1 00:00:00,000 --> 00:00:04,960 Hola, ¿qué tal? En esta nueva explicación vamos a hacer algo increíble, descubrir los 2 00:00:04,960 --> 00:00:09,460 misterios arquitectónicos que esconde el universo. Hoy nos vamos de viaje, un viaje 3 00:00:09,460 --> 00:00:14,160 fascinante que empieza en lo más microscópico, eso que ni siquiera podemos ver, hasta llegar 4 00:00:14,160 --> 00:00:18,920 a las cosas enormes y tangibles que tocamos todos los días. Básicamente, vamos a destripar 5 00:00:18,920 --> 00:00:22,960 de qué está hecho exactamente todo lo que nos rodea. ¿Suena bien, verdad? ¡Pues vamos 6 00:00:22,960 --> 00:00:23,199 allá! 7 00:00:23,719 --> 00:00:27,539 Vale, vamos a meter las manos en la masa. Si partimos de la base de que absolutamente 8 00:00:27,539 --> 00:00:31,000 todo está hecho de átomos, la primera gran pregunta que nos tiene que venir a la cabeza 9 00:00:31,000 --> 00:00:35,740 sobre este mundo microscópico es, a ver, ¿por qué los átomos deciden unirse entre sí? O sea, 10 00:00:35,799 --> 00:00:39,759 ¿por qué no se quedan por ahí flotando a su rollo completamente solos sin interactuar con nadie? 11 00:00:40,340 --> 00:00:46,479 Pues la respuesta es súper sencilla, pero a la vez es la regla número uno del cosmos. Se unen 12 00:00:46,479 --> 00:00:52,000 porque así son más estables. Literalmente, el universo entero busca el equilibrio, busca estar 13 00:00:52,000 --> 00:00:58,119 tranquilo, y los átomos no son ninguna excepción. Al juntarse con otros, consiguen esa paz, esa 14 00:00:58,119 --> 00:01:03,340 estabilidad energética que, estando solos, en la inmensa mayoría de los casos no tienen. 15 00:01:03,880 --> 00:01:09,299 Y claro, esto nos lleva directos a un concepto fundamental, el enlace químico. Básicamente, 16 00:01:09,519 --> 00:01:14,099 una unión estable entre átomos es lo que llamamos un enlace químico. Para que nos entendamos, 17 00:01:14,260 --> 00:01:19,099 podemos imaginar este enlace como si fuera un pegamento súper potente, invisible, claro. Pero 18 00:01:19,099 --> 00:01:22,760 que es esa fuerza vital que mantiene a los átomos bien agarrados para que no pierdan 19 00:01:22,760 --> 00:01:24,719 esa ansiada estabilidad que tanto buscan. 20 00:01:25,280 --> 00:01:29,319 Pero bueno, hay que tener en cuenta que no todos los átomos son iguales, ni muchísimo 21 00:01:29,319 --> 00:01:31,900 menos, y por tanto no se unen de la misma manera. 22 00:01:32,420 --> 00:01:36,659 Para entender cómo se fabrica este pegamento necesitamos a nuestra mejor aliada, la tabla 23 00:01:36,659 --> 00:01:37,180 periódica. 24 00:01:37,640 --> 00:01:39,680 Es literalmente nuestro gran libro de recetas. 25 00:01:40,180 --> 00:01:43,859 Si la observamos bien, es brillante, porque nos muestra todos y cada uno de los blocos 26 00:01:43,859 --> 00:01:47,980 de construcción disponibles en la naturaleza, y nos da las pistas exactas sobre cómo pueden 27 00:01:47,980 --> 00:01:48,879 conectarse entre sí. 28 00:01:49,099 --> 00:01:56,040 Ojo aquí, porque lo realmente chulo es cómo podemos agrupar estos elementos para entender sus reglas en un instante. 29 00:01:56,500 --> 00:02:00,579 Usando un código de colores super básico, podemos predecir qué van a hacer. 