La química en el otoño

 La presencia de agua ambiental puede relacionarse con el tiempo, así que su medida o detección nos permite augurar próximas lluvias. En este mecanismo de predicción un tanto rudimentario se basan los galos do tempo portugueses (gallos del tiempo) que presentan diferente coloración según el tiempo. Cuando hay elevada humedad ambiental presentan coloración rosa, y cuando ésta es baja presentan coloración azul. El compuesto empleado como pigmento para fabricar estos galos do tempo es el cloruro cobaltoso hexahidratado (que es la versión del compuesto que se comercializa).

El cloruro cobaltoso es un compuesto cristalino que atrae la humedad ambiental y la incorpora a su estructura –es higroscópico- y además es capaz de irse disolviendo en ella lentamente –es delicuescente-. Estas propiedades le dotan de una particularidad mayor, y es que según haya o no humedad este compuesto puede presentarse de dos formas: la forma anhidra, o sin agua, y la forma hidratada, con agua en su estructura, y ambas formas, a causa de la diferente simetría que presentan, tienen un color diferente, azul (la forma anhidra) y rosa (la forma hidratada).

El cloruro cobaltoso hidratado o trans-dicloruro de cobalto tetrahidratado es un complejo cristalino, lo que quiere decir que su estructura y sus enlaces se distribuyen en una red tridimesional. Si nos fijamos en el entorno del  átomo de cobalto de la figura (representado en violeta) veremos que éste se presenta enlazado, por medio de electrones de valencia, a seis ligandos diferentes: dos átomos de cloro (verde) y cuatro moléculas de agua (hidrógeno blanco y oxígeno rojo), conformando un entorno de geometría octaédrica alrededor del cobalto. 

Los electrones se distribuyen en dos niveles energéticos diferentes, y para pasar de un nivel inferior a un nivel superior necesitan absorber energía. La radiación visible tiene energía suficiente como para promover un electrón de un nivel inferior a otro superior en el cloruro cobaltoso hidratado. Este compuesto necesita absorber radiación de la energía que se corresponde con el color verde, precisamente la que no podremos ver. El compuesto lo vemos del color complementario al verde, del color que no necesita absorber, sino del que refleja. Por este motivo el compuesto lo vemos de color rosado, que es el complementario del verde.

Cuando el cloruro cobaltoso hidratado se seca completamente, pierde todas las moléculas de agua que actuaban como ligando, se forma el cloruro cobaltoso anhidro.

El cloruro cobaltoso anhidro, en su forma iónica de tetracloruro de cobalto, también es un complejo cristalino. Si nos fijamos en un átomo de cobalto (color violeta) de la estructura cristalina de la figura de arriba podemos verlo rodeado de cuatro átomos de cloro (verde), conformando un entorno tetraédrico alrededor del cobalto. 

Como cualquier variación en la simetría de un compuesto afecta a cómo se distribuyen los electrones de valencia, ocurre que éstos dejan de estar al mismo nivel de energía y pasan a ocupar dos niveles de energía diferentes.

La situación parece similar a la del compuesto hidratado, pero en realidad la diferencia energética entre un nivel y otro es menor en un entorno tetraédrico que en uno octaédrico. Esto se traduce en que el electrón necesitará menos energía para saltar del nivel inferior al superior en el compuesto anhidro que en el hidratado.

El cloruro cobaltoso anhidro absorbe radiación de energía correspondiente al color naranja. Si el compuesto absorbe la radiación naranja querrá decir que esa será precisamente la que no vemos, y es por ello que el compuesto anhidro lo observamos del color complementario al naranja: el azul.

A causa de esta variación de color del cloruro cobaltoso este compuesto se utiliza como indicador de la presencia de humedad. La coloración rosa indicará presencia de humedad y la azul ausencia de ella. Esta particularidad lo convierte en un compuesto muy práctico.

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