El hidrógeno y su historia
El hidrógeno es uno de los elementos mas sorprendentes del sistema
periódico, su primer representante, el mas ligero de los gasas
existentes. El elemento cuyo descubrimiento llegó a convertirse
en la llave para la solución de muchos problemas de la teoría
química. El elemento cuyo átomo, al perder su único
electrón valente, llega a convertirse en protón "desnudo".
Y por eso la química del hidrógeno, a su manera, es la
única química de la partícula elemental.
En una ocasión D. I Mendeleév califico al hidrógeno,
como el mas típico de los elementos típicos (en este grupo
él incluía los elementos de los períodos cortos
del sistema), pues precisamente, el hidrógeno abre la serie natural
de elementos químicos.
Y un elemento tan sorprendente es fácil de obtener en cualquier
laboratorio escolar sin gran dificultad, por ejemplo por acción
del ácido clorhídrico sobre virutas de zinc. Ya en tiempos
remotos, cuando la química no era una ciencia, cuando los alquimistas
trabajaban para la obtención de la pera filosofalya enonces eran
conocidos ácidos como el clorhídrico, sulfúrico
y nítrico, y eran conocidos algunos metales, por ejemplo, el
hierro y el zinc. En otras palabras, en manos del hombre se encontraban
todos los componentes que engendran el hidrógeno en el curso
de la interacción. Era necesaria solo una ocasión. En
los siglos XVI - XVIII se dieron tantas ocasiones. Muchas veces las
investigaciones observaban como, por ejemplo, Bajo la influencia del
ácido sulfúrico sobre las virutas de hierro se formaban
burbujas de gas, una especie de aire inflamable. Entre los que lograron
observar el desprendimiento de la esopecie enigmática del aire,
estaba el célebre científico ruso M. V. Lomonósov.
En 1745 él escribio una tesis bajn el nombre "Sobre el brillo
metálico". En esa oportunidad encontramos las palabras siguientes:
"Al disolver un metal no precioso, especialmente hierro, en alcoholes
acídicos, del orificio del frasco se escapa un vapor inflamable..."*
(Según la terminología de aquellos tiempos, los ácidos
se denominaban alcoholes acídicos). Por consiguiente M. V. Lomonósov
observaba el hidrógeno. Pero si contnuáramos la frase
interrumpida por los puntos suspensivos, leeríamos "...el
cual representa... el flogisto". Al disolverse en ácido
el metal desaparecía. Como resultado se desprendía el
principió inflamable. el vapor inflamable. sería muy cómodo
suponer que en el curso de la disolución el metal pierde el flogisto,
todo se enmarca bien en la teoría del flogisto.
Aquí en nuestra narración, por primera vez aparece el
admirable científico ingles H. Cavendish, un excelente experimentador
y una persona fantásticamente devota de la ciencia. H. Cavendish
nunca tenía prisa por publicar los resultados de sus trabajos,
y a veces pasaban varios años antes de que aparecieran sus artículos.
Por eso es difícil comunicar la fecha exacta en que el científico
observó y describio la obtención del aire inflamable.
solo se conoce que este trabajo, realizado dentro del marco de la química
neumática, se denominaba: "experimentos con el aire artificial"
y fue publicado en 1766. También se puede suponer que fue realizado
bajo la influencia de J. Black. H. Cavendish se interesó por
el aire fijo y decidió comprobar ¿existen o no otras especies
de aire artificial? Así el científico denominaba una especie
del aire que contenían las sustancias en estado combinado y que
se puede obtener de ellos de una manera artificial. H. Cavendish sabía
que el aire inflamable había sido observado más de una
vez. el mismo lo obtuvo por el mismo método bajo la acción
del ácido sulfúrico y clorhídrico sobre el hiero
zinc y estaño, pero, quizás, era el primero que se cercioró
definitivamente que en todas las ocasiones se había formado una
misma especie de aire, elo aire inflamable. Y H. Cavendish, el primero
de los investigadores llego a laidea de la originalidad del aaire inflamable.
Como flogista H. Cavendish podía interpretar su naturaleza unívocamente.
Al igual que M. V. Lomonósov, el consideraba que el hidrógeno
futuro era el flogisto. Al estudiar y al describir las propiedades del
aire inflamable, él creía que investigaba las propiedades
del flogisto. Luego H. Cavendish creía que los distintos metales
contienen aire inflamable en distintas proporciones. Pues al aire fijo
de j. Black se le añadió el aire inflamable de H. Cavendish.
Examinando las cosas mas estrictamente, ninguno de los científicos
descubrió nada nuevo. Cada uno sacó unas conclusiones
determinadas de las observaciones anteriores. Pero estas conclusiones
representaban un paso esencial en el desarrollo del conocimiento humano.
El aire fijo y el inflamable diferían del aire fijo y entre sí.
