ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA
EL PRIMER METAL NOBLE: EL ORO
Los primeros nombres
Lógicamente los primeros metales
que el hombre ha usado son aquellos que se encuentran nativos en la naturaleza
que en principio empleó únicamente como adorno, atraído por su brillo.
Estamos en pleno paleolítico y el hombre habituado a sus hachas de piedra,
sus pequeños guijarros afilados de sílex, no concebía que lo que conocemos
actualmente por oro y plata sirviera para algo más que para hacer colgantes,
láminas que adoptaban formas diversas, aros y pulseras; no conocía la forja.
Entre los 10.000 y 7.000 años antes de Cristo, lo único que hacía era martillar
el oro que previamente había llegado a fundir. Por lo general el metal se
encontraba en pequeñas masas irregulares, en vetas de cuarzo del que destacaba
por su color amarillo, llamando la atención del hombre primitivo. Con
mazas de sílex lo fragmentaba, luego en cuencos lo convertía en partículas
pequeñas, que por gravimetría separaba lavándolas con agua (el oro tiene
una densidad mucho mayor que la sílice), tal como se divulga a través del
cine en las películas de buscadores de oro
del oeste norteamericano. El polvo de oro se recogía con esponjas,
se formaba una masa y se fundía. El oro puro funde a 1063ºC, sin embargo
cuando tiene impurezas se rebaja mucho esta temperatura. Así, un 20% de
cobre, la hace descender hasta 850ºC, temperatura fácilmente conseguible
en aquella época. Por eso las primeras
muestras arqueológicas, nos indican un oro rebajado, muy inferior al encontrado
en las tumbas egipcias a partir del 1500 a.C.[1]
.
Los egipcios conocían el oro
con el nombre de NUB, por su procedencia,
puesto que la región desértica de donde lo extraían la denominaban Nubia
[2]
.
Los hebreos y fenicios llamaron
al oro ZANAB, derivado del verbo tzanab que significaba brillar.
Así, en árabe fue DHAHAB, y con él entró en España, modificándose
hasta DAEB, nombre que no prevaleció.
Actualmente es DAHABUN.
En los escritos hebreos (Biblia y Talmud), aparece el oro con los siguientes
nombres: ZAHAV (SAHAF o SAHAB), PAZ, KETEM,
HARUS, S=GOR, OPHIR Y BASER,
la mayoría se refieren al sitio de procedencia
[3]
.
En las lenguas semíticas se le conoce como ZAQEH,
derivado de los primitivos nombres mesopotámicos. En harari, el oro significa
el metal, y se denomina BRÄT, que deriva de la raíz BERANA
(brillar), que en Etiopía será BcRÄT (que da luz), semejante al sirio
BLAS. Esta idea que persiste en el
estado metálico, servirá para confundir los términos que identifican a metales
diferentes.
El oro clásico y la aurora
El castellano ORO procede
del latín AURUM, el cual a su vez lo había tomado, no directamente
del griego o de una lengua mediterránea sino de otra variante del indoeuropeo.
Antiguamente los sabinos llamaban al oro AUSON o AUSUM derivado
de AUSEL, la aurora, formada por las palabras AUSOS (salir)
y SAUEL (sol), y precisamente la aurora en sánscrito e indoiranio
era USAH, emparentada con el amarillo que también en sánscrito era
HARI; el avéstico ZARI (oro), aunque no lo parezca, contienen
la misma raíz que el AURUM. En lituano, aurora es AUSRA, y
el sol, AUKSAS. Pero todavía podemos considerar otras muchas variantes
del indoeuropeo, por ejemplo en viejo prusiano, el oro era AUSIS
y en galés AUR. En todos ellos existe la misma raíz: AUS o
AUR, y siempre se intenta nombrar al oro como algo que resplandece
como el sol naciente. El sabino lo toma del indoeuropeo y los latinos de
aquél. Así, el ORO español e italiano, OURO portugués, OR
francés e irlandés, AUR rumano y AOUR británico,
derivan a través del latín, del indoeuropeo. En euskera es URRE,
vinculado al caldeo URRU, luz del día y por lo tanto con el mismo
sentido que el castellano ORO,
mientras que en las lenguas caucásicas (georgiano) es OKRO.
