WEBVTT

00:00:07.239 --> 00:00:08.052
¿A qué llamarías

00:00:08.052 --> 00:00:09.579
el descubrimiento más importante

00:00:09.579 --> 00:00:11.581
del último par de siglos?

00:00:11.581 --> 00:00:12.614
¿La computadora?

00:00:12.614 --> 00:00:13.263
¿El automóvil?

00:00:13.263 --> 00:00:14.168
¿La electricidad?

00:00:14.168 --> 00:00:16.145
O, ¿quizás el descubrimiento del átomo?

00:00:16.145 --> 00:00:19.592
Yo diría que es esta reacción química:

00:00:19.592 --> 00:00:21.213
1 molécula de gas de nitrógeno

00:00:21.213 --> 00:00:23.297
más 3 moléculas de gas de hidrógeno

00:00:23.297 --> 00:00:26.739
que da 2 moléculas 
de gas de amoníaco.

00:00:26.739 --> 00:00:28.343
Este es el proceso de Haber,

00:00:28.343 --> 00:00:30.925
que enlaza las moléculas 
de nitrógeno del aire

00:00:30.925 --> 00:00:32.430
a moléculas de hidrógeno,

00:00:32.430 --> 00:00:35.564
o que convierte el aire 
en fertilizante.

00:00:35.564 --> 00:00:36.806
Sin esta reacción,

00:00:36.806 --> 00:00:39.482
los agricultores solo pueden
producir alimentos suficientes

00:00:39.482 --> 00:00:41.348
para 4000 millones de personas;

00:00:41.348 --> 00:00:44.880
nuestra población actual es 
un poco más de 7000 millones.

00:00:44.880 --> 00:00:46.881
Así que sin el proceso de Haber

00:00:46.881 --> 00:00:51.306
más de 3000 millones de personas
no tendrían alimentos.

00:00:51.306 --> 00:00:55.025
Como ves, el nitrógeno
en forma de nitrato, NO3,

00:00:55.025 --> 00:00:58.205
es un nutriente esencial
para la sobrevivencia de las plantas.

00:00:58.205 --> 00:01:00.706
Cuando los cultivos crecen,
consumen nitrógeno

00:01:00.706 --> 00:01:02.425
que extraen de la tierra.

00:01:02.425 --> 00:01:03.923
El nitrógeno puede reponerse

00:01:03.923 --> 00:01:06.346
mediante largos procesos 
naturales de fertilización

00:01:06.346 --> 00:01:07.845
como la descomposición de animales,

00:01:07.845 --> 00:01:09.679
pero los humanos 
queremos producir alimentos

00:01:09.679 --> 00:01:11.680
mucho más rápido.

00:01:11.680 --> 00:01:13.591
Ahora, esta es la parte frustrante:

00:01:13.591 --> 00:01:16.594
el 78 % del aire está 
compuesto de nitrógeno,

00:01:16.594 --> 00:01:19.396
pero los cultivos no pueden tomar
el nitrógeno del aire

00:01:19.396 --> 00:01:22.511
porque contiene 
enlaces triples muy fuertes

00:01:22.511 --> 00:01:24.643
que los cultivos no pueden romper.

00:01:24.643 --> 00:01:26.643
Lo que hizo Haber, básicamente,

00:01:26.643 --> 00:01:27.762
fue conseguir una forma

00:01:27.762 --> 00:01:29.529
de tomar este nitrógeno en el aire

00:01:29.529 --> 00:01:31.281
y ponerlo en la tierra.

00:01:31.281 --> 00:01:34.864
En 1908, el químico alemán Fritz Haber

00:01:34.864 --> 00:01:36.176
desarrolló un método químico

00:01:36.176 --> 00:01:39.020
para usar las grandes cantidades
de nitrógeno en el aire.

00:01:39.020 --> 00:01:39.890
Haber creó un método

00:01:39.890 --> 00:01:41.594
que tomaba el nitrógeno del aire

00:01:41.594 --> 00:01:43.046
y lo enlazaba al hidrógeno

00:01:43.046 --> 00:01:45.242
para formar amoníaco.

00:01:45.242 --> 00:01:47.797
El amoníaco puede ser 
inyectado a la tierra

00:01:47.797 --> 00:01:50.506
que lo convierte 
rápidamente en nitrato.