El aire inflamable sorprendía por su ligereza. H. Cavendish se
convenció de que el flogisto desprendido por él tenía
masa. El científico fue el primero en establecer la magnitud
cuantitativa para caracterizar los distintos gases, la densidad. Considerando
la densidad del aire como unidad, H. Cavendish obtuvo 0,09 para el aire
inflamable, y 1,57 para el fijo. Pero, con lo mismo, el experimentador
H. Cavendish se encontraba en contradicción con el flogista H.
Cavendish. Si el aire inflamable tenía una masa positiva, entonces
no existía posibilidad alguna de consiederarlo como flogisto
puro. en otra ocasión los metales, al perder el aire inflamable,
tendrían que perder parte de su masa. Para salvar la situación,
H. Cavendish expuso la hipótesis de que el aire inflamable era
una composición de flogisto con agua. Como se hizo claro mas
tarde el sentido de esta hiótesis consistía en aparecer,
al fin, en la composición del aire inflamable el hidrógeno.
De aquí se desprende una deducción completamente evidente
para nosotros: al igual que sus predecesores, H. Cavendish no comprendió
la naturaleza del aire inflamable, a pesar de que lo pesó, describió
sus propiedades y lo creía por una especie independiente de aire
artificial. En una palabra, sin sospecharlo H. Cavendish estudiaba su
flogisto como si estudiara un elemento químico nuevo. Pero a
H. Cavendish no se le ocurrió la idea de que el aire inflamable
era un elemento químico gaseoso. demasiado firmes resultaban
los hierros de la concepción del flogisto. Y aún después
de convencerse de que las propiedades reales del aire inflamable se
contradecían con ésta, el recurría a la ayuda de
una hipótesis salvadora y falsa al mismo tiempo.
Por eso hablando estrictamente, la frase "el hidrógeno fue
descubierto en 1766 por científico inglés H. Cavendish"
no tiene ningún sentido, H. Cavendish sólo describió
con mas detalles y de manera mas comprensible los procedimientos de
obtención y las propiedades del aire inflamable en comparación
con sus predecesores. sin embargo "desconocía lo que hizo".
La naturaleza elemental del aire inflamable quedó fuera de su
comprensión. Pero eso no era culpa de H. Cavendish: simplemente
la química aún no estaba bastante madura para semejante
comprensión. Transcurrieron muchos años, antes de que
el hidrógeno llegó a ser, al fin, hidrógeno y obtuvo
su significado verdadero en la química.
el nombre latino "hydrogenium" el hidrógeno lo obtuvo
partiendo de las palabras griegas "hydor" y "gennan"
que significaban engendrar el agua. fue propuesto por A. Lavoisier en
1779 una vez establecida la composición del agua. El símbolo
H fue propuesto por J- Berzelius. El hidrógeno es un elemento
asombroso en el sentido de que sus isótopos se distinguen por
sus propiedades físicas y químicas. A su tiempo ésta
distinción permitía a algunos científicos considerar
los isótopos de hidrógeno como elento0s independientes
y buscar para ellos lugares especiales en el sistema periódico.
Por eso la historia del descubrimiento, de los isótopos del hidrógeno
presenta un interés especial, convirtiéndose en una continuación
particular de la historia del descubrimiento del elemento.
Los científicos intentaron sin resultado descubrir los isótopos
de hidrógeno en los años veinte de nustro siglo²
y poco a poco se llegó a formar la opinión de que el hidrógeno
no tiene isótopos. En 1931 fue expresada una hipótesis
según la cual en el hidrógeno existe un isótopo
pesado con el número de masa 2. Puesto que la masa de éste
último debe superar la de su compañero ligero dos veces,
los científicos intentaron separar el hidrógeno pesad
por métodos físicos. En 1932 los norteamericanos H. Urey,
F. Brickweede y H. Murphy realizaron la evaporación del hidrógeno
líquido y en el residuo encontraron por el método espectroscópico
el buscado isótopo pesado. En la atmósfera se encontraron
solamente en 1941. El nombre "deuterio" procede de la palabra
griega "déuterus" que signifca "el otro, el segundo".
El siguiente isótopo, con el número de masa 3 es el tritio
(partiendo de la palabra griega "tritos", el tercero) el cual,
es radiactivo y fue descubierto en 1934 en Inglaterra por M. Oliphant,
P. Hartec y E Rutherford. El nombre protio se aseguró para el
isótopo principal del hidrógeno. es el único caso
en que los isótops de un mismo elemento tienen nombres y símbolos
distintos (H, D y T). La porción del protio en el hidrógeno
ordinario es del 99,99 %, el resto, lo constituye el deuterio con trazas
ínfimas de tritio.
Fragmento de: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------Cómo fueron descubiertos los elementos químicos, -D. N. Trifonov y V. D. Trifonov
Continuará....
