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El oro es un elemento químico fácilmente reconocible por su color amarillo metálico. Es valioso debido a su rareza, resistencia a la corrosión, conductividad eléctrica, maleabilidad, ductilidad y belleza. Si le pregunta a la gente de dónde proviene el oro, la mayoría le dirá que lo obtiene de una mina, busca copos en un arroyo o lo extrae del agua de mar. Sin embargo, el verdadero origen del elemento es anterior a la formación de la Tierra..
Conclusiones clave: cómo se forma el oro?
- Los científicos creen que todo el oro en la Tierra se formó en supernovas y colisiones de estrellas de neutrones que ocurrieron antes de que se formara el sistema solar. En estos eventos, el oro se formó durante el proceso r.
- El oro se hundió en el núcleo de la Tierra durante la formación del planeta. Hoy solo es accesible debido al bombardeo de asteroides.
- Teóricamente, es posible formar oro por los procesos nucleares de fusión, fisión y desintegración radiactiva. Es más fácil para los científicos transmutar oro bombardeando el elemento más pesado mercurio y produciendo oro por descomposición..
- El oro no se puede producir a través de la química o la alquimia. Las reacciones químicas no pueden cambiar el número de protones dentro de un átomo. El número de protón o número atómico define la identidad de un elemento..
Formación de oro natural
Mientras que la fusión nuclear dentro del Sol produce muchos elementos, el Sol no puede sintetizar oro. La considerable energía requerida para hacer oro solo ocurre cuando las estrellas explotan en una supernova o cuando las estrellas de neutrones colisionan. En estas condiciones extremas, se forman elementos pesados a través del proceso rápido de captura de neutrones o proceso r.
Una supernova tiene suficiente energía y neutrones para sintetizar oro. gremlin / Getty Images ¿Dónde se produce el oro??
Todo el oro encontrado en la Tierra provino de los escombros de las estrellas muertas. A medida que se formó la Tierra, elementos pesados como el hierro y el oro se hundieron hacia el núcleo del planeta. Si no hubiera ocurrido otro evento, no habría oro en la corteza terrestre. Pero, hace unos 4 mil millones de años, la Tierra fue bombardeada por impactos de asteroides. Estos impactos agitaron las capas más profundas del planeta y forzaron algo de oro al manto y la corteza.
Se puede encontrar algo de oro en minerales de roca. Se produce en forma de escamas, como elemento nativo puro, y con plata en el electrodo de aleación natural. La erosión libera el oro de otros minerales. Como el oro es pesado, se hunde y se acumula en lechos de corrientes, depósitos aluviales y el océano..
Los terremotos juegan un papel importante, ya que una falla cambiante descomprime rápidamente el agua rica en minerales. Cuando el agua se vaporiza, las vetas de cuarzo y oro se depositan en las superficies rocosas. Un proceso similar ocurre dentro de los volcanes..
Cuánto oro hay en el mundo?
La cantidad de oro extraída de la Tierra es una pequeña fracción de su masa total. En 2016, el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) estimó que se habían producido 5,726,000,000 onzas troy o 196,320 toneladas estadounidenses desde los albores de la civilización. Alrededor del 85% de este oro permanece en circulación. Debido a que el oro es muy denso (19.32 gramos por centímetro cúbico), no ocupa mucho espacio para su masa. De hecho, si fundieras todo el oro extraído hasta la fecha, terminarías con un cubo de unos 60 pies de ancho!
Sin embargo, el oro representa unas pocas partes por mil millones de la masa de la corteza terrestre. Si bien no es económicamente factible extraer mucho oro, hay alrededor de 1 millón de toneladas de oro en el kilómetro superior de la superficie de la Tierra. Se desconoce la abundancia de oro en el manto y el núcleo, pero excede en gran medida la cantidad en la corteza.
Sintetizando el Elemento Oro
Los intentos de los alquimistas de convertir el plomo (u otros elementos) en oro no tuvieron éxito porque ninguna reacción química puede cambiar un elemento en otro. Las reacciones químicas implican una transferencia de electrones entre elementos, lo que puede producir diferentes iones de un elemento, pero el número de protones en el núcleo de un átomo es lo que define su elemento. Todos los átomos de oro contienen 79 protones, por lo que el número atómico de oro es 79.
Es posible transmutar mercurio en oro haciéndolo inestable para que se descomponga. JacobH / Getty Images Hacer oro no es tan simple como sumar o restar directamente protones de otros elementos. El método más común para cambiar un elemento en otro (transmutación) es agregar neutrones a otro elemento. Los neutrones cambian el isótopo de un elemento, lo que potencialmente hace que los átomos sean lo suficientemente inestables como para romperse mediante la desintegración radiactiva..
El físico japonés Hantaro Nagaoka sintetizó oro por primera vez al bombardear mercurio con neutrones en 1924. Si bien la transmutación de mercurio en oro es más fácil, el oro puede fabricarse a partir de otros elementos, ¡incluso plomo! Los científicos soviéticos convirtieron accidentalmente el blindaje de plomo de un reactor nuclear en oro en 1972 y Glenn Seabord transmutó un rastro de oro del plomo en 1980.
Las explosiones de armas termonucleares producen capturas de neutrones similares al proceso r en las estrellas. Si bien tales eventos no son una forma práctica de sintetizar oro, las pruebas nucleares condujeron al descubrimiento de los elementos pesados einsteinium (número atómico 99) y fermium (número atómico 100).
Fuentes
- McHugh, J. B. (1988). "Concentración de oro en aguas naturales". Revista de exploración geoquímica. 30 (1-3): 85-94. doi: 10.1016 / 0375-6742 (88) 90051-9
- Miethe, A. (1924). "Der Zerfall des Quecksilberatoms". Die Naturwissenschaften. 12 (29): 597-598. doi: 10.1007 / BF01505547
- Seeger, Philip A .; Fowler, William A .; Clayton, Donald D. (1965). "Nucleosíntesis de elementos pesados por captura de neutrones". The Astrophysical Journal Supplement Series. 11: 121. doi: 10.1086 / 190111
- Sherr, R .; Bainbridge, K. T. y Anderson, H. H. (1941). "Transmutación de mercurio por neutrones rápidos". Revisión Física. 60 (7): 473-479. doi: 10.1103 / PhysRev.60.473
- Willbold, Matthias; Elliott, Tim; Moorbath, Stephen (2011). "La composición isotópica de tungsteno del manto de la Tierra antes del bombardeo terminal". Naturaleza. 477 (7363): 195-8. doi: 10.1038 / nature10399
