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scienzachimica

La tecnica NMR ormai è diventata la tecnica più

La tecnica NMR ormai è diventata la tecnica più efficace e veloce per riuscire ad attribuire le strutture alle molecole.
Immaginate di prendere una qualsiasi sostanza pura e di non conoscerne la composizione, come fareste a determinare quali atomi contiene e come sono legati tra di loro per formare una molecola?

In realtà esistono tante tecniche per scoprirlo ma usando l'NMR riusciamo a portare a casa un risultato completo in un tempo decisamente piccolo, si parla di giorni o settimane. Grazie a questa tecnica il lavoro dei chimici è diventato enormemente più facile, basti pensare che dalla scoperta della prima PENICILLINA (1927 circa) all'identificazione della struttura della molecola sono passati più di un decennio. Ovviamente si parla degli anni '30 del secolo scorso ma oggi giorno sarebbe possibile scoprire quasi tutto di una molecola semplicemente facendola "risuonare" usando le onde radio.

Queta tecnica è anche unica nel suo genere perché ci permette letteralmente di comunicare con i singoli atomi di una molecola per riuscire a scoprire a quali altri atomi è legato, nessun'altra tecnica ci dà questa possibilità.

Per la sua grandissima versatilità la tecnica NMR viene insegnata in qualsiasi corso di Chimica a livello universitario perché ogni ramo della chimica che voi decidiate di percorrere può far molto comodo conoscere la tecnica e saper interpretate i vari spettri.

GRAFITE 🌍 Sicuramente la possibilità di scriv

GRAFITE

🌍 Sicuramente la possibilità di scrivere e quindi di tramandare le idee e le informazioni alle future generazioni è stata la molla che ha portato HOMO SAPIENS a dominare il pianeta, e a breve anche a dominare il sistema solare. Disegnare e scrivere però non sono qualcosa di scontato visto che la Natura non scrive e non disegna niente; l'uomo ha dovuto sperimentare molte combinazioni di materiali per riuscire a tracciare dei segni in maniera veloce e facilmente trasportabile.

📝 Uno dei materiale che più ha dato alla specie umana è senza ombra di dubbio la GRAFITE, questo minerale composto quasi esclusivamente da atomi di CARBONIO (C) ha una proprietà unica nel suo genere e cioè ha una durezza molto bassa, 1 su un massimo di 10 della scala Mohs. La durezza non va confusa con la fragilità, la parola "durezza" che noi usiamo nella lingua comune fa riferimento alla resistenza agli urti di un dato oggetto ma in termini scientifici questa caratteristica prende il nome di FRAGILITÀ.

💎 La DUREZZA invece è la capacità di un oggetto di scalfirne un altro; non esiste quindi un valore assoluto ma i vari materiali vengono confrontati tra di loro in diverse scale, la più famosa è quella di Mohs.
Dicevamo che la grafite è particolare perché è meno dura anche della carta, infatti quando noi disegnamo con una matita la carta essendo più dura della mina riesce a scalfirla ed ecco che appare il tratto nero sul foglio.
Anche il DIAMANTE è formato solo da atomi di Carbonio ma essendo legati in maniera diversa formano un altro tipo di materiale, questa volta con una durezza pari a 10/10, il diamante infatti è il materiale naturale più duro che esista.

✏️ Oggigiorno le varie mine delle matite che usiamo tutti i giorni non sono interamente fatte solo di grafite ma vengono aggiunti diversi additivi per ottenere proprietà diverse. Esistono infatti materie più morbide o più dure in base al tratto più o meno marcato che lasciano sul foglio, esiste tutta una classificazione in merito ma sicuramente avete sentito parlare di matite BH2 o B.
Uno degli additivi più utilizzati è l'ossido di calcio (CaO).

