2011 ANY DE LA QUÍMICA I DEL PRECIÓS MELIC DELS QUÍMICS

L’Assemblea General de l’ONU ha declarat l’any 2011 com l’Any Internacional de la Química. coincidint amb el centenari de la concessió a Marie Curie del premi Nobel de Química. Aquesta commemoració hauria de servir per aproximar la ciència a la societat, per mostrar les aportacions de la química als grans reptes de la humanitat com la salut, el benestar, el subministrament de fonts d’energia sostenibles, o l’obtenció d’aliments per a tota la població.

A la façana de la meva facultat de Química de la Universitat de Barcelona (Diagonal 647, Barcelona) s’hi ha penjat un enorme mural (5,75 m d’ample i 8,55 m d’alt) sobre l’any de la química, reproduït aquí. Sobre un camp verd, hi apareixen diferents fotos d’instruments químics, una taula periòdica en el centre, i vint-i-vuit fórmules o equacions relacionades amb diferents parts de la ciència química. Desconec l’autor o autors del mural, i em sap greu que no hi hagi ni una sola referència als usos o aplicacions que es deriven de la ciència i dels seus milions de productes. Només hi ha la nostra ciència i les nostres equacions.

Als químics ens costa molt visualitzar la nostra aportació al benefici de la humanitat, de la qual n’hi hauria, si es busquéssin, infinits exemples. I en el nostre any, el meu col·lectiu ha estat només capaç d’autoal·ludirse, amb un missatge només per a iniciats. És el que hi ha, és el que som.

Les equacions teòriques són importants, per descomptat, són decisives i imprescindibles per a l’estudi i l’aprofundiment de la química entesa com a ciència, i d’elles se’n deriva coneixement que ens permet avançar. Però costa relacionar-les amb el quotidià. En aquest text intentarem glossar breument cadascuna d’aquestes fórmules, símbols i equacions per donar-los un sentit més concret, en tant que sigui possible. Almenys, després de la crítica, col·laboro a la divulgació, si és que algú llegeix això. A continuació, doncs, el llistat de les equacions indicades en la il·lustració. La reproducció en blanc i negre contrastada augmenta una mica, en certs casos, la llegibilitat dels signes. Assenyalem que el principal museu de les ciències de Barcelona –el CosmoCaixa- té en el seu vestíbul “les 34 grans equacions de la naturalesa”, de les quals en el nostre mural químic n’apareixen cinc, les més “físiques”, en expressions idèntiques o similars. Són les 5, 13, 15, 17 i 24 del mural.

1. Fórmula del carboni-14, un isòtop radioactiu de gran importància perquè de la mesura de la seva concentració en qualsevol organisme se’n pot deduir l’antiguitat, sempre que sigui de menys de 60000 anys.

2. Fórmula del ferro (III), forma comuna de presentar-se el ferro en la naturalesa: com a hidròxid o com a carbonat, principalment.

3. MS és l’abreviatura d’espectrometria de masses, una potent tècnica d’elucidació de les estructures de les molècules orgàniques, que consisteix a trencar les molècules, i a partir de la massa de les restes deduir com era la molècula inicial.

4. Una de les moltes equacions de la cinètica química, branca científica que mesura i prediu a quina velocitat tenen lloc les reaccions entre les substàncies.

5. Una de les moltes expressions possibles del Primer Principi de la Termodinàmica, que indica que la variació d’energia interna d’un cos pot calcular-se com la suma de les energies que rep en forma de calor o de treball.

6. Expressió de la segona llei de Fick. Permet determinar com varia amb el temps la concentració d’una substància en un punt donat. Això és d’interès en camps tan diferents com la distribució de contaminants en l’atmosfera, la metal·lúrgia, la medicina o la cosmètica.

7. NMR és l’abreviatura en anglès de ressonància nuclear magnètica, tècnica importantíssima per conèixer la forma de les molècules complexes, com les proteïnes. I a partir de la seva forma es pot arribar a predir com reaccionarà. Això permet, per exemple, el disseny de fàrmacs més específics per a cada organisme. La NMR és també una tècnica de diagnòstic clínic, la famosa ressonància.

