Justificación científica de la edad de los metales.

Por Lorenzo Hernández • 5 ago, 2010 • Sección: Breves Historias, Hablar de Ciencia

Oro1 200x200 Justificación científica de la edad de los metales.En Historia me contaron la edad de los metales y en Química las propiedades de los metales. Pero ningún profesor me contó que había una relación estrecha entre dichas propiedades y el orden de dichas edades. ¿Podía haberse escrito la historia de los metales en otro orden? ¿Han marcado las propiedades químicas de los metales la historia de la humanidad? Una oportunidad que perdieron mis profesores para realizar una tarea interdisciplinar. Intentaré no cometer el mismo error con mi futuro alumnado. Aunque sí hay maestros que enseñan estas cosas, como fue Asimov en su ya antiguo libro Los Lagartos terribles y otros ensayos científicos.

El oro.

El oro no se suele mencionar cuando se habla de la edad de los metales (cobre, bronce y hierro) aunque seguramente fue el primer metal en descubrirse siendo el más escaso (0.005 gr/ton, una concentración que equivale a una parte en 200 millones.) de los siete metales conocidos en la antigüedad: hierro, cobre, plomo, estaño, mercurio, plata y oro. Sin embargo, es considerable la cantidad total de oro existente en toda la corteza. A ese porcentaje corresponde una masa de oro de 155.000 millones de toneladas. Hay que mencionar que también hay oro en el mar, en forma de fragmentos metálicos ultramicroscópicos, en una concentración de 5 millonésimas de gramo por tonelada, que hacen en total unos 9 millones de toneladas.

¿Por qué fue el oro el primer metal que se descubrió, siendo el más raro de los siete?

Si observamos el potencial de oxidación del oro, -1,5 Voltios, es el menos activo de los siete metales, y por tanto el más idóneo, con mucho, para existir en forma metálica libre. Así, pues, aunque el oro es mucho menos abundante que el hierro, las pepitas de oro abundan mucho más que las de hierro. Además, el destello amarillo del oro llama mucho más la atención que el gris sucio del hierro.

El cobre.

El cobre fue un metal milagroso de su época. Contando sus menas, abundaba 1.600 veces más que el oro. Y aunque la mena lo contenía en compuestos pétreos, no era lo bastante activo para hallarse fuertemente ligado a esos compuestos. En términos químicos, bastaba un ligero codazo para dejar libre el cobre. Ese metal puro sólo servía para hacer ornamentos y algunos utensilios. Para otros fines era demasiado blando. Pero entonces hubo de ocurrir otro descubrimiento casual. Las menas del estaño podían tratarse casi igual que las del cobre; y si algunas contenían a la vez cobre y estaño, el metal mixto resultante («aleación») era mucho más duro y rígido que el cobre puro. Esa aleación se llama bronce.

Bronce.

Los antiguos aprendieron a mezclar a propósito menas de cobre y estaño; y con el bronce obtenido, fabricaban armas de guerra. Así se inició la «edad del bronce», que en el Oriente Medio, sede de las más antiguas civilizaciones humanas, comenzó hacia 3.500 a. C. y duró algo más de 2.000 años. Aquí el problema era el estaño. Abunda sólo 25 veces menos que el cobre, y las reservas de estaño del Oriente Medio se agotaron cuando aún quedaba cobre en suficiente cantidad. En consecuencia, hubo que buscar estaño hasta en los últimos confines del mundo. Los navegantes fenicios, los mejores y más audaces del mundo antiguo, se alejaron, con ese fin, hasta las «islas del estaño».

Hierro.

¿Por qué fue el hierro el último en descubrirse si era más abundante que los demás?

El hierro es el más activo de los siete, el más apto para formar combinaciones y el más difícil de separar de ellas. Al cabo, con arreglo a las leyes químicas, el hierro sólo debía presentarse en la tierra en forma de compuestos no metálicos; nunca como metal libre; pero no es esto lo que ocurre. Hay tanto hierro en la tierra y está tan acumulado hacia el centro, que un tercio de la masa del planeta forma un núcleo líquido de hierro, y de su metal hermano el níquel, en la relación 10 a 1. Esto no afecta en sí a la corteza terrestre

Cuando el bronce se lo llevaba todo por delante, sabían bien los antiguos que había otro metal más duro y rígido que él, y potencialmente mucho mejor para fabricar armas y herramientas: el hierro; esas pepitas metálicas que se encontraban algunas, aunque muy raras veces. Claro que había menas del hierro, lo mismo que las había del cobre y del estaño. Era, además, evidente que las menas del hierro abundaban muchísimo. Lo malo era que el hierro, mucho más activo que el cobre y el estaño, mantenía obstinadamente su puesto en las combinaciones. Las técnicas que bastaban para obtener cobre metálico no servían para el hierro; el que conseguían extraer de la mena estaba plagado de burbujas gaseosas. Era quebradizo y no servía para nada.

Se precisaban técnicas especiales, que exigían llamas sumamente calientes y carbones de alta calidad. Aun conseguidas las temperaturas que bastaban para fundir el hierro, expulsar las burbujas y prepararlo en forma pura, el producto final era decepcionante. El hierro extraído de la mena no era tan duro, ni mucho menos, como las pepitas meteóricas y no admitía filos tan agudos. Debíase la diferencia a que el hierro meteórico contenía níquel, metal desconocido en la antigüedad.

Pero después se desarrollaron métodos que daban hierro en el cual se introduce un poco de carbón del combustible. Se producía así una especie de acero y al fin ese metal era el que se necesitaba.

Fue unos 1500 años a. de C. cuando hacia las laderas meridionales del Cáucaso se encontró el secreto de producir buen hierro en cantidades útiles. Aquel país se llamaba reino de Urartu.

Es interesante notar de paso que el hierro, con tanto abundar, no es el metal más abundante de la tierra. Hay otro más abundante, pero también más activo; por eso su desarrollo se retrasó aún más. El metal más abundante en la corteza terrestre es el aluminio, cuya concentración vale 81.300 gramos por tonelada. Es 1,6 veces más abundante que el hierro, pero su potencial de oxidación vale +l,66, mucho más alto que el del hierro mismo.

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6 comentarios »

  1. Me ha encantado el articulo, la claridad, el porque de ese orden de descubrimiento de los metales.
    Gracias.

  2. ¡Qué bonito artículo! Espero que tus alumonos lo sepan aprovechar. Nunca había pensado en eso. Felicitaciones y muchas gracias.
    Luis H. Jovel

  3. Gracias a los dos.

  4. es un articulo bien expuesto que no aburre a la hora de leerlo pero me gustaria plantear una duda que siempre he tenido.

    ¿cual de los 2 metales es más duro, el Oro o el Hierro?.

  5. gracias chicos

  6. ¿Se podría decir que todos los metales son creaciones culturales? Si esto fuera así, no serían elementos naturales, pues su existencia dependería del pensamiento y de la actividad humana. Me gustaría saber su opinión al respecto.

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