LOS RETOS DE LA ECONOMIA DERIVADOS DE LOS AVANCES CIENTIFICOS

tomado de:http://cienciaaldia.com/2013/12/nuevos-compuestos-desafian-el-fundamento-de-la-quimica/ Nuevos compuestos desafían el fundamento de la química 26 de diciembre de 2013 Toda buena investigación abre nuevos caminos, pero es rara la vez que desafía las reglas establecidas de la ciencia. Eso es precisamente lo que han logrado el científico Artem R. Oganov y su equipo. Función de localización de electrones en la estructura cúbica de NaCl3. Crédito: Stony Brook University Función de localización de electrones en la estructura cúbica de NaCl3. Crédito: Stony Brook University Los libros de texto de química dicen que el sodio y el cloro tienen electronegatividades muy diferentes, y por lo tanto, deben formar un compuesto iónico con una composición bien definida. La carga del sodio es 1, mientras que la del cloro es -1; de ahí que el sodio dona un electrón, mientras que el cloro quiere tomar uno. Según los libros de texto de química y el sentido común, la única combinación posible de estos átomos en un compuesto es una sal 1:1, o NaCl. “Encontramos compuestos locos que violan las reglas de los libros de texto: NaCl3, NaCl7, Na3Cl2, Na2Cl y Na3Cl”, dice la autora principal Weiwei Zhang, quien es una investigadora visitante en el laboratorio de Oganov. “Estos compuestos son termodinámicamente estables y, una vez creados, se mantienen de forma indefinida, y nada hará que se desintegren. La química clásica prohíbe su propia existencia. La química clásica también dice que los átomos tratan de cumplir con la regla del octeto – los elementos ganan o pierden electrones para alcanzar la configuración electrónica del gas noble más cercano, con capas electrónicas externas que los hacen muy estables. Bueno, aquí esa regla no se cumple”. Esto abre todo tipo de posibilidades. Oganov postula que, si se mezcla NaCl con sodio metálico, se comprime en una celda de yunque de diamante, y se calienta, se obtendrán compuestos ricos en sodio como Na3Cl. Del mismo modo teoriza que si se toma NaCl, se mezcla con cloro puro, se comprime y se calienta, se obtendrán compuestos ricos en cloro, tales como NaCl3. Esto es exactamente lo que se vio en los experimentos realizados por el equipo de Alexander F. Goncharov, del Carnegie Institution de Washington, que confirman las predicciones de Oganov. “Cambiar los fundamentos teóricos de la química, es una gran cosa”, dice Goncharov. “Pero lo que también significa, es que podemos hacer nuevos materiales con propiedades exóticas”. Entre los compuestos que Oganov y su equipo han creado se encuentran metales de dos dimensiones, en los que la electricidad se conduce a lo largo de las capas de la estructura. “Uno de estos materiales – Na3Cl – tiene una estructura fascinante”, añade. “Se compone de capas de NaCl y capas de sodio puro. Las capas de NaCl actúan como aislantes, las capas de sodio puro conducen la electricidad. Los sistemas con conductividad eléctrica de dos dimensiones han atraído mucho interés”. El descubrimiento puede tener aplicaciones en las ciencias planetarias, donde abundan los fenómenos de alta presión. El descubrimiento puede explicar los resultados de otros experimentos, donde los investigadores comprimieron materiales y obtuvieron resultados desconcertantes. Su metodología informática y sus algoritmos de predicción de estructuras ayudarán a los investigadores a predecir las combinaciones y estructuras que exhiben propiedades deseadas y niveles de estabilidad del material. “Hemos aprendido una lección importante: que incluso en los sistemas bien definidos, como el cloruro de sodio, se puede encontrar una química totalmente nueva y materiales interesantes”, dice Oganov. Es como haber descubierto un nuevo continente. Ahora tenemos que hacer mapas de la tierra. Las normas actuales no pueden hacer frente a esta nueva química. Tenemos que inventar algo que lo hará, concluye el investigador. Artículo científico: W. Zhang, A. R. Oganov, A. F. Goncharov, Q. Zhu, S. E. Boulfelfel, A. O. Lyakhov, E. Stavrou, M. Somayazulu, V. B. Prakapenka, Z. Konopkova. Unexpected Stable Stoichiometries of Sodium Chlorides. Science, 2013: Vol. 342 no. 6165 pp. 1502-1505, doi: 10.1126/science.1244989 Fuente: Stony Brook University