8. DNA. Sigles en anglès del conegudíssim àcid desoxiribonucleic, base de la bioquímica dels éssers vius.

9. HPLC són les sigles d’una tècnica denominada cromatografia líquida d’alta eficàcia. Permet separar components en barreges molt complexes, la qual cosa és de gran utilitat, per exemple, per determinar contaminants orgànics en les aigües dels rius.

10. Aquesta equació és la definició del pH, que és la mesura de l’acidesa d’un líquid. És el logaritme decimal, canviat de signe, de l’activitat de ions hidroni en el mitjà, que és molt semblat a la concentració de protons o ions H+. El pH és una magnitud habitual en la publicitat de xampús, i en les anàlisis d’orina. Com menor sigui el seu valor, més àcid és el fluid.

11. Equació dels gasos ideals, que explica què relació hi ha entre la pressió, la temperatura i el volum d’un gas ideal. Un gas ideal és el que es comporta com aquesta equació diu. Per exemple, l’aire en les condicions habituals.

12. Estructura molecular desenvolupada d’un nucleòtid, aparentment adenosina 5’-monofosfato (AMP). És un dels components que, combinat amb altres tres constitueixen el DNA (símbol nº 8 ) o l’RNA, àcids nucleics que són components fonamentals de la cèl·lula viva.

13. Equació de Planck, bàsica en la mecànica quàntica. Relaciona l’energia d’una partícula amb la freqüència de la seva ona associada. No, no s’entén a la primera.

14. 1s2 2s1 és la forma abreujada de l’estructura atòmica de l’element liti, Li. Té dos electrons en el seu orbital interior (1s2) i un sol electró en el segon orbital, més extern (2s1). La seva estructura electrònica explica l’alta reactivitat del liti.

15. Aquesta és l’equació de Boltzmann, la fonamental en la mecànica estadística. Indica que hi ha una relació quantitativa entre l’entropia –el desordre- d’un sistema físic i el nombre de microestats possibles del sistema. No, tampoc s’entén dit així.

16. Equació que expressa la velocitat d’una reacció donada, que en aquest cas és proporcional a la concentració dels reactius A i B. Les equacions cinètiques solen ser d’aquest estil. La k de l’equació és també la de l’equació nº 4.

17. Una de les possibles formes d’expressió de l’equació de Schrödinger, bàsica per a la química quàntica. Visualitzar una mica el seu significat requereix un parell d’anys d’estudi. Entendre-la, no ho sé. Jo no l’entenc, en el sentit profund que jo dono a la paraula entendre. Per descomptat que en comprenc la seva utilitat i la necessitat de que s’hagi inventat. I fins i tot l’he explicat. Però comprendre-la, no la comprenc.

18. Fórmula de l’ozó, una forma de l’element oxigen formada per tres àtoms d’O i no dos, que seria l’oxigen comú. L’ozó és molt més reactiu, i mostra la típica dualitat química: és dolent arran de terra perquè ataca pulmons, cautxús i altres materials, i bo en l’estratosfera perquè ens protegeix dels rajos ultraviolat. Va substituint al clor en la potabilització de les aigües.

19. Una de les equacions de la teoria cinètica dels gasos, en la seva versió elemental. Explica que la velocitat mitjana de les molècules d’un gas és proporcional a l’arrel quadrada de la seva temperatura. Aquesta teoria és de gran interès perquè relaciona el món macroscòpic –pressions, temperatures- amb el microscòpic: nombre de molècules i la seva velocitat.

20. És la fórmula de l’ió fosfato. El fosfat tricàlcic o fosforita és la font més comuna de fosfats, i origen del conflicte del Sahara Occidental. De la fosforita se’n fabriquen fosfats per a l’alimentació animal, adobs i molts altres productes. El tros de l’esquerra de la molècula representada en el punt 12 és un ió fosfat.

21. D2O és el símbol químic de l’aigua pesada. És una molècula com l’aigua normal, però en ella l’hidrogen H s’ha substituit per deuteri D. El deuteri és un isòtop de l’hidrogen molt més pesat que l’hidrogen normal, i amb nom i símbol propis. Les propietats químiques de l’aigua pesada són les mateixes que les de l’aigua lleugera, però les seves propietats físiques són diferents. Es va usar com a moderador en reactors nuclears. La pel·lícula “Els herois de Telemark” tractava del sabotatge real d’una planta noruega d’aigua pesada al servei dels nazis.

