El efecto Tinkerbell y el enlace químico olvidado.

martes, 17 de diciembre de 2013

Esta entrada participa en el XXX Carnaval de Química, edición Z=30 (Zinc), que se hospeda en el blog Activa tu neurona. Si te ha gustado, no olvides esta entrada para darla a conocer. ¡Un saludo!

En la película de animación Peter Pan, de Disney, el pesonaje de Campanilla (un hada que emite sonidos semejantes a pequeñas campanas al hablar) depende de que los demás crean en ella para sobrevivir. Si la gente no cree en ella, enferma y puede llegar a morir. Y sin embargo, cuando la creencia en las hadas se hace más fuerte, vuelve a ser tan enérgica como anteriormente. De ahí recibe su nombre el efecto Campanilla (o como se lo conoce más comúnmente, the Tinkerbell effect):

El efecto Tinkerbell describe situaciones en las que algo se hace real por el mero hecho de que la gente cree que es real.


Así, podríamos establecer un efecto que se correspondiese con la situación opuesta, un efecto Tinkerbell inverso. Esto tiene implicaciones más profundas de las que podría parecer en un principio. Pongamos dos ejemplos.

En la década de los 90, los brasileños empezaron a perder la confianza en su moneda, el cruzeiro. La inflación alcanzó una de crecimiento del 80% mensual. Esto quiere decir que, si una barra de pan costase 80 centavos de cruzeiro en enero, en febrero costaría 1.45 cruzeiros, en mayo 8.40 cruzeiros, y en diciembre 515 cruzeiros. Tanto subían los precios que el gobierno se vio obligado a fabricar billetes por el valor de cincuenta, cien y quinientos mil cruzeiros, para poder comerciar más fácilmente:



Así fue como se puso en marcha el Plan Real (o como se llamó en un principio, el Plan Bacha, por el economista Edmar Bacha, su principal impulsor). La idea era muy sencilla. Bacha, y otros economistas, habían notado que la situación era como una bola de nieve que rueda colina abajo. La gente veía que su moneda era inestable, lo cual generaba más desconfianza, y a su vez producía una mayor devaluación de la moneda. Cuanto menos valía el real, más desconfiaba la gente y más subían los precios. Así que lo que hicieron fue crear una moneda ficticia, la Unidad de Valor Real, o URV por sus siglas en inglés. No habría monedas ni billetes impresos con las siglas URV. Sin embargo, las etiquetas de los precios, los sueldos, y prácticamente todas las cantidades con las que los ciudadanos tuvieran contacto estarían expresadas en URV. Aunque el cruzeiro seguía perdiendo valor, la cantidad expresada en URV seguiría estable.

El resultado fue el esperado: la gente recuperó la confianza, esta vez en una moneda que no existía. Como los sueldos se mantenían estables a ojos de la gente, se extendió la sensación de que el URV era una moneda estable, después de todo. La inflación se detuvo, y el URV se convirtió en la moneda nacional. Las exportaciones de Brasil se dispararon, y 20 millones de personas salieron de la pobreza. Me parece un detalle irónico que el URV, una moneda ficticia, pasase a llamarse real brasileño.

Como vemos, ahí está el efecto Tinkerbell en su máximo esplendor. La mera creencia de que la economía estaba estabilizándose causó que la economía, de hecho, se estabilizase. Así de simple. También podemos ver el efecto Tinkerbell en acción en conceptos como la propiedad privada o el dinero fiduciario. Pero, ¿qué hay del caso opuesto?


Imaginemos que, en un país que acaba de pasar a tener como forma de gobierno una democracia, la gente cree que su voto realmente importa. Todo el mundo iría a votar convencido de que su voto podría marcar la diferencia, causando el efecto opuesto: el valor de cada voto se diluye más, y más, hasta que un único voto tendría un valor prácticamente nulo. También podríamos observar este efecto en el caso de que la gente creyese que conducir un coche es seguro. Cuanta más gente creyese esto, más gente se animaría a conducir. Y por tanto, cuanta más gente hubiese en las carreteras, mayor sería la probabilidad de tener un accidente, resultando así en una menor seguridad a la hora de conducir un coche.

He decidido empezar la entrada de esta forma porque creo que el efecto Tinkerbell es algo que no se da en la ciencia. Es algo curioso, por supuesto, y por lo que acabamos de ver puede moldear considerablemente ciertos aspectos de nuestra sociedad. Pero no las leyes naturales. La observación de los fenómenos de la naturaleza, la medida, y el razonamiento por parte de individuos y grupos independientes deja totalmente fuera de escena los prejuicios y las expectativas humanas. El efecto Tinkerbell es de lo más curioso, sí, pero no tiene cabida en ciencia.

