ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA
Origen de los nombres del cerio, niobio y tántalo
Otros metales mitológicos: Cerio, niobio y tántalo
Otro metal descubierto a principios
del XIX, fue el CERIO. Un siglo antes se conocía un mineral muy denso que
se extraía de las minas de Bastnäs en Suecia, conocido como TUNGSTENO
DE BASTNÄS o PIEDRA PESADA DE BASTNÄS. Cuando tenía 15 años,
Guillermo Hisinger, hijo de los propietarios de las minas, envió a Scheele
una pequeña cantidad de dicho mineral al objeto de que lo analizara. Sin
embargo éste lo abandonó, porque basándose en las características externas
(densidad y dureza), lo asimiló a los minerales de tungsteno. Pocos años después Hisinger fue a estudiar con Berzelius
convenciéndolo para volver a analizarlo, hecho que realizará junto con Klaproth. Así, en 1803, descubren
una nueva tierra cuyas sales también presentan colores variados, sin embargo
la denomina a propuesta de Hisinger
[1]
, CERITA, siguiendo una
moda astronómica que se había iniciado a finales del siglo anterior con
la URANITA. Realmente en 1801, el astrónomo italiano Piazzi había
descubierto el gran satélite de Saturno, CERES, nombre puesto en
honor de la diosa romana Ceres, la más
vinculada con la isla de Sicilia, desde cuyo observatorio en Palermo lo
había detectado. Al elemento extraído de la CERITA, lo llama CERIUM,
nombre que legará a todos los idiomas como voz técnica. Berzelius cree que
en la misma tierra, existe otro nuevo metal proponiendo para él el nombre
de GAHNIUM, en honor del profesor Gahn, pero resultó ser óxido de
cinc. Simultáneamente Klaproth también logra aislarlo de la misma tierra,
bautizándolo como CERERIUM, produciéndose una verdadera guerra de
nombres, saldada con la aceptación de la primera denominación, dado que
Berzelius descubrirá otro elemento al que podrá aplicar dicho nombre.
Sin embargo los intentos para obtener
el cerio metálico fueron inútiles. Habían fracasado, Gahn en Suecia y Vauquelín
en Francia; incluso Mosander
[2]
A mediados del XVII, había llegado
a Londres procedente de Connecticut (América del Norte) una muestra de mineral
que no se identificaba con ninguno de los conocidos. )Cómo surgió?
Sencillamente porque el gobernador británico John Winthrop, gran aficionado
a los paseos, había encontrado cerca de su hacienda en Nueva Londres
[3]
, una piedra que le había llamado la atención, rogando
a su nieto que la hiciera llegar a Sir Hans Solane en Londres, que a su
vez la depositó en el Museo Británico
[4]
.
Pasados más de cien años, llamó
la atención del químico inglés Hatchett, que estaba trabajando con el PLOMO
ROJO DE SIBERIA. En 1801 pide y obtiene permiso para analizarlo, encontrando
una sustancia desconocida
[5]
, que supone sea el óxido de un nuevo metal al que
llama por su procedencia COLUMBIO con símbolo Cb
[6]
. Este nombre y símbolo se van a mantener más de
cuarenta años en los textos de Química de la época.
Con total independencia de los
sucesos anteriores en 1802, el químico sueco Andrés Gustavo Eckeberg, profesor
de Berzelius, analiza uno extraño mineral procedente de unas minas finesas
de Kinito. El comportamiento del citado mineral era anormal, asemejándose
a la PLATINA, pues no era atacado por los ácidos que disolvían a la mayoría.
Pensó que debería contener un metal inerte tal como el oro o platino. Consulta
con Berzelius, máxima autoridad química de la época quien decide bautizar
al mineral como TANTALITA debido a las dificultades y tormentos surgidos
en su separación por sus especiales características. Por lo tanto, siguiendo
las convenciones, el metal extraído de aquél, deberá llamarse TANTALIUM
con símbolo Ta, que producirá el TANTALIO español. El nombre de TANTALIUM y TANTALIO procede del
griego TALAS (ταλας, el que sufre), a través
de TANTALIXO y TALANIXO.
El mismo Berzelius, relata en 1814,
la justificación del nombre mitológico:
"Verdaderamente su comportamiento
se asemejaba al del héroe griego, sumergido en el agua sin poder beberla,
rodeado de frutos sin poder comerlos, pues la rama del árbol del cual penden
se movía y alejaba de la mano, cuando llegaba a alcanzarla, movida por un
viento funesto".
Hace falta bastante imaginación
para relacionar al mineral con esa descripción mitológica del suplicio de
Tántalo
[7]
, rodeado de ácidos fuertes, queriendo reaccionar
con ellos sin poder hacerlo debido a su inalterabilidad.
Tenemos dos nuevos minerales COLUMBITA
y TANTALITA, dos nuevos metales COLUMBIO y TANTALIO, y dos nuevos símbolos de elementos
químicos Cb y Ta. El problema se complica cuando en 1809, Wollaston analiza
conjuntamente ambos minerales descubriendo que tienen la misma composición,
y por lo tanto los dos metales son el mismo elemento, prevaleciendo como
único nombre el propuesto por Berzelius, esto es el TANTALIO.
No terminan aquí los problemas.
