El alemán Gerhard Ertl recibirá el premio Nobel de Química

2007/10/10 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia

• Kimika
• Sariak

Si un sólido participa en una reacción química, estará situado en el exterior del sólido, en la superficie. A veces reacciona el sólido mismo y, otras veces, une las moléculas que deben reaccionar para que se produzca la reacción entre ellas, en cuyo caso denominamos catalizador. Sin embargo, hay muchas reacciones en la superficie del sólido. Por ejemplo, un trozo de hierro comienza a voltearse desde el exterior, ya que sólo los átomos de hierro de la superficie pueden estar en contacto con el oxígeno del aire. Aunque el sólido es polvo, la reacción se produce sobre la superficie de los granos de polvo.

El hecho de que ocurra sobre una superficie aporta características especiales a las reacciones químicas y son muy difíciles de investigar. Por un lado, se requieren superficies muy limpias y regulares, y por otro, técnicas muy precisas para estudiar la dinámica de las moléculas que se aproximan a la superficie. Es en este ámbito donde adquirió relevancia el químico alemán Gerhard Ertl. Fue quien desarrolló la metodología más utilizada para la investigación de reacciones químicas en sólidos. Esta metodología se ha convertido en una práctica habitual tanto en los laboratorios de investigación como en la industria.

Nitrógeno del aire

Ertl investigó un proceso típico de la industria de fertilizantes químicos, la reacción Haber-Bosch, que transforma el nitrógeno en el aire, reaccionando con el hidrógeno, en amoniaco. Para ello es necesario utilizar hierro sólido. Actúa como catalizador porque las moléculas de nitrógeno e hidrógeno deben estar adsorbidas en el hierro para reaccionar entre sí. Si no, no reaccionan. Ertle describió paso a paso cómo se produce este proceso: cómo se adsorbe el nitrógeno al hierro, cómo se adsorbe el hidrógeno y cómo reaccionan los átomos adsorbidos. Además, describió la dinámica del hidrógeno no sólo con hierro, sino también con platino, níquel y paladio.

Sin embargo, la importancia de Ertl no se limita a la reacción Haber-Bosch. Su metodología combinaba la modelización teórica de moléculas, técnicas espectroscópicas avanzadas y muchos procedimientos de laboratorio para poner de manifiesto lo que ocurría en la superficie. Estas técnicas han permitido investigar muchos otros procesos de sólidos, como la industria de semiconductores (industria electrónica), la optimización de la combustión de combustibles (automoción), etc. en un largo etcétera.