Hay varias falsedades, especialmente dentro del ámbito de la química, que se repiten constantemente en aulas, libros de texto, y demás. Sin embargo, como ya hemos dicho, no por mucho repetirlas se van a convertir en verdad. El funcionamiento de la naturaleza es, hasta donde sabemos, independiente de las opiniones y los deseos humanos. La naturaleza –como dice el biólogo británico Richard Dawkins- es indiferente. Dicho esto, vamos a desmentir dos bulos que involucran el enlace químico. Allá vamos.

Los gases nobles no se combinan con otros elementos.
Los gases nobles se solían llamar antaño gases inertes, debido al hecho de que se pensaba que no reaccionaban con ningún otro elemento. También se recogía bajo esta denominación al nitrógeno. Hubo un tiempo en que se los llamó también gases raros, pero esta denominación se desechó cuando se comprobó que conformaban una parte importante de la atmósfera. Después se les dio el nombre actual, que suele venir con una explicación de regalo: se llaman así porque, haciendo un símil con la nobleza y el pueblo, no se combinan con el resto de los elementos. Con el paso de los años se han hecho descubrimientos, y a día de hoy se conoce un buen puñado de compuestos químicos que contienen gases nobles. El profesor Martyn Poliakoff, de Periodic Videos, nos cuenta de primera mano cómo vivió los descubrimientos que se hicieron en este campo. Está en inglés, pero se le entiende bastante bien.


Los primeros descubrimientos se hicieron en la década de los veinte del siglo pasado, con el descubrimiento del hidrohelio, o hidrilo de helio (HeH+). En la década de los treinta, el propio Linus Pauling, que recibió el Premio Nobel de Química de 1954 por su trabajo sobre el enlace químico, especuló sobre la posibilidad de que el kriptón y el xenón pudiesen formar compuestos con el flúor y el oxígeno. Tiempo después, hemos comprobado de forma empírica que casi todo lo que dijo ha resultado ser cierto. Además, sabemos que tal y como argumentó Pauling, los gases nobles más pesados (en concreto, el xenón y en menor medida el kriptón) forman moléculas más fácilmente que los más ligeros. El motivo es que, al ser átomos más grandes, sus electrones más exteriores tienen un mayor grado de libertad que los de otros átomos más pequeños. A continuación, algunas moléculas que contienen xenón, incluyendo algunas que forman cristales.



Pero no acaba ahí la cosa. En 1993 se descubrió que un átomo de gas noble puede quedar encerrado dentro de un [60]fullereno. El [60]fullereno, buckybola o futboleno (por su semejanza con un balón de fútbol) es una molécula formada por 60 átomos de carbono, que tiene forma esférica. Cuando se somete un gas noble a altas presiones, una pequeña fracción de los átomos queda encerrada dentro de algunas moléculas de fullereno. El resultado se nota por G@C60, siendo G el símbolo del gas que quede encerrado. Esto, desde mi punto de vista, no cuenta como enlace, pero sirve para desmentir de una vez por todas eso que tantas veces se ha escuchado en las aulas. Los gases nobles interactúan y se combinan con otros elementos.

Como curiosidad, diré que ayer, día 16 de diciembre de 2013, se publicó la noticia de que se ha encontrado hidrilo de argón (ArH+) en la nebulosa del Cangrejo. Pasemos ahora al siguiente mito.

El oro y el platino no reaccionan con nada, son inertes.
Esto está en la misma línea que la anterior falsedad. Ciertamente, si queremos un anillo de compromiso que nos dure para toda la vida, un buen material a elegir sería el oro. En primer lugar, no es radiactivo. Tener un anillo de uranio sería curioso, pero sería mejor guardarlo en una cajita bien lejos de la cama. Una cajita de plomo. De varios centímetros de espesor. En el sótano. Por lo menos.

Ahora en serio, el oro es un buen material para hacer un anillo. Sólo conocemos una variedad natural del oro, el Au-197, que no se desintegra, y por tanto no emite radiación que pueda resultarnos nociva. Las otras variedades que conocemos (o más propiamente, isótopos) se tienen que producir en laboratorio y acaban transformándose en otros elementos, o en alguna otra variedad de oro. Entre sus propiedades químicas, encontramos que no se combina con casi ningún elemento o molécula que podamos encontrar en la atmósfera. Esto significa que un anillo de oro no se oxidará, ni cambiará de aspecto.

Pero esto es en las condiciones normales en las que llevaríamos un anillo. El oro no es químicamente inerte.