30 00:02:01,079 --> 00:02:08,419 A ver, tenemos los metales en amarillo, los semimetales en un tono rosado, los no metales en verde y finalmente los gases nobles en azul. 31 00:02:09,080 --> 00:02:15,759 Creedme, estas categorías tan, tan simples son las que van a dictar exactamente cómo van a interactuar los átomos unos con otros. 32 00:02:15,759 --> 00:02:21,280 Así que, siguiendo este juego de colores, tenemos tres recetas maestras para crear nuestros enlaces químicos 33 00:02:21,280 --> 00:02:22,860 Vamos a verlas rápidamente 34 00:02:22,860 --> 00:02:27,860 Primera receta, si juntamos un metal con un no metal, ¡pam!, tenemos un enlace iónico 35 00:02:27,860 --> 00:02:33,099 Segunda, si mezclamos un no metal con otro no metal, el resultado es un enlace covalente 36 00:02:33,099 --> 00:02:38,740 Y la tercera, súper lógica, si combinamos un metal con otro metal, creamos un enlace metárico 37 00:02:38,740 --> 00:02:44,360 Es increíble cómo solo mezclando estas categorías, la naturaleza saca resultados totalmente diferentes 38 00:02:44,919 --> 00:02:47,800 Bueno, hasta ahora hemos hablado mucho del pegamento, de cómo se unen. 39 00:02:48,340 --> 00:02:52,159 Pero, ¿qué pasa cuando empezamos a juntar un montón de átomos a gran escala? 40 00:02:52,639 --> 00:02:57,159 Pues que varios átomos unidos de forma estable forman lo que llamamos una estructura. 41 00:02:57,620 --> 00:02:58,699 Y aquí cambiamos el chip. 42 00:02:59,039 --> 00:03:03,840 Pasamos de estudiar simplemente el pegamento a observar la forma física, real y palpable, 43 00:03:03,840 --> 00:03:05,500 que acabamos de construir con él. 44 00:03:06,139 --> 00:03:09,900 Para que esto quede clarísimo, vamos a usar un ejemplo de arquitectura que nunca falla. 45 00:03:10,379 --> 00:03:12,560 Vamos a imaginar que los átomos son ladrillos. 46 00:03:12,560 --> 00:03:17,800 Los enlaces químicos que acabamos de ver serían el cemento o el mortero que los une, ¿vale? Pero 47 00:03:17,800 --> 00:03:22,659 las estructuras resultantes pueden ser mundos aparte. Se puede tener un simple muro recto y 48 00:03:22,659 --> 00:03:28,120 soso o levantar un rascacielos impresionante con un diseño súper complejo. El cemento es exactamente 49 00:03:28,120 --> 00:03:33,039 el mismo, pero la forma en que se organice la estructura lo cambia todo. Y dependiendo de qué 50 00:03:33,039 --> 00:03:38,479 tipo de ladrillos decidamos usar, la materia se clasifica de dos formas principales. Por un lado 51 00:03:38,479 --> 00:03:43,539 tenemos la sustancia simple, que como su nombre indica está formada por un solo tipo de elemento, 52 00:03:43,819 --> 00:03:49,819 o sea, un único tipo de átomo. Y por otro lado están los compuestos, que mezclan dos o más tipos 53 00:03:49,819 --> 00:03:55,340 de átomos, pero, y esto es absolutamente clave, siempre en unas proporciones fijas. Es como seguir 54 00:03:55,340 --> 00:04:00,539 una receta donde las medidas son inalterables. Entonces, si miramos a nuestro alrededor, en el 55 00:04:00,539 --> 00:04:05,759 mundo real, podemos categorizar todo este increíble proceso de construcción en tres grandes estructuras 56 00:04:05,759 --> 00:04:11,319 generales. O bien tenemos átomos aislados o tenemos moléculas o formamos unas cosas inmensas 57 00:04:11,319 --> 00:04:16,139 llamadas redes cristalinas. Vamos a ir una por una para ver cómo estas tres categorías construyen 58 