacción nuclear (por ejemplo, emisión alfa o un proceso controlado en acelerador). Respuesta: No es posible químicamente; se requiere una reacción nuclear.
Tabla
| Aspecto | Reacción química | Reacción nuclear |
|---|---|---|
| Parte del átomo que cambia | Electrones de valencia | Núcleo (protones/neutrones) |
| Número atómico Z | Se conserva | Puede cambiar |
| Elemento resultado | Mismo elemento o compuestos | Elemento distinto (transmutación) |
| Energía involucrada | 10^{1}–10^{2} kJ/mol | 10^{6}–10^{9} veces mayor |
| ¿Puede formar oro? | No | En principio sí, con rendimiento ínfimo |
Fórmulas y ecuaciones
En una reacción química se conserva Z: Z_{\text{reactantes}} = Z_{\text{productos}}
Energía nuclear asociada a la masa perdida: \Delta E = \Delta m \, c^{2}
{}^{197}_{79}\text{Au}
Z_{\text{oro}} = 79
\Delta E = \Delta m \, c^{2}
Glosario (4)
- Piedra filosofal
- Sustancia imaginada por los alquimistas capaz de transmutar cualquier metal en oro y de otorgar la juventud eterna.
- Alquimia
- Práctica precursora de la química que buscaba la transmutación de metales y el elixir de la vida; fracasó por confundir procesos nucleares con químicos.
- Transmutación
- Conversión de un elemento químico en otro, posible solo mediante reacciones nucleares que modifican el núcleo atómico.
- Número atómico (Z)
- Número de protones del núcleo de un átomo; determina la identidad del elemento y se conserva en las reacciones químicas.
Preguntas para practicar
¿Por qué el hombre del cuento nunca encontró la piedra filosofal?
Porque, al actuar por la fuerza de la costumbre y sin detenerse a pensar, arrojó al mar la única piedra caliente que encontró. Simbólicamente, refleja que la perseverancia sin reflexión conduce al fracaso.
¿Qué diferencia existe entre una reacción química y una reacción nuclear?
En la reacción química se rompen y forman enlaces reorganizando los electrones, sin modificar los núcleos; en la nuclear cambia la composición del núcleo (protones y neutrones), transformándose un elemento en otro y liberándose millones de veces más energía.
¿Se justificó la búsqueda medieval del oro por transmutación?
No, pues la transmutación por vía química es imposible. Aun así, la alquimia aportó técnicas de laboratorio, la noción de sustancia y métodos experimentales que sentaron las bases de la química moderna.
Temas y conceptos clave
Fuentes y referencias
- De Mello, A. (1998). La oración de la rana. Editorial Sal Terrae.
Preguntas que la gente también hace
¿Por qué un elemento químico no puede convertirse en otro mediante reacciones químicas?
¿Qué diferencia hay entre una reacción química y una reacción nuclear?
¿Cómo se formó el oro en el universo?
- • Concepto de elemento químico y número atómico
- • Estructura del átomo: núcleo y electrones
- • Diferencia entre reacción química y nuclear
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Alguna vez has pensado...
¿Es químicamente posible que exista un objeto que transforme todo en oro?
La piedra filosofal
Se cuenta que, cuando ardió la Gran Biblioteca de Alejandría, sólo se salvó un libro. Un libro corriente y vulgar, sin ningún interés, que fue vendido por muy poco precio a un
pobre hombre que apenas sabía leer.
Pero aquel libro, aparentemente carente de todo interés, probablemente era el libro más valioso del mundo, porque en la parte interior de su contracubierta alguien había escrito apresuradamente, con grandes letras redondas, una serie de frases que encerraban el secreto de la Piedra Filosofal (un minúsculo guijarro capaz de convertir en oro todo lo que tocaba).
Allí se afirmaba que aquella inestimable piedrecilla se hallaba en algún lugar de la ribera del Mar Negro, entre otros miles de pequeñas piedras exactamente iguales en todo, excepto en una cosa: mientras que todas las demás piedras eran frías al tacto, sólo aquella piedra estaba caliente, como si tuviera vida. El hombre que compró el libro se felicitó por su buena suerte, vendió todo cuanto poseía, pidió prestada una considerable suma de dinero para poder vivir todo un año y partió hacia el Mar Negro, donde plantó su tienda y emprendió la laboriosa tarea de buscar la Piedra Filosofal.
Y procedió del siguiente modo: tomaba una piedra del suelo; si estaba fría al tacto, no volvía a arrojarla en la orilla, porque, de haberlo hecho, podría tomar la misma piedra docenas de veces y sentir siempre su frío tacto; lo que hacía era arrojarla al mar. De manera que todos los días pasaba horas y más horas sin cejar en su paciente esfuerzo: tomaba una piedra, notaba que estaba fría y la arrojaba al mar; tomaba otra piedra... y así sucesiva e interminablemente.
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