Curiosamente, el concepto de aurora,
que por su color amarillo rojizo generará
el del oro, está directamente relacionado con el sánscrito USAS,
el griego EOS (²ώς) y el latín, AURORA
(tal como el español). No debe parecer extraño por lo tanto, que el
oro también lo esté. En el mismo sentido, en hebreo y fenicio es HARUS,
y en acadio (antiguo asirio), HURASU (leído jurasu), relacionado
con el avéstico ZARANYA y con el sánscrito HARY, con múltiples
variantes a través de HIRANYA
[4]
, y el persa DARANYA. Estos son términos
compuestos; el sufijo ANYA,
del que derivará el AYAS que dará el AES latino, tiene el
significado de metal; metal por excelencia, mientras que el prefijo indicará
el color amarillo.
En griego, el oro era χρυσός,
leído jrisós o krisós, derivado del micénico KURUSO, y éste a su
vez del acadio y asirio HUR}SU. La transcripción actual es CHRYSOS. Todos ellos parten de la idea del color rojo
amarillo característico de la aurora. La unión entre el AUSAS y el
AUSKAS lituano (aurora), que dará a través de AUSEL y AUSUM,
el AURUM latino, y el USAH (avéstico) y
USAS (sánscrito), se efectúa a través del WÄS y WES tocario (oro), que suena como aus, con la idea
de metal amarillo. La conexión LUZ - SOL- ROJO- ORO, se puede apreciar ya
en las lenguas más primitivas.
En armenio sol es AREV;
en sánscrito, ARUNA y ARUSA,
rojizo, mientras que en avéstico AURUSA es blanco, en el sentido
de luminoso
En sánscrito se aplica también
el término de JATARUPA, pero partiendo de una idea distinta, con
el significado de "belleza natural".
El oro anglosajón es amarillo
)De dónde procede el GOLD
inglés y el GELP alemán? Sencillamente a
través del mismo concepto de amarillo tal como hemos visto: el tocario WÄS
/ WES, el sánscrito
JVAL, que daría a través de GHEL (también amarillo en sánscrito)
[5]
, GUAL y GUL, el término GULP,
que extendieron los godos. Dicha acepción es la que, pasando por el anglosajón
GEOLO, el viejo noruego GULL, dará el GELP alemán,
el GOLD inglés, el GOUD holandés y el GULD danés o
sueco, que se incluirá en el primer símbolo del elemento químico propuesto
por Dalton : un círculo que enmarcaba una
G.
Otras acepciones para el oro
Las lenguas eslavas tienen otra
forma de denominar este metal, así en letón es ZELTS, en checoslovaco,
serbocroata y polaco; ZLATO y en ruso; ZOLOTO
A partir de las transformaciones
establecidas y con un origen común, el indoeuropeo, tenemos al oro instalado
lingüísticamente en Europa. La propagación del indoiranio hacia el sur y
hacia el oeste, dará lugar a otras modificaciones que se extendieron fuera
de Europa. Recordemos que en indoiranio, la aurora era USAH y los
vedas la llamaban USAR-BHUT y USRAT.
Pues bien, en el siglo XI, aparecieron
transcripciones que permiten determinar que los tártaros llamaban al oro
ALTUM
[6]
. En turco osmanlí era ALTYIN y en bereber
ALDUM. Es precisamente a través de estas modificaciones de donde
surgirá el nombre español de LATÓN, derivado desde el
árabe al latín LATUM, como algo parecido al oro.
Sin embargo el oro va a dejar una
herencia fundamental: el carácter metálico, a través de su aspecto. De tal
manera se va a imponer, que los chinos en los ideogramas que representan
a todos los metales, hacen aparecer el del oro, que llaman CHIN (actualmente
se transcribe como TçIN, mientras
que en japonés lo hace como KIN
y JIN). La filosofía china creía que el oro era el metal por excelencia,
y que todos los metales incluido el bronce, se convertirían en el seno de
la tierra en oro. Este hecho se representa perfectamente en el ideograma
del oro y de los metales: dos trazos en ángulo, con el vértice hacia arriba,
significando un monte. Debajo, una planta (un tallo con tres hojas) que
sale del suelo (la tierra), en cuyo interior aparecen pequeños trazos que
simbolizan las piedras o minerales. También el planeta Venus se representa
así, al recibir el nombre de Aestrella de oro @(JIN XING), por su especial brillo.
