¿Cuántos elementos químicos tiene el teléfono móvil?

2 de diciembre de 2024

Estudiantes de cuatro centros educativos de Ourense disfrutaron con las jornadas de Divulgación Científica de la UNED, centradas en la Tabla Periódica de los elementos químicos. Una ruleta digital les daba opción a elegir un experimento, un elemento químico o una mujer científica. Fueron sesiones de conocimiento divertido con la experiencia de dos catedráticas de la Facultad de Ciencias de la UNED.

OURENSE, 2 de diciembre de 2024. ¿Cuántos elementos químicos tiene el teléfono móvil? Esta es una de las preguntas que salieron en las Jornadas de Divulgación Científica que la UNED desarrolló los días 28 y 29 de noviembre en cuatro centros educativos ourensanos. Los estudiantes supieron que, entre la pantalla, la carcasa, la parte electrónica del móvil y la batería hay, en total, 29 elementos químicos, de los cuales 22 son metales y 7, no metales. Los jóvenes se sorprendieron y no solamente con este dato sino con el contenido de cada taller. Fueron guiados por las catedráticas de Química, Rosa María Martín Aranda, Vicerrectora Primera y Vicerrectora de Investigación, Transferencia y Divulgación Científica, y por María Luisa Rojas Cervantes, ambas de la Facultad de Ciencias de la UNED y con una amplia experiencia en divulgación científica. Ambas estuvieron acompañadas por el director de UNED Ourense, Jesús Manuel García Díaz, que las fue presentando en casa sesión.

Cada sesión comenzaba con unos minutos de introducción a la Tabla Periódica. Los estudiantes supieron que el año 2019 fue el 150 aniversario de la Tabla Periódica, "y por ello, se le hicieron muchos reconocimientos públicos; entre ellos, la dedicación de uno de los sorteos de la Lotería, con una imagen de la fachada de la Facultad de Química de la Universidad de Murcia. Y por otro, la emisión de un sello conmemorativo de los tres elementos químicos descubiertos por científicos españoles: vanadio, wolframio y platino", les dijo María Luisa Rojas.

A continuación conocieron un resumen histórico de algunos de los hechos más relevantes en la evolución de lo que actualmente se conoce como Tabla Periódica. "Es necesario indicar que, a principios del siglo XIX, el número de elementos conocidos era pequeño y por tanto establecer pautas de comportamiento era difícil. Además, es importante indicar que las primeras propuestas se realizaron en base a las propiedades de los elementos y entre ellas, su masa atómica. Posteriormente, en 1913, Moseley propuso el concepto de número atómico (número de electrones y protones de un átomo) y las distintas versiones de la TP se empezaron a organizar por el número atómico".

Uno de los experimentos realizados fue el de la lluvia de oro, que sorprendió a los jóvenes tan pronto como se produce la reacción de la mezcla del nitrato de plomo con el yoduro potásico.

Se dio a conocer la propuesta de Dobereiner, que observó que había grupos de tres elementos que presentaban propiedades similares, como, por ejemplo, cloro, bromo, yodo. Se conoce como la ley de las triadas.
Se cita la propuesta de Chancourtois, que en 1862 organiza los elementos en forma de espiral, de forma que cuando dos elementos tienen propiedades similares, uno está situado bajo el otro, en la arista (Tornillo telúrico).
A continuación la profesora habló de la Ley de las Octavas, en esta propuesta Newlands observó que, cada ocho elementos los elementos tenían propiedades similares, de forma que se repetían como las notas musicales que cada ocho notas se repite la primera.
En torno a 1864, Meyer escribió un libro Las Modernas Ideas de Química, en el que recogía el conocimiento químico en aquella época y propuso, con los elementos conocidos en aquellos años, 28, una Tabla Periódica en la que ordenaba los elementos por masas y por propiedades similares.
En 1869 Dimitri Mendeleiev propuso una TP similar, pero con más elementos, que la propuesta por Meyer. Mendeleiev en su TP predice la existencia de nuevos elementos, dejando huecos vacíos, y observa que algunos elementos no siguen el orden creciente de masas.
En 1870 Lothar Meyer, hace una ampliación de su propuesta de 1864, pero por problemas de imprenta, el libro no se publicó hasta 1870. Meyer llegó a conclusiones similares a las realizadas por Mendeleiev, ambos de forma independiente.
La forma actual que conocemos de la Tabla Periódica fue propuesta por Glenn Seaborg, que descubrió numerosos elementos, en los años 40 del siglo XX. En su tabla también existen huecos de elementos que esos años aún no se habían descubierto.
En el año 1 se conocían 11 elementos, entre ellos el carbono, el hierro o el cobre. En el año 1000, los mismos. En 1500 se habían descubierto dos más, el arsénico y el bismuto. En 1869 se conocían 62 elementos, en 1900, 83; en 1950, 98 y en la actualidad 118.

El director de UNED Ourense presentó a las dos catedráticas divulgadoras llegadas de la Facultad de Ciencias de la UNED.