00:04:16,139 --> 00:04:22,060 nuestra realidad. Empezamos por lo más básico de lo básico, los átomos aislados. ¿Recordamos la 59 00:04:22,060 --> 00:04:28,100 columna de color azul de nuestra tabla periódica? Exacto, los gases nobles, cosas como el helio de 60 00:04:28,100 --> 00:04:33,500 los globos que flotan en las fiestas o el neón de los carteles luminosos. Estos son la gran excepción 61 00:04:33,500 --> 00:04:38,100 a todo lo que hemos hablado porque ya son perfectamente estables ellos solitos. Pasan 62 00:04:38,100 --> 00:04:42,839 totalmente de formar enlaces químicos, prefieren ir por libre e interactúan chocando por ahí, 63 00:04:43,079 --> 00:04:47,680 como si fueran bolas de billar en una mesa infinita. Pero dejemos a los lobos solitarios 64 00:04:47,680 --> 00:04:53,920 y pasemos a donde ya hay equipo, las moléculas. Una molécula es básicamente un grupo pequeñito 65 00:04:53,920 --> 00:04:59,480 y cerrado de unos cuantos átomos fuertemente agarrados por enlaces covalentes. Funcionan 66 00:04:59,480 --> 00:05:04,800 como un solo bloque en conjunto, y de hecho son la unidad más pequeña posible que se puede tener 67 00:05:04,800 --> 00:05:10,860 de una sustancia pura sin que pierda las propiedades que la hacen ser esa sustancia. Si observamos este 68 00:05:10,860 --> 00:05:15,439 modelo tan clásico que representa una molécula de metano, podemos ver a la perfección lo que 69 00:05:15,439 --> 00:05:21,160 quiero decir. Es una estructura súper compacta y autónoma, es una unidad cerrada, no necesita ir 70 00:05:21,160 --> 00:05:26,339 buscando a otros átomos ni expandirse más, es un equipo de élite muy bien definido donde todos los 71 00:05:26,339 --> 00:05:31,560 átomos colaboran en perfecta armonía. Y lo más alucinante de las moléculas, ya sea una súper 72 00:05:31,560 --> 00:05:36,439 sencilla de un solo elemento o un compuesto enorme y complejo como el que vemos aquí a la derecha, 73 00:05:36,779 --> 00:05:42,220 es que sus proporciones son intocables. Volviendo a lo de cocinar, si se alteran los ingredientes o 74 00:05:42,220 --> 00:05:46,860 las medidas de una tarta, el resultado es un desastre. Pues aquí igual, si se cambia o se 75 00:05:46,860 --> 00:05:51,939 quita un solo átomo a este grupo, ¡bum! Se acabó. Ya tenemos una molécula completamente distinta. 76 00:05:52,519 --> 00:05:56,060 Pero preparémonos, porque ahora vamos a dar un salto de escala brutal. 77 00:05:56,459 --> 00:05:58,360 Hablamos de las redes cristalinas. 78 00:05:58,779 --> 00:06:02,819 Aquí ya no estamos jugando con grupitos cerrados de tres o cuatro átomos, ¡qué va! 79 00:06:02,819 --> 00:06:07,459 Estamos hablando de estructuras masivas, formadas por millones y millones de átomos 80 00:06:07,459 --> 00:06:12,759 que se ordenan sistemáticamente siguiendo un patrón geométrico que se repite una y otra vez. 81 00:06:13,180 --> 00:06:16,819 Es un nivel de organización y de magnitud que casi cuesta imaginar. 