Alrededor del año 800, el alquimista árabe Geber descubrió cómo producir ácido clorhídrico, al mezclar cloruro sódico (la misma sal que le echamos a los huevos fritos) con ácido sulfúrico. Después, mezcló una parte de ácido nítrico con tres de ácido clorhídrico, obteniendo así lo que conocemos por agua regia. Esta mezcla tenía una propiedad excepcional, y es que era capaz de disolver tanto el oro como el platino. Tipo de incógnito ha mencionado más abajo, en los comentarios, una historia muy curiosa que involucra agua regia, premios Nobel y nazis. Aquí se puede leer entera en inglés. Abajo, platino disolviéndose en esta disolución.



¿Qué significa que el oro se disuelve? Que se combina con otros elementos para formar una sustancia diferente al oro metálico, ni más ni menos. Concretamente, tetracloruro de oro el ión tetracloroaurato (III) –¡gracias al anónimo de los comentarios por el aviso!

Si evaporamos el agua que hay en la disolución, obtenemos un precipitado de un color que puede ir desde el amarillo hasta el naranja rojizo, el ácido cloroáurico:



Con esto queda demostrado que el oro sí que puede reaccionar con otros elementos. En Periodic Videos, el professor Poliakoff ya habló sobre el agua regia, y además se puede ver cómo se disuelve el oro (minuto 4:20).

Ya hemos aclarado las dos cuestiones que propuse unos párrafos más arriba. Ni los gases nobles son tan nobles, ni el oro es tan inerte como se dice. La conclusión que podemos extraer es que todos los elementos (repito, todos) pueden reaccionar con otros elementos. Unos lo harán con suma facilidad (como el flúor), mientras que otros lo harán a duras penas y en condiciones muy especiales (como los gases nobles). Esto dependerá de las propiedades de cada elemento, claro está. En la tabla periódica, el que está solo es porque quiere.

Fuentes

-How fake money saved Brazil [enlace]
-Tinkerbell effect [enlace]
-Endohedral fullerene [enlace]
-Noble gas [enlace]
-Compuesto de gas noble [enlace]
-Aqua Regia dissolves gold [enlace]
-Aqua regia [enlace]
-Los modelos moleculares se han obtenido en su mayoría de Wikipedia.

11 comentarios:

  1. el nombre de "tetracloruro de oro" para referirse al complejo [AuCl4]- que se forma es incorrecto. El nombre de ese ion es "ion tetracloroaurato (III)". El tetracloruro de oro, como sal, no existe, ya que el oro no puede tener estado de oxidación +4, por lo que AuCl4 no existiría (aunque sería el compuesto al que respondería la nomenclatura 'tetracloruro de oro')

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  2. Estás en lo cierto, al escribir el artículo no caí en el signo negativo y formulé una sal sin pensarlo bien. Muchas gracias por el comentario, enseguida lo corrijo :D

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  3. George de Hevesy incluso se atrevió a disolver los premios Nobel de Max von Laue y James Franck en agua regia para protegerlos de los nazis. Más tarde, consiguió recuperarlos.

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  4. Lo siento, pero la mente humana sí interactúa con la naturaleza. De hecho, es una actividad neuronal que mueve partes del cuerpo, que son partes de la naturaleza. La naturaleza, por tanto, no es indiferente en absoluto. Pedantes sofistas como Dawkins generalmente quieren creer (irónicamente) esto por intereses de sus ideas hipermaterialistas obsoletas.

    Y sí, los pensamientos influyen en la naturaleza. El mejor ejemplo son las emociones, que son actividad química en el cerebro causada por determinadas emociones. También podemos detectar actividad eléctrica en el cerebro humano, si usamos los instrumentos pertinentes.

    Sabemos que desear algo puede "entrenar" al cerebro, por lo que ouede motivarlo a hacer las cosas correctamente.

    Ahora bien, supongo que usted se refiere a influencia a distancia, pero eso no significa que la naturaleza sea en absoluto indiferente a la mente, eso es simplemente absurdo.

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  5. @TDI: No conocía la historia, gracias por comentarlo por aquí. He estado buscando más información y he llegado a esta entrada, que lo cuenta con bastante detalle. En los comentarios también se cuenta a grandes rasgos el método que se usa para reducir el oro de la disolución. Lo añado al artículo, que está curioso :D

    @Josell: Me parece que no estamos pensando en los mismos términos. Estoy de acuerdo con que la mente (no el concepto etéreo de mente que tienen ciertas personas, sino el conjunto de conexiones neuronales que hacen posible la consciencia y que coordinan el resto del organismo) sí que puede influir en la naturaleza. Y de hecho, lo hace. No hay más que ver la influencia que el desarrollo de la tecnología y la ciencia humanas ha tenido sobre el medio ambiente. Además, como bien dices, la mente tiene como origen algo material (y por tanto, que pertenece a la naturaleza) el cerebro, que funciona bajo las mismas leyes que el resto del universo.