Las ideas chinas serán el fundamento
de la alquimia oriental y después occidental
[7]
, como se verá en el desarrollo alquímico de
capítulos posteriores. En China, el oro producía la inmortalidad y estaba
en la base del taoísmo, hasta tal punto que si se comía y bebía en vajillas
de oro se prolongaba la vida
[8]
. No es de extrañar por lo tanto que se intentase
producir oro por cualquier método, surgiendo los procedimientos
alquímicos, que alcanzaron tal desarrollo que el emperador tuvo que
prohibir ya en el año 14 a.C. a través de un decreto, la obtención de este
oro, con castigo de ejecución pública para los sorprendidos en flagrante
delito
[9]
. Curiosamente desde que en 1890, Koch descubrió
que el AuCN inhibía el crecimiento del bacilo de la tuberculosis, se emplean compuestos de oro hasta nuestros días como agentes
terapéuticos y antitumorales, en multitud de enfermedades como la artritis
reumática, asma bronquial, malaria e incluso contra el virus de inmunodeficiencia.
Orígenes químicos del nombre del oro
)Por qué el oro tiene ese brillo
y color característico que tan poderosamente llamó la atención de nuestros
hombres primitivos?
El brillo es una característica
de todos los metales, inherente a la teoría del enlace metálico.
En los metales todos los electrones
de valencia son equivalentes entre sí e intercambiables de posición, sin
embargo debido a las restricciones cuánticas, no pueden poseer la misma
energía, produciéndose niveles energéticos, que dan lugar a un continuo,
denominado banda. En el cero absoluto de temperatura, esta banda continua
está ocupada hasta una energía conocida como nivel de Fermi, que la limita, y se denomina
banda de valencia. Por encima de ella, todos los estados están vacíos; cualquier
aporte de energía situará a los electrones en una banda vacía de mayor energía.
Puesto que los metales poseen un continuo de estados excitados, cabría esperar
que absorbieran radiaciones de cualquier longitud de onda y en consecuencia
fueran negros, pero es evidente que no es así, de forma que cuando un electrón
de un metal absorbe un fotón, lo remite inmediatamente sin modificar su energía retornando
al estado original. Como esta radiación se emite muy rápidamente la superficie
metálica se comporta como reflectante, y no como absorbente; de ahí su brillo.
Así, un metal suave y pulido presenta una buena superficie reflectante,
mientras que un polvillo metálico finamente dividido aparecerá negro.
Ya hemos dicho que el oro se encuentra
fundamentalmente nativo por su incapacidad de combinarse con azufre y el
oxígeno, dado su elevado potencial de reducción. Su red es cúbica centrada
en las caras
[10]
lo cual
hace que al ser todos los átomos o iones metálicos iguales, presenten múltiples
planos de deslizamiento que le proporcionan su extraordinaria maleabilidad
y ductilidad
[11]
. Al mismo tiempo su densidad es muy grande,
debido a la contracción de sus orbitales externos por los motivos que se
explicarán, y al elevado número de iones dentro de cada celda unidad
[12]
. Su carga nuclear efectiva es grande y su radio,
al heredar la contracción lantánida, menor de lo normal para un elemento
del sexto período. Todo ello hace que le sea difícil perder electrones,
pues los 6s2, son excepcionalmente estables (teoría del par 6s2
inerte propuesta por Sidgwich en 1933), y por lo tanto disminuye su capacidad
combinativa.
El átomo de oro que tiene una estructura
electrónica 4f14 5d10 6s1, presenta una
electroafinidad excepcionalmente alta de
-223 kJ/mol, como si fuera un elemento muy electronegativo, mayor
que la del azufre y comparable a la del yodo, de su mismo período. La culpa
de todo ello no es realmente ni de la contracción lantánida, ni de la estabilidad
de los electrones s en el nivel 6, sino de aplicar la teoría especial de
la relatividad de Einstein. Evidentemente según esta teoría, la masa de
un cuerpo depende de su velocidad, y así como el electrón del hidrógeno
en una órbita con un radio aproximado de 0,53Å, posee una velocidad c/137,
y por lo tanto tiene una masa que sólo es 1,000003 su masa en reposo, al
aumentar la carga nuclear, aumenta su velocidad y por lo tanto la masa de
los electrones llega a ser en el oro 1,2 de su masa en reposo. Este hecho
produce una contracción de los orbitales 1s interiores, que
ha sido calculada aproximadamente en un 16% del
valor sin esta consideración. Por eso la energía de estabilización
del electrón 6s1, es 2,8eV (270kJ/mol), de los cuales un 66% se deben a
los efectos relativistas, mientras que un 33% serían producidos por la contracción
lantánida.
Por otra parte mientras se contraen
los s y los p, tienden a expandirse radialmente los f y los d, lo cual va
a producir una diferencia energética entre los 5d y los 6s, no excesivamente
grande, que hace que el oro absorba en la frecuencia de la luz azul, excitando los electrones 5d hasta el nivel
6s. Esta absorción en el azul, implica una emisión en su complementario
que es el amarillo. Por eso el oro es amarillo,
color que se asemeja al del sol al nacer, y por dicha razón se llama
AURUM, ORO o GOLD.