00:01:50.506 --> 00:01:53.100
Pero para usar 
el proceso de Haber

00:01:53.100 --> 00:01:54.950
para alimentar al mundo

00:01:54.950 --> 00:01:55.213
había que hallar una forma

00:01:55.213 --> 00:01:58.415
de crear muchísimo amoníaco
de forma fácil y rápida.

00:01:58.415 --> 00:01:59.381
Para entender

00:01:59.381 --> 00:02:01.900
cómo logró Haber esta hazaña,

00:02:01.900 --> 00:02:02.179
tenemos que saber algo

00:02:02.179 --> 00:02:04.397
sobre el equilibro químico.

00:02:04.397 --> 00:02:06.346
El equilibrio químico 
puede alcanzarse

00:02:06.346 --> 00:02:09.514
si tienes una reacción
en un contenedor cerrado.

00:02:09.514 --> 00:02:11.233
Por ejemplo, digamos que pones

00:02:11.233 --> 00:02:14.346
hidrógeno y nitrógeno
en un contenedor cerrado

00:02:14.346 --> 00:02:16.158
y dejas que reaccione.

00:02:16.158 --> 00:02:17.757
Al comienzo del experimento

00:02:17.757 --> 00:02:20.370
tenemos bastante nitrógeno e hidrógeno

00:02:20.370 --> 00:02:22.006
así que la formación de amoníaco

00:02:22.006 --> 00:02:24.098
ocurre muy rápidamente.

00:02:24.098 --> 00:02:26.680
Pero a medida que reaccionan
el hidrógeno y el nitrógeno

00:02:26.680 --> 00:02:28.261
y se empiezan a gastar,

00:02:28.261 --> 00:02:29.883
la reacción se ralentiza

00:02:29.883 --> 00:02:31.842
porque hay menos 
nitrógeno e hidrógeno

00:02:31.842 --> 00:02:33.625
en el contenedor.

00:02:33.625 --> 00:02:36.347
Con el tiempo, las moléculas 
de amoníaco llegan a un punto

00:02:36.347 --> 00:02:38.058
que empiezan a descomponerse

00:02:38.058 --> 00:02:41.339
nuevamente en nitrógeno e hidrógeno.

00:02:41.339 --> 00:02:43.063
Después de un tiempo, 
las 2 reacciones

00:02:43.063 --> 00:02:45.588
de creación y descomposición 
de amoníaco

00:02:45.588 --> 00:02:47.634
alcanzan la misma velocidad.

00:02:47.634 --> 00:02:49.341
Cuando ambas velocidades 
llegan a ser iguales

00:02:49.341 --> 00:02:52.147
decimos que se ha 
alcanzado el equilibrio.

00:02:53.146 --> 00:02:55.280
Esto puede parecer 
algo bueno, pero no lo es

00:02:55.280 --> 00:02:56.511
cuando lo que quieres

00:02:56.511 --> 00:02:58.817
es crear grandes 
cantidades de amoníaco.

00:02:58.817 --> 00:03:00.336
Haber no quería que el amoníaco

00:03:00.336 --> 00:03:01.855
se descompusiera, en absoluto,

00:03:01.855 --> 00:03:03.374
pero si solo se deja reaccionar

00:03:03.374 --> 00:03:04.865
en el contenedor cerrado

00:03:04.865 --> 00:03:06.487
es lo que ocurrirá.

00:03:06.487 --> 00:03:08.794
Aquí es donde Henry Le Chatelier,

00:03:08.794 --> 00:03:09.981
un químico francés,

00:03:09.981 --> 00:03:11.271
viene a ayudar.

00:03:11.271 --> 00:03:12.705
Él descubrió

00:03:12.705 --> 00:03:14.590
que si a un sistema en equilibrio

00:03:14.590 --> 00:03:16.296
se le agrega algo,

00:03:16.296 --> 00:03:17.723
digamos, nitrógeno,

00:03:17.723 --> 00:03:18.715
el sistema intentará

00:03:18.715 --> 00:03:20.921
regresar nuevamente al equilibrio.