"La TP no es sólo una recopilación de elementos, también nos permite conocer muchos datos de un elemento, solo con ver su posición en la TP. Por ejemplo, si es metal, no metal o un gas noble. Si es un elemento del bloque s, d, p o f", señaló la doctora Rojas Cervantes.

En plena faena científica para ver y entender el por qué de cada uno de los experimentos realizados, comprendiendo su fundamento químico.

A continuación llegaba la segunda parte de la sesión, en la que un alumnos era invitado a hacer girar la ruleta de la química. Podía salir un experimento, una mujer científica o un elemento químico. Quiso el azar que saliese una mujer científica: Alice Hamilton (1869-1970). Fue conocida por su trabajo en el campo de la salud ocupacional, y por ser una pionera en toxicología industrial. Además fue la primera mujer en formar parte de la facultad de Medicina de la Universidad de Harvard. Su carrera se centró en el estudio de los efectos de metales industriales y compuestos químicos a los que estaban expuestos los trabajadores industriales. Hamilton fue también una feminista y defensora del bienestar social y humanitario, activista por la paz y voluntaria en Chicago. Recibió varios premios y honores, siendo el más famoso el Premio Lasker por sus contribuciones al servicio público.

María Luisa Rojas comprobando que los dos estudiantes echaban la cantidad adecuada en cada probeta para que pudiese llevarse a cabo el experimento.

En otra sesión salió Rosa Menéndez López, química, que desarrolló aplicaciones de los materiales de carbono. Es investigadora del CSIC en Asturias y fue la primera mujer en presidir el CSIC.

El primer elemento químico que salió de esta ruleta fue el Plomo. Los escolares reforzaron sus conocimientos viendo que se trata de un sólido metálico, que se conoce desde la Prehistoria, que es un metal pobre y constituye el elemento número 36 en el orden de abundancia de la corteza terrestre. Supieron, además, que es un metal muy dúctil, de tono gris azulado y tóxico para los organismos vivos. Se emplea en la fabricación de proyectiles, cañerías, tuberías para tejados y es un protector contra radiaciones peligrosas.

Otro elemento que salió es el Hidrógeno, gas generador de agua descubierto en 1766 por Henry Cavendish. Abunda en nuestro cuerpo y junto al helio son los dos gases formados en el Big Bang. Está presente en el Sol y en las estrella. Supieron que se utiliza para producir ácido clorhídrico y amoniaco y como combustible de cohetes.

Cada sesión constaba de una primera parte teórica sobre la Tabla Periódica que sorprendió a los jóvenes de cada centro educativo.

La sesión seguía avanzando y ahora le tocó el turno a un experimento. Se trataba de desarrollar el del inflado de globos. Para ello se necesitaba un recipiente rellenado con vinagre de casa. Dentro del globo de echaba bicarbonato y, al conectar el globo con la boca de la botella, observaban la reacción química por la que el globo se inflaba. Las profesoras de la UNED explicaban el fundamento de esa práctica, mostrando la fórmula de cada componente y cómo reaccionaba.

Hubo más experimentos, como el de la lluvia de oro. Con nitrato de plomo y yoduro potásico, dos sales solubles, al mezcladas a partes iguales en una probeta, se observa la precipitación de una sal soluble que lo hace en color amarillo, lo que llamó la atención de los jóvenes. Y conocieron el proceso reactivo que ahí se da, mediante la formulación correspondiente. Si todo esto pasaba el jueves en el IES Ferro Couselo, a continuación la sesión se trasladó al IES 12 de Outubro. Allí, en el salón de actos y ante otro nutrido grupo de estudiantes, Martín Aranda y Rojas Cervantes iniciaron el taller. En este caso la ruleta quiso que conociesen el Cloro, gas halógeno muy reactivo, descubierto en 1810. Conocieron que en la naturaleza no se encuentra en estado puro y que ocupa el puesto 20 en abundancia en la corteza terrestre Uno de sus usos es como sal de cocina, o germicida.

El globo se hinchó al reaccionar el vinagre de mesa con el bicarbonato, y una sonrisa se esbozó en el aula por la simpática decoración del hinchable.

La flecha de la ruleta volvió a caer sobre la pestaña Elemento Químico, esta vez para, dentro de esa categoría, escoger el Vanadio, metal de transición, que se utiliza en la industria automovilística y en la ferroviaria. Este elemento fue descubierto por el español Manuel Andrés del Río. El siguiente elemento que tocó fue el Carbono, un no metal conocido desde la Antigüedad. Y aún fue posible conocer otro, la Plata, metal semi noble porque sufre leves ataques químicos. Ocupa el lugar 66 entre los elementos por su abundancia en la corteza terrestre. Es un excelente conductor. "El nitrato de plata se usa como antiséptico para cauterizar verrugas. Tiene un poder antimicrobiano importante", dijo Rojas Cervantes.

Una joven observa con detalle la reacción de la electrolisis del agua, notando cómo esta se rompe en Hidrógeno y en Oxígeno, mostrando pequeñas burbujas.