La tonalidad amarillo rojiza de
la aurora, se debe a un efecto de dispersión o de esparcimiento de los fotones
al atravesar con un pequeño ángulo la atmósfera. Lord Rayleigh demostró que la intensidad de la luz difundida
era inversamente proporcional a la cuarta potencia de la longitud de onda,
así las colisiones de los fotones con las moléculas de nitrógeno y oxígeno
de la atmósfera, produce una emisión en azul ya que esta frecuencia era dispersada cuatro veces más que la roja,
y por eso el cielo aparece azul. Sin embargo, la luz solar se ve privada
así de esta componente, y en consecuencia aparecerá una tonalidad rojiza,
especialmente al amanecer y al anochecer, cuando dicha luz atraviesa un
mayor espesor de atmósfera.
Curiosamente el hecho de la gran
electroafinidad del oro, hace que puedan existir moléculas
de Au2, en fase gaseosa más estables que las de I2 (g),
pues mientras que en las primeras la energía de disociación es 221kJ/mol,
en las de yodo es 151kJ/mol.
La simbología del oro es una de las más antiguas. Ya hemos hablado
del propuesto por Dalton, a principios del siglo XIX, el círculo con la
G, de Gold. También hemos mencionado los jeroglíficos egipcios, con la concavidad
apoyada en curvas, sobre la que convergen rayos, que podía representar el
brillo del oro. Sin embargo dado que los egipcios no solían representar
el brillo de sus joyas, por eso, el profesor de Blas, sugiere que pudiera
tratarse de un paño en forma de cavidad sobre el que se está lavando el
oro con chorros de agua representados así por los radios que convergen en
el tamiz. Más tarde también se representaría en las últimas dinastías por
un collar de cuentas pendientes, simbolismo que también surge en otras culturas
de Oriente Medio.
En los pictogramas asirios y babilonios,
comenzó a relacionarse los astros conocidos y más brillantes, con los metales
más brillantes, a través del culto al sol
[13]
, que se representaba por el oro. No es de extrañar
que en las lenguas antiguas africanas como en harari o en semita, al
sol se le nombre como AYR, ER e IR. Por eso
la alquimia griega y egipcia, lo tomó como símbolo, y así aparecerá como
un círculo con un punto en el centro
[14]
. En otras versiones será un círculo con dos
rayos tangentes concurrentes en un punto. A partir de éste, completándolo
con diferentes rasgos se obtendrán diferentes significados de compuestos
de oro, así por ejemplo, los hilos de ese metal, serían tres pequeños segmentos
iguales sobre un rayo convergente del símbolo anterior. Newton
en 1660, y en una faceta poco conocida de su
actividad, resumió en una enciclopedia los símbolos alquímicos conocidos
dando tres para el oro: el conocido círculo, tres pequeños círculos en ángulo
agudo unidos por segmentos, y el triángulo equilátero con vértice hacia
abajo y pequeñas cruces en los vértices. Los símbolos alquímicos del oro
han sido muy numerosos; Sommerhoff, en su Lexikon Pharmaceuticochymicum
Latino Germanicum, publicado en 1701, aporta nada menos que 37.
[1]
El trabajo del oro en el antiguo
Egipto, aparece ya en los bajos relieves de las tumbas de Saqqara, en
el año 2400 a.C. En ellos se distingue a los artesanos avivando el fuego,
para conseguir una mayor temperatura, con sopletes de arcilla. Sólo a
partir del 1500 a.C. surgen los grabados en tumbas de Tebas, en las que
emplean fuelles de pie para el mismo fin.
[2]
El nombre de Nubia
, significa país del oro. En
muchas leyendas primitivas existe
un país del oro que es buscado por todos los héroes, sin embargo en este
caso, era una realidad, pues suministraba anualmente al imperio egipcio,
300kg de oro. Todavía existen mapas antiguos, que indican
yacimientos auríferos del próximo oriente. Es muy conocido el pasaje
bíblico de la reina de Saba, país situado al sur de la península arábica;
en él estaba el yacimiento de Sabaei.
[3]
En la Biblia aparecen
varios tipos de oros: el oro pulido (zahav shahut), oro bueno (zahav tov),
oro puro (zahav tahor), oro refinado (zahav m=zuqqaq) y el oro
cautivo (zahav sagur).Igualmente con
el término ketem, aparece el ketem tahor, ketem ophir, ketem tov, y ketem
uphaz. En el Talmud aparece
como Muphaz (oro normal), Shahut era el oro capaz de ser estirado, y Parvayim
(oro de ese lugar). Al oro caliente que preparaban para hacer aleaciones lo denominaban siwan.
