Carbono. Dossier

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El elemento fundamental: carbono

I. El anillo de compromiso

El primo de Juan Manuel está a punto de casarse y quiere comprarle a su novia un anillo de diamante porque ha visto en muchas películas que eso es lo que se hace para pedir matrimonio. ¡Costumbres extrañas!, comenta Zeltzin una compañera de Juan Manuel a la que le gusta mucho la química.

¿De dónde viene esa costumbre?, y, ya que estamos en esas, ¿de dónde vienen los diamantes? Se pregunta Zeltzin. Ni ella ni Juan Manuel han visto un diamante de cerca, así que aceptan muy contentos cuando el primo les pide que lo acompañen al centro de la ciudad a buscar el anillo.

En la tienda encuentran anillos con diamantes de tamaños diferentes, unos son más grandes y otros más pequeños. El joyero explica con paciencia las diferencias y los toma con mucho cuidado, incluso los pone bajo un microscopio para verificar que no tienen ninguna mancha. El joyero les explica que los diamantes se clasifican de acuerdo a su peso, claridad, corte y color.

Cuando salen de ahí, el primo de Juan Manuel está consternado porque el precio del anillo es mayor de lo que había planeado y tiene que pensar si vale la pena gastar ese dinero o si podría utilizarlo para algo diferente. Zeltzin le pregunta si sabe de dónde viene la costumbre y si sabe por qué son tan valiosos los diamantes. Tal vez saber algo de eso le ayude a decidir.

II. La costumbre

Durante mucho tiempo se tuvo como primer registro de diamantes uno proveniente de la India en el año 250 antes de nuestra era, en donde se usaba para tallar cuentas. Trabajo muy reciente ha mostrado que en China hace 4500 años los diamantes se utilizaban para tallar cuchillos de materiales muy duros. Es decir que los diamantes en la antigüedad no eran valorados solo por su brillo y su transparencia, sino sobre todo por su dureza. Ya les había dicho el joyero que el diamante es el material más duro que se conoce. De hecho, su nombre viene del vocablo griego adamas que quiere decir indestructible.

Cuando los diamantes empezaron a llegar a Europa (en el Siglo XIV) eran utilizados solamente por la aristocracia (reyes y reinas) porque eran muy raros y difíciles de conseguir. A finales del siglo XIX se descubrieron más minas de diamantes y empezaron a aparecer con más frecuencia y ya no estaban reservados solo a la nobleza (aunque sí a aquellos que podían pagar el precio, que nunca ha sido barato).

La costumbre de dar un anillo a la persona con la que te piensas casar parece ser muy antigua, pero que este anillo tenga un diamante es realmente reciente. Empezó con una campaña publicitaria en 1930. En esta campaña se resaltaba que “los diamantes son para siempre”, y por lo tanto, se relacionaban con el amor (que, se supone, también debería durar para siempre).

Zeltzin le contó al primo de Juan Manuel lo que averiguó sobre la costumbre de los diamantes y lo puso a dudar. ¿Voy a gastar tanto dinero solamente para seguir una costumbre inventada por unos publicistas?

III. ¿Y por qué son así los diamantes?

En esas estaban cuando Juan Manuel apareció con otra pieza de información: Los diamantes son átomos de carbono. ¿Cómo? ¿Átomos de carbono? ¿Igual que las puntillas de mi lapicero? , preguntó Zeltzin, que sabía que el grafito del que se hacen los lápices es carbono ¿y por qué son tan distintos entonces? Zeltzin que sabía química pensó entonces que la estructura (es decir, la forma en la que se acomodan los átomos) de las sustancias es lo que hace que tengan diferentes propiedades.

carbono

El carbono es un átomo pequeño; tiene 6 protones en su núcleo y 6 electrones. Cada átomo de carbono se une a otros átomos de carbono mediante un enlace covalente. Las interacciones entre estos átomos son fuertes por lo que los átomos de carbono tienden a formar cadenas largas, y las cadenas pueden formar anillos.