Hubo experimentos. Aquí salió la electrolisis del agua. Dos estudiantes experimentaron con un vaso de precipitados en el que vertieron una disolución diluida de cloruro sódico. A continuación había que introducir en el vaso dos electrodos de grafito, conectados a sendos cables que a su vez estaban conectados a una pila de 9 voltios. Así consiguieron ver cómo se rompe el agua en Hidrógeno y en Oxígeno. En este instituto también hicieron el experimento de la lluvia de oro.

Y no faltó la ocasión para conocer a mujeres científicas, en este centro educativo, tres: Margarita Salas, Renata Clark King y Margaret Todd. La primera fue bioquímica y contribuyó al desarrollo de la biología molecular. Trabajó con Severo Ochoa y con su esposo, Eladio Viñuela. "Gracias a ella ahora se sabe cómo es el ADN" les dijo María Luisa Rojas.

Los ganadores del concurso de 12 preguntas en Kahoo en el IES Ferro Couselo, posando con María Luisa Rojas y con Rosa María Martín Aranda y sus respectivas tablas periódicas de regalo.

Renata Clark fue física, química y matemática, se dedicó a estudiar las mesclas de gases y fue la primera mujer afroamericana que trabajó en la Oficina Nacional de Estándares de los Estados Unidos. Su trabajo contribuyó a que la misión del Apolo II fuera posible. Y Margaret Todd fue una médica y escritora del Reino Unido. Tardó ocho años en acabar Medicina en Edimburgo, debido a que se enfrascó en la escritura de novelas. Fue la primera estudiante de la Escuela de Medicina de Edimburgo y acuñó el término Isótopo.

El equipo ganador del concurso Kahoo en el salón de actos del Colegio Guillelme Brown.

La jornada del 29 se desarrolló íntegra fuera de la ciudad. A primera hora, la cita estaba en el Colegio Miraflores, donde los escolares conocieron los experimentos de la lluvia de oro y el inflado de globos, pruebas que siguieron con gran atención. Y lo mismo sucedió con el Colegio Guillelme Brown, donde los estudiantes de ESO disfrutaron también con esta divulgación científica de la UNED.

En los cuatro centros educativos, cada sesión remataba con el concurso de Kahoo. Todos los estudiantes se conectaban a través de tabletas para participar en un cuestionario de 12 preguntas científicas sobre química. En unos casos había que escoger la respuesta o respuestas verdaderas y, en otros, la falsa. Todos se aplicaron en este concurso de modo que hubo premio para los tres primeros clasificados. Recibieron un ejemplar de la Tabla Periódica tal como la conocemos hoy, y en cuyo reverso se muestra la misma tabla, pero en imágenes.

Los alumnos ganadores de la tabla periódica en el Colegio Miraflores, después de una dura lucha por responder y acertar cuanto antes cada cuestión.

En esta divulgación científica de la UNED colaboran la Facultad de Ciencias, ColArte en Madrid, con el apoyo del Vicerrectorado de Investigación, Transferencia y Divulgación.

A cada centro educativo se le entregó un ejemplar de la novela juvenil y científica Las nueve pruebas de la Casa Melgar, escrito por el investigador del CSIC, Francisco J. Plou Gasca. La obra muestra la historia de un grupo de adolescentes en una casa durante un fin de semana, sin teléfono y sin internet. Ellos solos en la mansión regentada por un extraño profesor.

En el IES 12 de Outubro también hubo equipo ganador de la tabla periódica en cuyo reverso contiene imágenes de los elementos químicos, constituyéndose como un útil objeto de estudio.

Para disfrutar de aquella casa, hay que pagar un peaje dado que para abrir una puerta o para comer, hay que superar pruebas científicas. Además de los conocimientos sobre Física, Biología, Matemáticas y Química, el juego de escape pone a prueba la manera que esos adolescentes tienen de hacer frente a las encrucijadas de la vida. El libro está dedicado a cada centro por su autor. Forma parte de un proyecto humanitario pues los derechos de autor obtenidos por la venta de esta novela se destinan a la Asociación Ma'kwebo para construir un quirófano en la Hospital Católico de Tonga (Camerún).

Estas jornadas de la UNED pretenden despertar la vocación científica de los escolares. Quién sabe en cuántos crecerá dicha vocacion!

Esta nueva edición de la Divulgación Científica de la UNED en Ourense ha dejado a todos satisfechos. "Se trata de sembrar, de abonar el terreno para que, en el futuro, surjan vocaciones científicas entre estos jóvenes ourensanos. Se han divertido y en ese clima han aprendido varios conceptos. No hay cosa más bonita que sembrar, inculcar el gusto por descubrir, por investigar. Estoy seguro de que un día veremos a varios de estos chicos convertidos en científicos. Démosles tiempo", dijo Jesús Manuel García al término de las dos intensas jornadas divulgativas, al tiempo que agradeció a las ponentes su presencia así como al Vicerrectorado de Investigación, por hacer realidad cada curso estas jornadas.