Potete immaginare come sarebbe la vita di uno studente senza le matite?🤔

Piccoli germi di cristallizzazione Quando si vuol

Piccoli germi di cristallizzazione

Quando si vuole ottenere dei cristalli di dimensioni notevoli è quasi sempre raccomandato partire da dei cristalli più piccolo perché sono facili da ottenere e spesso hanno già la forma macroscopica del cristallo che vogliamo ottenere.

Basso: KCl
Sinistra: CuSO4
Altro destra: Cu(CH3COO)2

ACETATO DI ISOAMILE Cosa hanno in comune le banan

ACETATO DI ISOAMILE

Cosa hanno in comune le banane, le api e l'aceto? A prima vista niente ma se andiamo a osservare da più vicino vediamo che queste 3 cose sono concesse da una singola molecola.
Andiamo con calma e vediamo di cosa si tratta.

🍍L'acetato di isoamile è una molecola organica e chimicamente è un ESTERE. Molti esteri che presentano catene idrocarburiche semplici vengono percepite dai nostri recettori olfattivi e la sensazione che ci forniscono è quella di un aroma fruttato. Molta frutta infatti deve il suo odore a degli esteri di questo tipo. Il particolare l'odore caratteristico della banana matura è attribuibile proprio all'acetato di isoamile, ovviamente non possiamo attribuire la totalità dell'aroma della banana naturale a una sola molecola ma questa molecola ne è la componente principale.

🥗Questa molecola presenta il nome ACETATO e cosa ci fa venire in mente? Bhe ovviamente pensiamo subito all'aceto, infatti la porzione a 2 atomi di carbonio deriva proprio dall'ACIDO ACETICO, cioè la molecola che impartisce il gusto e l'odore all'aceto. In teoria è possibile produrre una vasta gamma di odori di frutta a partire dall'aceto semplicemente aggiungendo una porzione di molecola specifica per l'odore che si vuole ottenere. In questo modo è facile ottenere l'aroma di mela, pera, ananas e altri frutti.

🐝Caso vuole che questa molecola è anche uno di quei segnali chimici che le api si scambiano per comunicare con le altre compagne. Diversi studi hanno evidenziato che in presenza di questa molecola nell'aria le api tendono a diventare più aggressive e attaccano con maggior frequenza. Questo è dovuto al fatto che quando un'ape punge un invasore questa rilascia l'acetato di isoamile nell'ambiente circostante e avverte le altri api di un pericolo e le mette subito in guardia.
Questo delle api è un bellissimo esempio di come molecole identiche riescono a svolgere diverse funzioni all'interno di ecosistemi molto diversi tra loro. Infatti le api che sfruttano questo meccanismo e le banane appartengono a 2 zone ecologiche molto diverse e quindi l'evoluzione ha portato a ottenere questa situazione.

Io vi ho avvertito 🐝🍌😁

Elemento 63: EUROPIO Oggi è la Festa dell'EUROPA

Elemento 63: EUROPIO

Oggi è la Festa dell'EUROPA e quale miglior giorno per parlare di un elemento che prende il nome proprio dall'Europa?
Avete mai sentito parlare dell'elemento chiamato EUROPIO? Chi non è molto affine alla chimica sicuramente non ha mai sentito questo elemento quasi sconosciuto.
L' Europio appartiene a quella classe di elementi chiamati generalmente "lantanidi" e si trova nella parte bassa della Tavola Periodica, in quella regione che si trova staccata dalla parte principale della Tavola dove sono confinati gli elementi del blocco f.

L'Europio come molti dei sui cugini lantanidi è un elemento che entra nella nostra vita dalla porta del retro, nel senso che svolge qualche ruolo ma non ci accorgiamo quasi mai della sua presenza.

In particolare i lantanidi, chiamati anche TERRE RARE perché è difficile ottenerli puri, hanno delle interessanti proprietà magnetiche e ottiche. Vengono infatti usati per creare oggetti di alta tecnologia perché hanno delle caratteristiche uniche. È solo da pochi decenni infatti che si è aperto a livello mondiale il mercato di questi elementi perché nuove scoperte tecnologiche fanno uso proprio di questi metalli.