22. Definició de l’entropia, segons Clausius. No explicarem aquí un dels temes més complicats i importants de la termodinàmica clàssica… La S d’aquí és la mateixa S de l’equació 15, i identitificar-les com a iguals va ser una genialitat de Boltzmann.

23. IR és l’abreviatura d’infraroig. L’espectroscòpia infraroja és una tècnica de gran utilitat en l’elucidació d’estructures, especialment en química orgànica.

24. Aquesta equació és la definició de G, l’entalpia lliure. La S que apareix en aquesta equació és la mateixa S de sempre. L’equació 24 i el concepte d’entalpia lliure van ser inventades per Gibbs per facilitar les coses en la termodinàmica clàssica, a costa de complicar-les per a l’estudiant. Diversos professors opinen que és una magnitud innecessària.

25. Aquesta és la llei de Beer-Lambert, que relaciona la intensitat sortint de llum que emergeix d’un cos amb la intensitat entrant i les característiques del cos. És una equació de gran utilitat en diferents tècniques instrumentals d’anàlisis, com la colorimetria i les diferents espectroscòpies.

26. Una de les equacions bàsiques de l’electroquímica. Permet determinar el potencial d’una pila segons quin sigui la concentració de l’electròlit.

27. Una altra equació important de la termodinàmica química clàssica. Relaciona la variació d’entalpia lliure (la G de l’equació 24) amb la constant d’equilibri K de la reacció. Quan s’usa judiciosament, aquesta equació permet predir el futur. És a dir, si una reacció tindrà lloc o no, i en quina extensió.

28. Una equació del món de les dissolucions i l’electroquímica, de la qual en desconec el seu abast.

29. Fórmula química de l’element iode en la seva forma sòlida (s), en el que cada molècula està formada per dos àtoms.

En resum, un mural per marcar les distàncies entre el químic -o l’estudiant de química-, que coneix una bona part d’aquests temes, i el profà, que ho desconeix gairebé tot. No penso que sigui la millor manera de portar la química i els seus assoliments a la societat. Més aviat incrementa la distància entre el llenguatge quotidià i el llenguatge de l’expert, que segueix contemplant el seu preciós melic, aparentment sense veure-hi més enllà.

Seguirem amb el tema.

5 respostes a 2011 ANY DE LA QUÍMICA I DEL PRECIÓS MELIC DELS QUÍMICS

  1. b.a. escrigué:

    Tinc un conegut que d’això en diu llombrigolfàlgia de gremi (costa de dir-la la primera vegada però després t’hi acostumes…). Si això és tot el que sabem fer per a publicitar l’any de la Química anem llestos. No vull de cap manera criticar a l’autor/autors/autora/autores del mural, però considero que la cosa no resulta representativa de res o potser, tal com dius tu, és que no va dirigida “al poble”. Per a acabar-ho d’adobar, la contribució ecològica és (o potser ho sembla des d’aquí) un camp verd que, pobret, s’ho necessita tot. Amb aquestes coses el que passa després és que quan sents a dir allò de “si és química és dolent” no et queda més remei que xiular (si en saps!) i fer veure que mires si ha de ploure. Ho sento però s’ha perdut una bona oportunitat d’explicar coses importants.
    Per cert, aquestes explicacions teves amb l’esquema numerat i tot plegat, les hauries de posar en un tríptic i fer-lo repartir entre els qui sembli que es miren el mural.
    Que hi farem si és ‘lukihà’…

  2. Sophia Blasco escrigué:

    Tens tota la raó, el mural marca la distància que hi ha entre els químics i els mortals.
    Moltes gràcies per ajudar-nos a desxifrar les fórmules del mural.
    Bones Festes i els millors desitjos per a l’Any Internacional de la Química.

  3. […] Internacional de la Química no ha servit gaire de moment. Recomano al respecte que mireu aquesta entrada de Claudi Mans en el seu bloc en la que fa un comentari crític del cartell que la seva facultat ha […]

  4. Mariàngels escrigué:

    Com sempre, Claudi, un bon post molt alliçonador!

    Bon Any Nou!!

  5. […] Aquest heli tan gran i aquest cobalt tan petitet… Ja vaig criticar en aquest blog el cartell que ha penjat la meva facultat. Ara el cartell de la SCQ… Deu ser l’edat. Like […]

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s

%d bloggers like this: