Las palabras de la ciencia (V): ¿Por qué el oxígeno no se llama hidrógeno y viceversa?

Por barricelliboullion985 • 7 feb, 2016 • Sección: Hablar de Ciencia

Si queremos obtener hidrógeno es casa solamente tenemos que añadir Salfumán (disolución de ácido clorhídrico) al papel de aluminio. Si lo hacemos en una botella a la cual le enganchamos un globo podemos atrapar el hidrógeno que se desprende. Si tapamos la botella fabricamos una sencilla bomba casera.

Posteriormente, podemos prender el globo y ver cómo el hidrógeno arde vivamente (ver vídeo casero del experimento). Algo muy parecido observó Paracelso (célebre alquimista del siglo XVI) al observar el aire que se desprendía al añadir un ácido al hierro. Pero como ocurre comúnmente en ciencia, aunque algunos coquetén con un descubrimiento (también había sido aislado por Boyle y Hales) se le otorga el honor al que lo identifica, lo describe con precisión y estudia sus propiedades sistemáticamente. Este honor es de Henry Cavendish, físico y químico inglés, que lo aisló, recogiéndolo sobre mercurio, por primera vez en 1766. También hizo arder hidrógeno en el interior de una vasija cerrada y comprobó que las paredes de dicha vasija quedaban cubiertas de agua. Pero él no lo llamó hidrógeno sino “aire inflamable” por su facilidad para arder. Cavendish pensaba, erróneamente, que su compuesto de origen era el metal y no el ácido.

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Imagen 1: Aparato de Cavendish para producir hidrógeno.

Hay que esperar a Lavoisier para bautizar al hidrógeno con su nombre original. Hidrógeno proviene de hidro- + -geno (prefijo y sufijo griegos = generador de agua) y lo bautizó así debido a una de sus reacciones más características: arde en presencia de oxígeno para formar agua. Cabe preguntarse por qué es el hidrógeno el “generador de agua” y no lo es el oxígeno. Esto proviene de otro error, pero en este caso de Lavoisier.

El descubrimiento del oxígeno se le atribuye al farmacéutico sueco Carl Wilhelm Scheele, en 1772, y al clérigo británico Joseph Priestley, en 1774, quienes lo descubrieron independientemente. Pero antes de que Lavoisier lo bautizara como oxígeno (antes que oxígeno le denominó “aire eminentemente respirable”), reclamando la prioridad del descubrimiento del oxígeno al identificar su papel fundamental en la combustión, se les denominó «aire del fuego» (Scheele) porque era el único apoyo conocido para la combustión, y «aire desflogisticado» (Priestley). Priestley lo llamó “aire desflogisticado” pues, para él, era aire sin flogisto* que hacía que el flogisto que había en la vela saliera en bastantes cantidades ya que las velas prendían más vivamente en el gas. Además observó que un ratón estaba más activo y vivía más tiempo mientras lo respiraba.

Podemos producir oxígeno de manera sencilla y comprobar lo que observaron estos científicos. Solamente hay que mezclar dióxido de manganeso (que lo podemos obtener de una pila alcalina) con agua oxigenada en un vaso o matraz. En esta reacción química se produce oxígeno. Si acercamos un algún objeto que hayamos quemado primero y esté en ascuas observaremos que la llama se aviva (ver vídeo del experimento).

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Imagen 2: Esquema pila alcalina.

Prestley lo hizo de otra manera. Descubrió que las cenizas rojas del mercurio, cuando se calientan enérgicamente, dan un gas que alimenta la combustión y la vida mejor que el aire ordinario.

Resulta curioso que si hoy día nombráramos de nuevo al hidrógeno y al oxígeno cambiaríamos un nombre por otro, ya que oxígeno significa oxus (ácido) y genos (generador), precisamente cualidad que se le atribuye al hidrógeno, según algunas teorías ácido-base.

Como he dicho, el oxígeno tendría el mismo derecho de llamarse hidrógeno, porque también es generador de agua. Sin embargo, hay que precisar que si Lavoisier denominó al oxígeno de esta manera es porque él consideraba que en toda combustión (obviamente en presencia de oxígeno) se formaban ácidos. En ese sentido no sería ilógico que hubiese utilizado tal nominación. Por ejemplo, él creía que si se quemaba fósforo en presencia de aire eminentemente respirable, se produciría ácido fosfórico. Por lo tanto, si Lavoisier creía que el oxígeno participaba en la formación de los ácidos (como una condición), y que aquel podría entrar a hacer parte de la composición de estos, entonces es posible comprender su propuesta de bautizar así a dicho elemento.

En esta época de “nuevos aires” empezó la química y se desterraron antiguas creencias como la de los cuatro elementos: aire, tierra, fuego y agua. Tras los experiemntos descritos parecía evidente que el agua no era un elemento sino un compuesto de hidrógeno y oxígeno. Además, Lavoisier con su teoría de la combustión acabó con la teoría del flogisto, que aunque tantas cosas explicaba, no había razón para suponer que existiera.

Más peculiaridades del hidrógeno.

El átomo de hidrógeno es especial ya que se trata del más simple de la tabla periódica, tiene lo mínimo para ser considerado un átomo: el denominado protio tiene un protón y un electrón y es el más abundante de sus isótopos (99,985 %). El hidrógeno tiene dos isótopos menos abundantes, el deuterio, con un protón y un neutrón, cuya abundancia es del 0,015 % y el tritio, con un protón y dos neutrones, del cual prácticamente no hay nada. Es el más abundante en el universo (aproximadamente el 75 % de la masa total), por ser el principal componente de las estrellas, y el primero que se creó en el universo. A partir de él, tras sucesivas fusiones nucleares y explosiones estelares se crearon los demás elementos químicos, desde el helio hasta el plomo pasando por el carbono, el oxígeno, el hierro y el oro. Además, ha sembrado bastante controversia respecto a su posición en la tabla periódica donde no hay ningún grupo que lo acepte en su totalidad (normalmente la controversia está en ponerlo con los metales alcalinos o con los halógenos) .

*La teoría del flogisto, sustancia hipotética que representa la inflamabilidad, es una teoría científica obsoleta según la cual toda sustancia susceptible de sufrir combustión contiene flogisto, y el proceso de combustión consiste básicamente en la decadencia de dicha sustancia.

Referencias:

  • Asimov, I. (1975). Breve historia de la química. Alianza.
  • Hull, L. W. H. (1961). Historia y filosofía de la ciencia. Crítica.
  • Navarro Yáñez, A. El Secreto De Prometeo Y Otras Historias Sobre La Tabla Periódica De Los Elementos. Guadalmazán.
  • http://www.losavancesdelaquimica.com/blog/2012/04/19-de-abril-de-2012-lavoisier-y-el-oxigeno/
  • Imagen 1: https://es.wikipedia.org/wiki/Henry_Cavendish.
  • Imagen 2: http://www.quimicarecreativa.org/imagenes/pila2.jpg

Esta entrada participa en el LV Carnaval de Química alojado en el blog La Ciencia de la vida de @biogeocarlos.

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