Cuando un átomo de carbono se une a otros cuatro átomos, los cuatro enlaces apuntan a los vértices de un tetraedro. En el caso del diamante, cada uno de los átomos de carbono está unido a otros cuatro átomos mediante un enlace covalente lo que hace que sea particularmente duro y que no sea reactivo.

En el grafito, cada uno de los átomos de carbono está unido a otros tres átomos formando cada una de las capas de la red. Entre capas no hay enlaces sino que están atraídas por uno de los electrones y por eso, un lápiz (formado de grafito y arcilla) se desliza.

Eso sí que no lo sabía. Tal vez sería mejor regalar a mi novia una tonelada de lápices de buena calidad.

O también puedes regalarle un nanotubo de carbono. Los nanotubos son estructuras en las que cada uno de los átomos de carbono se une a otros tres átomos formando estructuras pentagonales y hexagonales que a su vez forman un tubo. Claro que este tubo es de tamaño molecular. El ancho de uno de estos nanotubos es 1 diezmilésima parte de un cabello humano (así que en verdad no podrías regalárselo). Los nanotubos de carbono son fundamentales en la nanotecnología y tienen muchas aplicaciones en la industria electrónica.

La facilidad con que los átomos de carbono forman enlaces, y la posibilidad que tienen de unirse en largas cadenas estables es lo necesario para formar las moléculas que están relacionadas con la vida. Los átomos de carbono son el esqueleto del ADN (ácido desoxirribonucleico), y de las proteínas, y los lípidos que están en cada una de las células.

III. La decisión

Mientras buscaba información para poder tomar la decisión, el primo de Juan Manuel se enteró que, debido a su dureza y conductividad térmica, los diamantes tienen muchos usos además de ser utilizados en joyería.

Así que ahora resulta que los diamantes no son tan extraños, ni son inusualmente hermosos, ni son para siempre (si se calientan a temperaturas suficientemente altas se queman y producen dióxido de carbono).

Y se enteró de otra cosa: hay diamantes sintéticos y son mucho más baratos. Al preguntar le dijeron que casi todos los diamantes sintéticos son utilizados en la industria, pero que en la joyería la mayoría de los diamantes son naturales. El primo de Juan Manuel pensó: si solamente hay átomos de carbono en el diamante, no puede ser distinto el natural del sintético

Y se enteró de otras cosas…  las minas de diamantes ocasionan muchos problemas ambientales y sociales. En algunos países de África son niños los que trabajan en las minas, y el dinero que se genera muchas veces se utiliza para financiar a grupos armados. Esto es tan común que incluso se usa el término diamantes de sangre para referirse a la forma en la que se obtienen y comercializan.

La forma en la que se extraen los diamantes de la tierra también genera problemas ambientales porque en general se hace en minas a cielo abierto, lo que implica que el paisaje cambia por completo.

El primo de Juan Manuel seguía pensando… ¿será que vale la pena gastar mi dinero para regalar un anillo de diamante?

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Discusión (3)

  1. Imagen de perfil de Mauro Jorge Mauro Jorge dice:

    Se podría ahondar un poco mas en las cuestiones ecológica ( minas a cielo abierto ) , político ( los diamantes de sangre ) , diamantes famosos y colores

  2. Imagen de perfil de Tania Tania dice:

    A primera vista, considere este dossier para Química II como introducción al tema de Nomenclatura Orgánica para que el alumno iniciara el conocimiento del carbono. Pero también se puede incluir en Química I en el tema de enlaces químicos para que el alumno pueda analizar y comprender como los diferentes tipos de enlaces pueden originar compuestos totalmente diferentes como lo expone la lectura al comparar las puntillas con los diamantes.

  3. Imagen de perfil de Juan Jose Juan Jose dice:

    Me parece una lectura corta, interesante, acorde a la etapa de vida del alumno, fácil de recordar y procesar en diferentes estrategias. Y transversal a las asignaturas.

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