Uno degli usi più curiosi è sicuramente quello dell'elemento 63, l'EUROPIO infatti viene usato nella manifattura delle banconote di EURO come agente antifrode. Dicevamo infatti che i lantanidi hanno importanti caratteristiche magnetiche e ottiche ed è proprio per questo che viene utilizzato proprio un elemento appartenente a questa classe. Non sappiamo però se la scelta sia ricaduta sull'Europio in maniera intenzionale, cioè in modo da accostare la moneta europea a un elemento che ne ricordi il nome oppure perché non c'era altra scelta e quindi per un caso fortuito si è arrivati ad avere questa curiosa combinazione.

La ricetta per quanto riguarda l'inchiostro speciale usato per stampare le banconote di Euro è ancora un segreto e non sappiamo molto, quello che è sicuro è che alcuni atomi dell'elemento 63 sono all'interno di ogni banconota, anche se non sappiamo in che forma.

A cosa penso quando sento parlare di "PROTEINE IN

A cosa penso quando sento parlare di "PROTEINE IN POLVERE". 💪🏋🏻🏋️‍♂️

Ok, questo è solo Glicina, un amminoacido, ma avete capito il senso 😁

NOBEL 1902 Quando parliamo di cibo sicuramente un

NOBEL 1902

Quando parliamo di cibo sicuramente una delle prime parole che ci viene in mente è la parola ZUCCHERO. Gli zuccheri sono delle molecole organiche appartenenti alla famiglia dei carboidrati e sono estremamente importanti per gli essere viventi, la nostra vita dipende interamente da loro visto che sono la nostra principale forma di nutrimento. Il nostro cervello per esempio è in grado di "cibarsi" solo di zucchero, in particolare GLUCOSIO.

In Natura gli zuccheri sono presenti in tutti gli organismi viventi ma certamente le piante sono la nostra fonte principale; quante volte avete sentito parlare di barbabietola da zucchero o canna da zucchero?
I chimici organici si sono resi conto ben presto dell'importanza che queste molecole hanno per noi umani e hanno cominciato a estrarle e descriverle in maniera sistematica andando a capire le varie formule chimiche e a classificarle in base a diversi parametri.

È in questo contesto che si inserisce Emil Fischer, questo scienziato diede un contributo importantissimo per quanto riguarda la chimica degli zuccheri perché riuscire non solo a classificare e a riconoscere le varie strutture chimiche ma riuscì addirittura a identificare correttamente le varie CONFIGURAZIONI ASSOLUTE, risultato che ancora oggi non è banale da ottenere per alcune molecole.

Nel 1902 Fischer fu insignito del premio Nobel con la seguente motivazione "come riconoscenza per i suoi straordinari servizi ottenuti dai suoi lavori sulla sintesi degli zuccheri e delle purine".

Oltre agli zuccheri Fischer è famoso anche per i suoi lavori sulle PURINE, queste molecole sono presenti in tantissimi sistemi viventi, per esempio nel DNA o in molti metaboliti secondari come la caffeina.

Oggi il nome di Fischer si sente ancora molto, per esempio, in chimica organica si studiano le famose "proiezioni di Fisher" oppure sempre parlando di organica è famosa la "reazione di esterificazione di Fischer".

Elemento 79: ORO (Au) Se vi dicessi che in questo

Elemento 79: ORO (Au)

Se vi dicessi che in questo preciso istante per leggere questo post avete letteralmente tra le mani dell'oro vi sentireste un po' più ricchi? Ovviamente no, sicuramente avete speso di più per il dispositivo che usate rispetto a qualsiasi materiale presente al suo interno.

Chiediamoci però il perché è necessario usare un elemento così costoso (parliamo di 47€ per 1 grammo!) come l'oro per costruire un PC o un telefono, non è possibile usare altri elementi meno costosi e ridurre così i costi di produzione e quindi i prezzi in generale?