00:03:20.921 --> 00:03:22.296
Le Chatelier también descubrió

00:03:22.296 --> 00:03:23.469
que si se aumenta

00:03:23.469 --> 00:03:25.596
la cantidad de presión 
en el sistema,

00:03:25.596 --> 00:03:26.761
el sistema intentará

00:03:26.761 --> 00:03:28.978
regresar a la presión que tenía.

00:03:28.978 --> 00:03:30.675
Es como estar en 
un cuarto muy lleno.

00:03:30.675 --> 00:03:32.182
Mientras haya más moléculas,

00:03:32.182 --> 00:03:33.773
habrá más presión.

00:03:33.773 --> 00:03:35.529
Si regresamos a nuestra ecuación

00:03:35.529 --> 00:03:37.532
vemos que a la izquierda...

00:03:37.532 --> 00:03:39.681
hay 4 moléculas a la izquierda

00:03:39.681 --> 00:03:41.776
y solo 2 a la derecha.

00:03:41.776 --> 00:03:44.278
Así que si queremos que 
el cuarto esté menos lleno,

00:03:44.278 --> 00:03:45.872
y en consecuencia, 
haya menos presión,

00:03:45.872 --> 00:03:47.009
el sistema empezará

00:03:47.009 --> 00:03:48.670
a combinar nitrógeno e hidrógeno

00:03:48.670 --> 00:03:51.804
para crear las más compactas
moléculas de amoníaco.

00:03:51.804 --> 00:03:53.821
Haber descubrió que para crear

00:03:53.821 --> 00:03:55.100
grandes cantidades de amoníaco

00:03:55.100 --> 00:03:56.604
tendría que diseñar una máquina

00:03:56.604 --> 00:03:59.600
que agregara nitrógeno 
e hidrógeno de forma continua

00:03:59.600 --> 00:04:01.438
mientras se aumenta 
al mismo tiempo la presión

00:04:01.438 --> 00:04:03.314
en el sistema de equilibrio,

00:04:03.314 --> 00:04:05.480
que fue exactamente lo que hizo.

00:04:05.480 --> 00:04:08.030
Hoy en día, el amoníaco 
es el compuesto químico

00:04:08.030 --> 00:04:10.313
que más se produce en el mundo.

00:04:10.313 --> 00:04:14.891
Se producen al año unas 131 millones 
de toneladas métricas,

00:04:14.891 --> 00:04:18.314
unos 132 000 millones 
de kilos de amoníaco.

00:04:18.314 --> 00:04:19.473
Eso es como la masa

00:04:19.473 --> 00:04:21.447
de 30 millones 
de elefantes africanos

00:04:21.447 --> 00:04:24.314
que pesan unos 
4500 kilos cada uno.

00:04:24.314 --> 00:04:27.957
El 80 % del amoníaco se usa
en la producción de fertilizantes,

00:04:27.957 --> 00:04:29.041
mientras que el resto se usa

00:04:29.041 --> 00:04:30.937
en productos de limpieza,
industriales y domésticos

00:04:30.937 --> 00:04:33.314
y para producir otros 
compuestos de nitrógeno,

00:04:33.314 --> 00:04:35.265
como el ácido cítrico.

00:04:35.265 --> 00:04:36.345
Estudios recientes han descubierto

00:04:36.345 --> 00:04:38.837
que la mitad del nitrógeno
de estos fertilizantes

00:04:38.837 --> 00:04:41.147
no es asimilado por las plantas.

00:04:41.147 --> 00:04:42.977
Como consecuencia, 
se encuentra nitrógeno

00:04:42.977 --> 00:04:44.642
como compuesto químico volátil

00:04:44.642 --> 00:04:47.695
en las masas de agua terrestre
y en la atmósfera,

00:04:47.695 --> 00:04:49.646
contaminando de forma severa 
nuestro medio ambiente.

00:04:49.646 --> 00:04:51.475
Claro que Haber 
no pronosticó este problema

00:04:51.475 --> 00:04:53.095
cuando presentó su invento.

00:04:53.095 --> 00:04:54.773
Siguiendo su visión pionera,

00:04:54.773 --> 00:04:56.388
los científicos de hoy en día buscan

00:04:56.388 --> 00:04:59.054
un nuevo proceso Haber del siglo XXI

00:04:59.054 --> 00:05:01.029
que nos ayude de la misma forma

00:05:01.029 --> 00:05:03.359
pero sin las peligrosas consecuencias.