En la epístola Me-Zahab, de Benjamin Mussafia, médico del rey Cristian
IV de Dinamarca y publicada por primera vez en Hamburgo en 1638, en la
que resume todos los tratamientos del oro bíblicos se hace referencia
al oro potable (me-zahav), oro purificado (zahab zucac), oro quemado (zahab
saruff), oro limpio (zahab tahor), oro vegetal (zahab parvaim), oro fuerte
(zahab muphaz), oro estirado (zahab sachut).
[4]
Así aparece en
la India en el período védico, entre el 5000 y el 3200 a.C. En la época
postvédica, llegaron a tener cinco
nombres diferentes para el oro
según las tonalidades de su sombra, así era JAMBUNADA, azulado; SHRUNGASHUKTI,
plateado; SHATAKUMBHA, color manzana; HATAKA y
VAINABLE.
[5]
El *GHEL indoeuropeo dará el
yellow (amarillo) inglés, tal como el color "del oro", que originará
el anómalo significado de gualdo, aplicado al amarillo
de la bandera española.
[6]
En el manuscrito
de Mánchester se determina claramente que el ALATON, que aparece en los
tratados alquimistas judíos, hace referencia al bronce.
[7]
Está atestiguado en el HUAI-NAN-TZU,
del 122 a.C. Según Homer H. Dubs en "The Beginning of Alchemy",
cree que el origen de la alquimia
hay que buscarlo en el siglo IV antes de Cristo,
ya que sólo podía nacer en una civilización donde no abundara el oro,
porque su filosofía era buscarlo. En cambio en las civilizaciones de origen
mesopotámico, egipcio o griego, el oro era muy conocido al igual que sus
tratamientos.
[8]
El empleo de compuestos
de oro como prolongador de la vida, está datado en China, desde el 2500
a.C.
[9]
La obtención de
oro a partir de otra sustancia, todavía
persistía en el siglo XX, pues en 1924, aparece una publicación
de A.Miethe desde el Charlottenburg Technical College de Berlín, en la
cual lo conseguía a partir de mercurio. Y en el año siguiente otra de
H.Nagaoka desde Tokio con la obtención de 0,082mg de Au a partir de 1,52
kg de mercurio.
[10]
La primera referencia a la red
cúbica centrada en las caras y al número de átomos que contenía, y por lo
tanto en función del empaquetamiento,
base para el cálculo de las densidades, la hizo el matemático y astrónomo
inglés Thomas Harriot, a quien, habiéndose marchado a Virginia en 1585,
se le atribuyó la propagación de la patata y el tabaco en Europa, siendo
el primer europeo en morirse de cáncer de pulmón, según atestigua R.Taton
en "The Beginnings of Modern Science".Sin embargo fue posterior
a J.Nicot, que con su nombre lo atestiguaría,
el cual siendo embajador en Lisboa en 1550, lo llevó a Francia, ofreciéndolo
a la reina Catalina de Médici, que se aficionó a él propagándolo por Europa
con el nombre de Aplanta de la reina@.
[11]
Es el metal que se puede reducir
a láminas más finas de 0,009 micras de espesor, por eso fue empleada por
Rutherford para su experimento de dispersión
de partículas alfa, que determinó la existencia de los núcleos atómicos.
Los hilos de oro que demuestran su ductilidad, llegan a tener 0,002 micras
de espesor.
[12]
En la red cúbica centrada en
las caras (CCC), existen un ión en el centro de cada cara, y en los vértices
del cubo. Por lo tanto dentro de la celdilla van a permanecer 3 iones
debidos a su situación en las caras (por cada ión, medio estaría dentro),
y uno por su posición en los vértices (por cada ión 1/8 estaría dentro
del cubo). Como se conoce la masa de cada ión, así como el lado del cubo,
ya que su diagonal en el máximo empaquetamiento, implica una distancia
4 veces el radio del ión, se podría calcular geométricamente la masa por
unidad de volumen, esto es, su densidad que en el caso del oro es de 19,3g/cm3.
[13]
El culto al sol tan extendido
también en los primeros pueblos americanos, hacen que por ejemplo, en
la cultura incaica, se denominara el oro como SUDOR DEL SOL.
[14]
Posteriormente en la época de Dalton, heredaría
este símbolo el oxígeno.