domingo, 19 de octubre de 2008

El aire que respiró Avogadro

Cuando las balanzas eran escasas y poco precisas, los tenderos de ultramarinos preferían vender las manzanas, las peras, las naranjas, los huevos o los espárragos por docenas. Evidentemente, cada docena pesaba diferente y tenía un precio distinto pero era un convenio entre vendedor y comprador que los dos aceptaban. Resultaba más rápido y fiable que andar colocando, a ojo y en una complicada balanza romana, las pesas que equilibraran nuestra docena. De forma bastante parecida, los químicos necesitamos pesar unas entidades muy pequeñas que llamamos átomos y moléculas. Son tan minúsculas que no hay balanza electrónica que pueda proporcionarnos el peso ni siquiera de unos cuantos millones de ellas.

Pues bien, los químicos también hemos adoptado una especie de docena, el llamado número de Avogadro. Cuando decimos que vamos a pesar un número de Avogadro de moléculas de agua, estamos hablando de un número algo más grande que el doce de la docena, nos referimos a 602.300.000.000.000.000.000.000 moléculas de agua. La cifra es tan portentosa que, puesta en dólares, todos los habitantes de la tierra seríamos multimillonarios y de los gordos. Como los átomos y moléculas son distintos, un mismo número de Avogadro de dos moléculas distintas pesan distinto. Y así, esa fabulosa cifra de moléculas de agua pesa la modestísima cantidad de 18 gramos mientras que si la molécula fuera la de la aspirina pesarían algo más de 180 gramos.

Esos números que escapan casi a la imaginación tienen implicaciones curiosas. Y os voy a relatar una que he leído recientemente en un número de New Scientist. Resulta que cada vez que respiramos nos estamos metiendo a los pulmones un considerable número de moléculas de oxígeno y nitrógeno que, en su día, pasaron por los mismísimos pulmones de Don Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregna e di Cerreto, Conde de Quaregna y Cerreto, Avogadro para los amigos, un fino turinés que nació en 1776 y pasó a mejor vida a la provecta edad de 80 años, lo que no está nada mal para la época.

Y eso es bastante fácil de calcular, de modo aproximado, gracias a su famoso número. La masa total de la atmósfera se estima, aproximadamente, en 5.000.000.000.000.000.000.000 gramos. La atmósfera es una mezcla en la que cada cuatro moléculas de nitrógeno tenemos una de oxígeno. Teniendo en cuenta esa proporción y lo que pesa un número de Avogadro de moléculas de uno y otro componente, se puede estimar que un número de Avogadro de moléculas de aire pesa 28,8 gramos. De lo que resulta que la atmósfera contiene un número de moléculas que puede escribirse como una cifra que contiene un uno seguido de cuarenta y cuatro ceros (lo podía poner en forma de potencias de diez, como suele ser habitual en notación científica, pero este puñetero editor del blog no me deja escribir superíndices).

En las condiciones de temperatura y presión de un cuerpo humano, esos 28,8 gramos de la mezcla de oxígeno y agua ocupan un volumen unos 25 litros. El volumen que inspira o expira un ser humano en cada acto respiratorio es de un litro de aire (o, lo que es lo mismo, 1,152 gramos o 25000000000000000000000 moléculas, aproximadamente). Respiramos unas 25 veces por minuto, así que en los ochenta años de vida de Avogadro, éste respiró 1.051.200.000 veces, lo que supone el mismo número en litros de aire. Por su organismo pasaron, por lo tanto, a lo largo de su vida, un apabullante número de moléculas que puede escribirse con un dos y treinta y un ceros. Por tanto, una molécula de cada 5.000.000.000.000 de las existentes hoy en la atmósfera fué exhalada alguna vez por Avogadro. Como cada vez que uno de nosotros respira se mete muchas más moléculas al coleto, el cálculo final (que ya se está haciendo pesado, ya lo sé) es que, en cada una de nuestras respiraciones, paseamos por nuestro cuerpo serrano unos cinco mil millones de las moléculas de aire que algún día alentaron la vida de nuestro conde italiano.

Y un cálculo similar se puede hacer con el agua existente en la tierra, llegándose a la escatológica conclusión de que en un vaso de agua que nos bebamos hay, con toda probabilidad, bastantes moléculas de agua (unos dieciocho millones, para ser más concretos) que previamente pasaron por la vejiga de Avogadro en forma de orina.

Y estos cálculos tienen un corolario interesante en lo que a la homeopatía se refiere. El agua que bebemos no contiene sólo moléculas de agua. Por muy buenos que sean los tratamientos antes de su consumo, el agua sigue conteniendo en disolución muchas sustancias, algunas detectables y que aparecen en la etiqueta, otras en proporciones tan ínfimas que, por ahora, los químicos no podemos detectarlas, pero que tienen que estar ahí. Muchas de esas moléculas son usadas como principios activos por los homeópatas. Así que es más que probable que muchos de esos presuntos medicamentos estén ya en un simple vaso de agua sin necesidad de usar las diez, veinte o treinta tediosas diluciones que hacen las industrias que se están forrando con el negocio. No haría falta ni la famosa "memoria del agua" que les tiene tan ocupados como forma de salir del atolladero en el que están metidos.

3 comentarios:

Anónimo dijo...

Creo que el peso de un número de Avogadro de moléculas de aspirina es 180,15 g y no 176 g

El Búho dijo...

Gracias. Ya está corregido. Entré en la página de Wikipedia en inglés de la aspirina y pensé que había leído ese número como masa molecular, pero ahora lo he comprobado y también allí está bien. Así que habrá que achacarlo a los efluvios alcohólicos de la noche del sábado que fue cuando escribí la mayor parte del post.

Anónimo dijo...

De las moléculas de O2 respiradas por Avogadro, las espiradas lo fueron como CO2 que suele pasar a las plantas con H20 para formar azúcares. De modo que algunos millones de moléculas estarán todavía en algún parque de Secuoyas como madera. El oxígeno liberado procede del agua con lo que nos ahorramos bebernos los orines.... o los respiramos como O2.

Datos personales

Boredom is the highest mental state, según Einstein. Pero, a veces, aburrirse cansa. Y por eso ando en esto, persiguiendo quimiofóbicos.