La Bicocca in Umanitaria

Viaggio attraverso la tavola periodica degli elementi Perché la simmetria guida la struttura e la reattività della materia: astrazione e realtà


Prof.ssa Franca Morazzoni

  • venerdì 21 gennaio ore 14:30 – 16:30
  • venerdì 11 marzo ore 14:30 – 16:30


Viaggio attraverso la tavola periodica degli elementi

Frequentemente la chimica, più di altre discipline, viene presentata come un insieme di modificazioni della materia difficili da razionalizzare e ancor più da ricordare. Onde, la difficoltà di apprendimento di questa scienza a livello pre-accademico e la conseguente esigua diffusione nella cultura non specialistica. Centrale per la comunicazione della chimica, più che per la matematica e la fisica, è stato la messa a punto di uno schema unitario che raccoglie le proprietà degli individui chimici e ne rende possibile una facile previsione di comportamento. Questo “genius loci” è il Sistema Periodico degli Elementi, dovuto al chimico Russo Mendeleev. Lo scienziato propose una organizzazione degli elementi chimici, per righe e per colonne, in funzione delle analogie tra le reazioni cui i singoli elementi davano luogo. Questo approccio, del tutto fenomenologico, costituisce la legge naturale di combinazione degli elementi, ma non ne spiega l’origine. La ragione per la quale la posizione degli elementi nel sistema periodico predice la reattività, è l’assetto degli elettroni attorno ai nuclei dei differenti elementi. Questo assetto, ben descritto dalla meccanica quantistica, razionalizza anche le così dette proprietà periodiche, ad es. il raggio atomico e l’energia di ionizzazione. Si può quindi concludere che il sistema periodico degli elementi costituisce l’idea unificante della chimica, ove vengono sintetizzate sia le proprietà di massa che energetiche. Con il sistema periodico degli elementi la chimica diventa scienza di base.

Perché la simmetria guida la struttura e la reattività della materia: astrazione e realtà

Proseguendo nell’analisi della disciplina chimica iniziata con il primo seminario, si rende necessaria la descrizione degli oggetti (molecole) responsabili delle reazioni chimiche e l’analisi della loro forma. La forma delle molecole e la natura delle interazioni tra gli atomi consente di razionalizzare la struttura delle molecole (perché l’acqua è un angolo, perché il metano è un tetraedro, ecc e di associare alla struttura delle molecole le loro principali proprietà chimiche. Nessuna forma è casuale, ma viene associata ad un massimo di stabilità ed un minimo di energia. Così la chimica in natura assume indirizzi convenienti all’equilibrio delle molecole.

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