    Sin embargo, en el artículo no me refiero a eso. Lo que pretendo decir es que el efecto Tinkerbell no es compatible con la ciencia. El propio funcionamiento de la ciencia (observadores independientes que observan, miden, emiten hipótesis, teorías, hacen pruebas, se corrigen entre sí...) impide que esto sea así. Durante muchos siglos creímos que la Tierra era plana, y no por esto la esfera achatada en la que habitamos ha cambiado su forma para adaptarse a las creencias de la mayoría. También creímos que el sol giraba alrededor de la Tierra, y no por ellos los astros del sistema solar cambiaron sus órbitas para adaptarse a nuestra voluntad.

    En definitiva, ¿puede la mente humana influir sobre la naturaleza? Sí. La mente humana creó industrias y ha modificado el paisaje e incluso el espacio desde que los humanos somos humanos. ¿Pueden las emociones humanas influir sobre nuestra conducta y por tanto sobre los cambios que realizamos sobre nuestro entorno? Sí, el comportamiento está evidentemente condicionado por las emociones que sentimos.

    ¿Pueden nuestras creencias y deseos cambiar el funcionamiento del universo?. No. El universo es indiferente a lo que nosotros creamos, y por mucho que alguien se empeñe, eso no va a cambiar.

    Como dije antes, me imagino que tu discrepancia se debe a que no hablamos de lo mismo. Luego me dices si es eso lo que querías dar a entender, o si no te he comprendido bien. Gracias por el comentario.

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  6. Sobre el oro y su "incorruptibilidad", alguna cosa más... Basta ver cualquier químico que esté trabajando con mercurio y mirar donde ha puesto sus anillos (colgando de la patilla de sus gafas) para que no forme un amalgama ;)

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  7. No veo qué relación tiene la primera parte del artículo con la segunda. De lo que estás hablando en realidad es simplemente del "sesgo de confirmación".

    Por cierto, desde Kuhn y Popper ya no se considera la ciencia como algo perfecto e infalible que nos permite conocer las verdades absolutas...

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  8. @jordisan, la verdad es que no hay demasiada relación entre ambos temas. Si los he tratado en el blog en la misma entrada es porque me parecía curioso hacerlo así.

    No creo haber dicho en el artículo que la ciencia sea perfecta ni infalible. De hecho, me parece una postura ingenua hasta cierto punto. La ciencia ya ha cometido errores y ha producido resultados incorrectos. Aunque somos capaces de predecir los eclipses que habrá en la Tierra con milenios de antelación, no podemos saber con certeza qué tiempo hará mañana por la mañana.

    Sin embargo, la magia de la ciencia -si se me permite llamarlo así- es que se autocorrige en su asintótica búsqueda del conocimiento. No creo que la ciencia pueda llegar responder a todos los interrogantes que se le puedan plantear (pues el número de estos aumenta exponencialmente, y nuestros recursos son limitados). La ciencia es imperfecta, falible, y en algunos aspectos es incluso infantil... pero es lo mejor que tenemos, y es una herramienta fantástica. El hecho de que unos simios desarrollados como nosotros consigamos entender una pequeña parte de lo que pasa ya es bastante asombroso.

    Un saludo, y gracias por el comentario.

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  9. @Manolo_Almagro En ese aspecto, debo darle la razón.

    Discúlpeme si lo malinterpreté. A veces me he preguntado si existiría alguna influencia a distancia de la mente sobre las cosas, como se presume que sucede entre partículas entrelasadas cuánticamente.

    Pero todavía queda mucho por descubrir.

    En mi opinión, la fe ciega nunca ha sido la respuesta (ni siquiera en las propias religiones), sino que debe ser una creencia que implique algún tipo de acción de nuestra parte. Lo de "creer para tener" es algo relativamente nuevo, producto de la cultura de la Nueva Era y el pensamiento basado en deseos.

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  10. Pues parece que a mí me lo enseñaron bien. Me dijeron que los gases nobles no se combinan _fácilmente_, que son súperestables y tal, pero sí pueden formar compuestos en condiciones extraordinarias. Y lo del agua regia es bastante conocido también, es otra de las cosas que se aprende en clase de química en el instituto. El oro se suele usar en los conectores de audio (minicadenas, altavoces, etc) precisamente porque no se oxida fácilmente (y no porque conduzca mejor, como se suele oír por ahí). Y por cierto, el acero inoxidable sí que se oxida, con el tiempo (mucho tiempo).

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  11. @Último anónimo: pues sí, parece que eres de los pocos a los que se lo enseñaron tal y como es. Envidio la educación química que recibiste, por donde yo vivo no se suele hacer casi nada en los laboratorios. De hecho, yo no pisé un laboratorio de verdad, bien equipado, hasta que llegué a la universidad. Por otro lado, he tenido pocos profesores de instituto que se salieran del temario, así que lo del agua regia no lo había oído nombrar.

    Un saludo.

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