La risposta va ricercata seguendo 2 vie, vediamo perché è necessario l'uso dei metalli nei dispositivi elettronici e vediamo poi perché è proprio l'oro la scelta migliore.

Questo primo quesito è ovviamente alquanto scontato perché tutti sappiamo che affinché un dispositivo che funzioni a elettricità possa fare il suo dovere ha bisogno di un materiale che riesca a condurre l'elettricità. Si dà il caso che i metalli siano ottimi materiali per trasportare la corrente elettrica, è il meglio che possediamo a costi relativamente bassi. Nelle nostre case, per esempio, tutti i cavi elettrici contengono dei lunghi filamenti di RAME (Cu) che conducono la corrente e ci permettono di accendere lampadine e di caricare i telefoni.

Visto che il rame svolge così bene il compito di trasportare la corrente perché non usarlo al posto dell'oro nei dispositivi? Eccoci allora al secondo quesito. Il rame se esposto per tanto tempo all'aria e all'umidità tende a OSSIDARSI e quindi a perdere le sue proprietà di conduttore mentre l'oro invece è molto resistente a quasi tutti gli agenti chimici ed è quindi quasi impossibile corroderlo o alterarlo.

Ovviamente le componenti destinate a fungere da conduttori (per esempio basta prendere in mano una RAM oppure guardare una batteria per il telefono e si notano delle placchette dorate) non sono interamente fatte di oro ma sono solo rivestite superficialmente. Anche un solo strato di pochi MICROMETRI fa il suo dovere alla perfezione.

Oltre all'oro i nostri dispositivi contengono tanti altri elementi rari e costosi, l'oro è solo quello più emblematico. In futuro farò altri post in merito.

PET La nostra vita ormai non potrebbe più essere

PET

La nostra vita ormai non potrebbe più essere considerata tale se togliessimo di mezzo la plastica. Questo materiale è così versatile che gli essere umani ci hanno costruito di tutto, dai contenitori per cibo e bevande, ai vestiti e per finire abbiamo inserito la plastica anche dentro di noi sottoforma di protesi o altri accessori.

Quando guardiamo però un pezzo di plastica è necessario rendersi conto che non stiamo parlando di un singolo materiale ma che sotto il nome "PLASTICA" vengono etichettati svariati tipi di materiali. Non bisogna farsi ingannare del fatto che quasi sempre nel nostro immaginario la plastica è quasi tutta bianca o trasparente e sembra tutta uguale.

In questo post parleremo di PET, questa sigla è l'abbreviazione di "PoliEtilenTereftalato". Questo materiale polimerico (un sinonimo di plastica) è largamente usato in tutto il mondo come materiale di consumo, appartiene alla così detta "plastica di massa" e ogni anno vengono prodotte circa 40 milioni di tonnellate, in particolare dei paesi asiatici dove la manodopera per produrre una plastica di così largo consumo può essere economicamente vantaggioso.

Il PET trova la sua applicazione principale come materiale nell'imballaggio di liquidi e alimenti; provate a prendere la vostra bottiglia di acqua e cercate il simbolo correlato al PET cioè un triangolo con all'interno la sigla, la troverete su ogni bottiglia.
Questa sigla oltre a dire al consumatore che materiale ha tra le mani serve soprattutto per quanto riguarda il riciclo. Il PET infatti è un materiale detto "termoplastico" cioè può essere fuso senza subire significative perdite di qualità ed essere rimodellato in qualcos'altro.

Ovviamente dopo tanti cicli di riciclaggio il materiale perde le sue eccellenti caratteristiche meccaniche e non può più essere usato per imballare alimenti ecco quindi che il PET viene adoperato per altri usi. Per esempio stupirà che i maglioni di pile sono fatti letteralmente in plastica, usando PET riciclato.

Anche se questo materiale è reciclabile ciò non significa che tutto il PET prodotto al mondo subisca questa sorte.
Facciamo un uso consapevole della plastica e recicliamo sempre. 🌍♥️♻️

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