RECORDANDO A UN METALURGICO HISTÓRICO

Autores:

José Antonio Martínez Pons.

El Licenciado Álvaro Alonso Barba, natural de Lepe (Huelva) y cura que fue de la parroquia de San Bernardo en San Luis del Potosí, era además metalúrgico y escribió la obra “El Tratado o Arte de los Metales” declarado por la censura de lectura útil y provechosa y autorizada su impresión el 28 de septiembre de 1639.

En su obra compuesta de cinco libros, describe todo lo que por aquel entonces se sabía de la minería, extracción y beneficio de los metales.

Don Álvaro era creyente en la teoría de los cuatro elementos y decidido partidario de la transmutación de los metales, que según él “se criaban” en la tierra. (Fig. 1)

Entre varios argumentos a favor de sus ideas proponen el siguiente experimento

Si se toma una disolución en agua de caparrosa azul (hoy sabemos que se trata de sulfato de cobre) y en ella se echa una hoja de hierro o acero, este se transforma en cobre fino.

Hay que decir que pese a lo erróneo de su premisa las técnicas propuestas y cuidadosamente explicadas e ilustradas con deliciosos dibujos, especialmente su “método de los cajones” para purificar la plata, funcionaban y funcionan, dándose un caso común en la tecnología, donde con bases teóricas inexistentes o simplemente erróneas, se obtienen resultados prácticos correctos o al menos útiles.

Se tendrá preparada una disolución de sulfato de cobre.

Se tomará un clavo de hierro o acero (puede explicarse la diferencia entre uno y otro material) y se introduce en la disolución. Por comodidad puede atarse el clavo a un hilo.

Rápidamente se puede apreciar como la parte sumergida del clavo se cubre de cobre.

Puede conservarte el experimento realizado tomando nota de la hora en que se ha iniciado el experimento y con el peso del clavo limpio.

En un centro de enseñanza puede hacerse el experimento algo cuantitativo realizarse el experimento en un frasco ´ que tenga cierre hermético y reservarlo para una sesión posterior, en cuyo caso y se ha reducido en tanto quees pesará el frasco recién preparado y tapado transcurridos unos días se volverá a pesar ¿Qué debe ocurrir y por qué? (verificación de la ley de Lavoisier). La verificación completa requeriría por lo menos pesar los restos del clavo, si quedan después de secarlo y eliminar el cobre adherido y filtrar la aguas madres secar el resto y pesar el cobre. Realmente hay demasiadas fuentes de error ara este último paso pero puede intentarse .

Por lo menos se pedirá que se observe el color de la disolución que habrá pasado de azul a verde, como se observa en la fotografía . Y explicar que no ha habido transmutación , simplemente ha sucedido la reacción

Cu SO4 + Fe → Fe SO4 + Cu o para  ser más rigurosos.

Cu2+ + 2e → Cu ; Fe → Fe 2+ + 2e

Es decir  ha habido un cambio iónicos, tanto el cobre estaba ya en la disolución y se ha reducido mientras que el hierro se ha oxidado lo que se pone de manifiesto con el cambio de color de la disolución original. (Fig 2) Esta pude recristalizarse y se obtendrán cristales verdes  de Fe SO4. Es posible  que tome  un color amarronado debido  a la oxidación de algo de Fe2+ a Fe3+

 

Para alumnos avanzados con viene recordar los potenciales de electrodo, por tanto que

Cu2+ + 2e ⇄ Cu             E0 =0,337 V

Fe 2+ + 2e ⇄ Fe             E0 =- 0,440

Cu2+ + Fe ⇄ Cu + Fe 2+ E0 = 0,777 V

lo que justifica, en principio, la espontaneidad de la reacción observada.

También con alumnos avanzados o con especial interés de 2 de bachillerato, o de 1 de Universidad se puede sugerir el ensayo del experimento con otros metales de fácil obtención como podría ser el aluminio, que se puede conseguir de latas de refresco, cinc, a partir de envueltas de pilas secas, estaño de soldar (realmente se trata de una aleación) o del que se utiliza para manualidades. Es bueno que los estudiantes, previo al experimento “predigan” lo que va a ocurrir.

En estos casos debe tomarse la precaución de lijar  el material para  eliminar posibles  pinturas o barnices decorativos o protectores, con el aluminio  además  aluminio  es conveniente limpieza con una disolución de sosa cáustica ya que el aluminio se pasiva  rápidamente por  la formación de una fina capa de óxido  que lo protege de posteriores ataques. (Fig 3)

¿Qué se pretende demostrar?

En la química, sobre todo en la química aplicada, muchas veces ha ocurrido que procedimientos químicos se han desarrollado y aplicado sin tener clara la base teórica en que se apoyan, puede valer por ejemplo la síntesis de   algunos polímeros que es anterior al desarrollo y esclarecimiento de las bases teóricas en que se apoyan, es decir su estructura polimérica y las reacciones de polimerización que permiten su síntesis.

Otras veces con una base errónea se ha desarrollado la química industrial   y también mediante u experimento mal interpretado, se ha tratado de justificar estas teorías.

Es el caso que se va a mostrar con un sencillo experimento, reducción escala de aquel con el cual el Licenciad Álvaro Alonso Barba pretendía demostrara que la transmutación de los metales por medio químicos era posible

Dirigido a:

    • Gran público
    • Primaria
    • Secundaria

 

Materiales necesarios:

Disolución 1 M de sulfato de cobre

Clavos de hierro o en su defecto clips. Es conveniente atarle un hilo

Vasos de 150 mL aproximadamente.

Puede ser  útil disponer de balanza.

Riesgos:

Si se se toman las precauciones elementales de usar guantes y respetar las normas de higiene no hay ningún riesgo puesto que en el experimento no se desprenden gases ni se utilizan sustancias corrosivas ni es preciso calentar.

Enlaces:

Martínez Pons, José A PREPARACIÓN DE UNA PINTURA COMO HILO CONDUCTOR DE UN BLOQUE DIDÁCTICO TEMÁTICO. Anales de Química volumen 113, número 2, págs.. 113 -120 Abril –junio 2017. disponible en www.resq.org/anales

Ayres, Gilbert H. ANALÍSIS QUÍMICO CUNATITATIVO. Ed. Del Castillo. Madrid 1968

Diaz Peña, M.; Roig Muntaner, A. QUÍMICA FÍSICA. Vol 2:   Ed, Alhambra. Madrid  1976.

Alonso Barba, A. EL ARTE DE Loe S METALES. Oficina  de la viuda  de Manuel Fernández. Madrid.1629. Edición Facsímile. CSIC Madrid 1992

Luanco, J.R de LA ALQUIMIA EN ESPAÑA. Imprenta Fidel Giró. Barcelona . 1889. Edición  Facsímile Ed. París Valencia. Valencia .

Galería de imágenes:

Fig.1 Página De Portada Del Libro “el Arte De Los Metales” Se Ha Utilizado Una Edición Facsímile Editada Por El Csic

Fig2

Fig,3 . Se Muestra La Disolución En La Que Se Ha Introducido Laminitas De Aluminio. Se Observa La Decoloración De La Disolución Y La Presencia De Sobre En El Fondo