Marignac y Enrique Rose, realizando
nuevamente los análisis, separan los ácidos tantálico y colúmbico, demostrando
lo contrario, o sea que no eran lo mismo. De esa forma, analizando y comparando
las columbitas y tantalitas americanas con las procedentes de Baviera, extrajo
dos ácidos que llamó NIÓBICO y PELÓPICO respectivamente y
que corresponderían a los nuevos elementos NIOBIUM y PELOPIUM
[8]
.
Vemos entonces que los elementos
conocidos actualmente como niobium y tantalium (así aparecen en todas las
lenguas), también han sido llamados columbium y pelopium. Todos ellos se
originan a partir de la inalterabilidad de la TANTALITA, lo lógico
será ahora justificarlo químicamente.
Realmente el nombre no deriva como
muchos creen del comportamiento del
Ta2O5, pentóxido con estructura bastante compleja
formada por cadenas de octaedros y bipirámides pentagonales compartiendo
vértices opuestos, que se obtiene
precisamente deshidratando los óxidos hidratados que se forman en el tratamiento
del mineral, sino del propio comportamiento de éste, que fue el tratado
inicialmente, un óxido complejo de tantalio, niobio y hierro, con estructura
de trirutilo
[10]
, con coordinación tetraédrica tridimensional muy
simétrica y ordenada, que proporciona gran dureza e inalterabilidad, por
ello no absorbía los ácidos cuando se trataba en la marcha analítica del
aislamiento del metal, que tanto influyó para que así lo nombrara Berzelius,
el cual no trabajaba con productos puros.
El óxido de tantalio (V), presenta
un comportamiento realmente extraño, pues aunque los niobatos y tantalatos se puedan obtener, por fusión de
los respectivos óxidos con exceso
de carbonatos o hidróxidos de metales alcalinos, disolviendo los productos
resultantes en agua, el de tantalio no es soluble en alcali concentrado,
permaneciendo inerte. No es de extrañar por lo tanto que algunos autores
hayan atribuido el nombre dado por Berzelius a ese comportamiento. Es lógica
la diferencia entre el comportamiento de los compuestos de tantalio y los
de niobio, ya que aquél pese a estar debajo en el sistema periódico, tiene
el mismo volumen que éste, a consecuencia de la contracción lantánida, y
mucha mayor carga nuclear: su mayor relación carga nuclear/radio, hará que
la fuerza con que atrae o une a los diferentes ligandos o elementos sea
mucho mayor, por ello este metal es bastante denso (16,6g/cc)y tiene un
punto de fusión elevado (casi 3000ºC).
[1]
Hisinger, era profesor de Berzelius,
que sólo tenía 25 años en aquellas fechas.
[2]
Mosander sometió el cloruro
ceroso a la acción del potasio, y después de lavar el residuo con alcohol,
obtuvo un residuo negro que tenía brillo metálico, sin embargo era en
su mayor parte oxicloruro de cerio.
[3]
En carta del gobernador John Winthrop a sir Robert
Moray, de 16/08/1668, decía aquél: "He sentido gran curiosidad
por los minerales de todas clases que este desierto puede proporcionar
probablemente, pero la verdad es que las constantes guerras que se han
seguido entre los indios desde que vine la última vez, han dificultado
todo progreso en la indagación de tales materias". Al parecer,
el propio gobernador habría llamado al mineral COLUMBITA, según consta
en "Chemistry in Old Philadelphia" de Edgar Smith, distinguiéndolo
entre las 600 muestras que aportó a la Royal Society.
[4]
En el Museo Británico, aparecía
rotulada en el catálogo de metales, con el número 2029 y como "enviada
por Mr.Winthrop de Massachusetts". En el catálogo también constaba
el nombre de la mina de procedencia "Nautneague" (nombre indio,
conocido antes como Naumeaug, lugar
no identificado), describiéndola como "una piedra muy pesada, negra
y con estrías doradas".
[5]
Hachett, funde el mineral con carbonato potásico. Disuelve
el fundido en agua hirviendo, quedando un residuo pardo, que tratado con
ácido nítrico, produjo un filtrado amarillento, del que separó un precipitado
blanco en el que aisló el ácido que llamó colúmbico.
[6]
Berzelius dudaba de la procedencia americana del columbio.
En carta a Thomas Thomson de 10/1814, decía: "Mr.Hatchett había
dado este nombre por el lugar donde se creía haber encontrado el fósil;
actualmente no resulta una práctica recomendable el nombrar las sustancias
elementales en Química según el lugar donde han sido halladas por primera
vez; dejando aparte la circunstancia de que el lugar donde se encontró
es todavía dudoso, en el mismo grado en que no es seguro que viniera de
América".
[7]
La otra interpretación del suplicio de Tántalo es aquella
en la cual sobre su cabeza pende una gran piedra apoyada de forma inestable.
Precisamente TALANTEO (ταλαvτεύω), en griego significa bambolear, balancear.
[8]
El pelópico deriva del griego πηλός,
en el sentido de barro, limo o lodo, queriendo interpretar que salía de
las impurezas, o que se podía considerar como una impureza del nióbico.
[9]
Niobe, desgraciada hija de Tántalo que por tener siete
hermosos hijos y otras siete hijas, pretendió competir con Lete, madre
de sólo dos, pero que eran dioses; Apolo y Artemisa, siendo condenada
por ello a perderlos todos, quedando después convertida en piedra.
[10]
Las estructuras del trirutilo, en este caso o de la
niobita, se pueden formar sólo para iones metálicos de radio pequeño,
menor que 1Å, como el caso del Fe2+ del FeTa2O6.