Flúor elemental Nunca digas nunca

Si algo he aprendido durante décadas de docencia en la Química Inorgánica, es a no usar las palabras “todos, siempre, ningún, nunca”, ya que el comportamiento de las sustancias químicas no es algo completamente conocido. Muchas de las posibles combinaciones que hasta hoy son inexistentes, pueden serlo no por imposibles, sino porque nadie las ha intentado obtener, o lo que es más, porque simplemente nadie las ha descubierto en la naturaleza.

Un ejemplo clásico en la Química Inorgánica de por qué estas palabras no deben usarse, es la existencia de compuestos de los gases nobles. Durante décadas el paradigma del octeto fue tan fuerte, que a pesar de que los laboratorios químicos de investigación contaban con todo lo necesario para preparar estos compuestos, el famoso octeto estable desalentó cualquier intento de obtenerlos.

En muy, pero muy pocas ocasiones, me doy permiso de usar alguna de estas palabras al dar mi clase, y trato siempre de resaltar ante mis alumnos lo extraordinario que tiene que ser algo para que en su descripción sea apropiada alguna de estas palabras.

Una de estas ocasiones, es cuando hablo del flúor y aseguro que nunca se le encuentra en estado elemental en la naturaleza. Se sabe que la obtención de este halógeno en estado elemental ha sido una de las mayores proezas experimentales en la historia de la química. Experimentadores tan notables como Scheele, Davy y Gay Lussac fracasaron en el intento, llevándose como único resultado quemaduras serias. Los hermanos George y Thomas Knox también sufrieron serias quemaduras que casi matan a Thomas y los investigadores Paul Louyet en Bélgica y Jerome Nickles de Francia literalmente murieron en el intento.

Fue Henry Moissan, en París, quien después de varios intentos logró finalmente domar a la fiera en 1886. Esta hazaña, que muy pocos en la actualidad han vuelto a intentar, le valió el premio Nobel de Química en 1906, cuando se lo ganó a Dimitri Mendeleiev, quien murió al año siguiente, sin Premio Nobel.

Y ahora me entero de que hay un mineral que en algunas vesículas en su estructura contiene un gas que es nada menos que flúor elemental.

Se trata de un mineral conocido hace unos doscientos años, que por su particular olor se conoció como fluorita fétida o antozonita. Químicos tan célebres como Wöhler y von Liebig propusieron varias posibles fuentes del olor y a lo largo de los años las pruebas químicas y aun la espectrometría de masas no lograron descifrar el misterio; se llegó a proponer que el olor provenía de compuestos de fósforo, de arsénico, o de yodo, azufre, selenio u oxígeno elemental en la forma de ozono.

En 2012, el equipo de científicos dirigidos por el Prof. Florian Kraus, en la Universidad Técnica de Munich, Alemania, han demostrado la presencia de flúor elemental en muestras de esta pestilente fluorita, mediante pruebas de Resonancia Magnética Nuclear de ¹⁹F. En estas determinaciones, que se realizaron in situ (sin destruir las muestras) se encontró claramente una señal que es asignable sin lugar a duda a la especie F₂.

La explicación surge cuando se analiza el efecto del contenido de material radiactivo en el mineral. El uranio contenido en trazas en la antozonita emite radiación ionizante que permite la formación de átomos de F, que a su vez forman moléculas de F₂ en vesículas de CaF₂, lo que las mantiene aisladas y por lo tanto estables.