82 00:06:17,439 --> 00:06:21,779 Así que es vital quedarse con esto, porque el contraste en la arquitectura y la escala 83 00:06:21,779 --> 00:06:27,660 es abismal. Por un lado, las moléculas son unos pocos átomos formando pequeñas unidades aisladas, 84 00:06:28,060 --> 00:06:32,620 como si fueran tiendas de campaña sueltas por un bosque. Y por otro, las redes cristalinas son 85 00:06:32,620 --> 00:06:37,420 agrupaciones colosales de millones de átomos creando patrones milimétricos. Es literalmente 86 00:06:37,420 --> 00:06:41,500 la diferencia entre montar una tiendecita de campaña y levantar de cero los cimientos de 87 00:06:41,500 --> 00:06:46,500 una metrópolis entera. Fijaos qué maravilla visual tenemos aquí. El cuarzo cristalino es 88 00:06:46,500 --> 00:06:51,100 un ejemplo espectacular de esto. Si ampliamos la imagen y miramos a nivel atómico, podemos ver 89 00:06:51,100 --> 00:06:55,480 cómo los átomos, esas esferitas de colores, se enganchan formando una red geométrica perfecta 90 00:06:55,480 --> 00:07:00,459 que se expande en todas direcciones. A este nivel no le ves ni el principio ni el final. Cada átomo 91 00:07:00,459 --> 00:07:05,439 está perfectamente encajado dentro de este inmenso tejido continuo. Y ojo, no hay que pensar que estas 92 00:07:05,439 --> 00:07:09,959 redes impresionantes sólo existen en minerales exóticos de museo. La mismísima sal que le echamos 93 00:07:09,959 --> 00:07:15,519 a las patatas fritas, el simple cloruro de sodio, es una de estas redes. Es una red iónica donde los 94 00:07:15,519 --> 00:07:20,319 átomos se van alternando súper ordenados y se empaquetan de forma muy compacta. Literalmente 95 00:07:20,319 --> 00:07:24,560 así es como millones de átomos invisibles colaboran a lo bestia para crear esos granitos 96 00:07:24,560 --> 00:07:30,199 de sal que podemos tocar. Y para cerrar el círculo, echemos un vistazo a esta red metálica. Notemos 97 00:07:30,199 --> 00:07:34,759 lo increíblemente apretados y densos que están todos los átomos aquí. Así es exactamente como 98 00:07:34,759 --> 00:07:40,019 los átomos de los metales logran apilarse, uno tras otro, para construir objetos sólidos, pesados 99 00:07:40,019 --> 00:07:45,000 y resistentes que usamos constantemente en nuestro día a día, desde la cubiertería de la cocina hasta 100 00:07:45,000 --> 00:07:49,899 las gigantescas vigas de acero de los edificios. Todo viene de aquí. Lo cual nos deja con una 101 00:07:49,899 --> 00:07:54,839 reflexión final súper interesante. La próxima vez que cojamos cualquier objeto cotidiano, 102 00:07:55,120 --> 00:08:00,160 el agua de un vaso, la sal de la mesa o unas simples llaves, preguntémonos ¿estoy sujetando 103 00:08:00,160 --> 00:08:05,060 un océano invisible de diminutas moléculas aisladas o tengo en la mano una red masiva 104 00:08:05,060 --> 00:08:10,079 prácticamente infinita de millones de átomos perfectamente milimetrados? La arquitectura de 105 00:08:10,079 --> 00:08:14,759 nuestro universo está ahí mismo, escondida a plena vista. Ahora bien, ya sabemos cómo se unen, 106 00:08:15,000 --> 00:08:18,600 Pero, ¿qué pasa cuando estas estructuras se descontrolan, chocan fuertemente entre 107 00:08:18,600 --> 00:08:23,180 sí, rompen absolutamente todos sus enlaces y, respetando la estricta regla de conservación 108 00:08:23,180 --> 00:08:27,339 de la masa, se transforman en algo radicalmente nuevo a través de la teoría de colisiones? 109 00:08:27,800 --> 00:08:31,399 Bueno, esa es otra historia fascinante sobre reacciones químicas que exploraremos muy 110 00:08:31,399 --> 00:08:31,660 pronto. 111 00:08:31,959 --> 00:08:33,059 Nos vamos en la siguiente explicación.