Premio Nobel per la Chimica 2023

Premio Nobel per la Chimica 2023

Moungi G. Bawendi, Louis E. Brus e Alexei I. Ekimov sono insigniti del Premio Nobel per la chimica 2023 con la motivazione: “per la scoperta e lo sviluppo di punti quantici”.

Queste minuscole particelle hanno proprietà uniche e ora sono utilizzate per diffondere la loro luce dagli schermi televisivi a QLED e dalle lampade a LED.

Queste particelle, inoltre, catalizzano reazioni chimiche e la loro luce particolarmente chiara può illuminare il tessuto tumorale ed essere così di grande aiuto negli interventi chirurgici.

E con oggi sono esattamente 60 anni che un italiano non riceve un Premio Nobel per la Chimica: l’ultimo fu Giulio Natta nel 1963.  Ed anche l’unico.

Link: Elenco di tutti gli insigniti del Premio Nobel della Chimica e motivazioni

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Molecole

Avogadro: un semplice programma per disegnare molecole

Nel mio sito sulla Didattica della Chimica avevo, molti anni fa, recensito Avogadro, un semplice programma per disegnare molecole. Alla pagina avevo inserito un semplice screencast che mostrava la semplicità d’utilizzo del tool. Purtroppo si basava su Java script e Adobe Flash, per cui non è più visibile: lo riporto, aggiornandolo, in questa “pillola”.

Non è più solo il più famoso chimico italiano Amedeo, ma ora è anche un software per la modellazione molecolare.

Avogadro è un progetto open source multipiattaforma nato da poco tempo nell’ambito del progetto Open Molecules e giunto, ad oggi alla versione 1.20.

Avogadro, come è detto, è multipiattaforma ed è quindi disponibile per ambienti Windows, MacOS X e Linux. Anzi, nasce proprio come applicazione Linux, per cui il porting in ambiente Windows denuncia in alcuni momenti una certa instabilità. Ma stiamo parlando ancora di una versione beta.

Per ora il programma è disponibile in italiano, oltre che in altre lingue.

Avogadro consente di disegnare molecole semplici e complesse con una notevole velocità di esecuzione e con una buona semplicità d’uso. Le molecole possono essere rappresentate in diversi modi, come ad esempio “balls & sticks”, orbitali, sfere di Van der Waals, superfici, anelli, legami ad idrogeno.  E’ disponibile una vasta scelta di frammenti, i principali dei quali sono disponibili subito in un menu a tendina, con la possibilità di scegliere legami semplici, doppi e tripli.

Le molecole create possono essere manipolate a piacere, possono essere lette le distanze interatomiche, orientati gli angoli di legame, definiti con precisione i centri delle stesse.

Alcune estensioni consentono di produrre animazioni su percorsi personalizzati, ottimizzare la geometria e calcolare le energie.

Le molecole possono essere salvate in diversi formati, compresi i più noti come PDB, MDB, Gaussian e possono essere esportate in formato grafico JPG, PNG e BMP.

Per quanto riguarda l’importazione il programma si basa su Open Babel in grado di leggere e convertire oltre 80 formati.

Trattandosi di un prodotto aperto, Avogadro consente a sviluppatori di creare dei plugin per diverse funzioni.

Avogadro, disponibile per il download e informazioni al sito https://avogadro.cc  sembra un prodotto molto interessante, considerata la sua completa gratuità e per le notevoli potenzialità.

Cliccando sull’icona qui sotto si visualizzerà un breve webcast, fatto con la versione 0.81 in inglese,con la costruzione di semplici molecole.

 

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Tavola periodica

In ricordo del prof. G.Giacomo Guilizzoni

Sabato scorso ho ricevuto una email del figlio del prof. Gian Giacomo Guilizzoni ove mi informava della scomparsa a 97 anni del Padre.

Ho avuto una lunga frequentazione telematica con il Prof. Guilizzoni ma, prima di questa, ho avuto modo di conoscerlo avendo usato al liceo, come studente, il suo inetressantissimo ed attualissimo testo “Questionario di Chimica di base“.

Divenuto poi docente all’Istituto tecnico di Chiavari feci acquisire alla biblioteca scientifica un cospicuo numero di copie del testo in modo che fossero fornite in comodato d’uso agli studenti delle classi prime e seconde del corso geometri.

Alla fine degli anni ’90 ebbi la sorpresa di ricevere una email dal prof. Guilizzoni nella quale si congratulava per il sito sulla didattica Chimica che avevo prodotto nell’ambito delle attività sul Web della mia scuola. Rimasi piacevolmente sorpreso per la stima che un docente che ritenevo uno dei migliori d’Italia, oltre che fecondo autore di testi soprattutto per gli Istituti tecnici,  mi stava dando.

Il prof. Guilizzoni, quasi timidamente, mi chiese se fossi interessato a pubblicare alcuni dei suoi lavori. Ovviamente risposi sì e dopo pochi giorni Egli iniziò ad inviarmi dei materiali di altissimo livello.

La nostra frequentazione continuò nel tempo, ed ogni tanto, oltre che scambiarci auguri o considerazioni sullo stato della Chimica nelle scuole superiori italiane, Guilizzoni mi inviava alcuni dei suoi lavori, chiedendo sempre se li ritenevo interessanti. Ovviamente lo erano, eccome.

Dopo il mio pensionamento i nostri contatti diminuirono, anche se il professore ha sempre continuato nel suo lavoro di ricerca e scrittura, sia nell’ambito della Chimica che in quello, forse meno noto, dello scrittore di racconti interessanti, uno dei quali, “Accadde a Roraro“, scritto con una indubbia ironia e sagacia, gentilmente mi fece pervenire con dedica. Interessanti racconti brevi, oltre ad un repertorio dei termini della Chimica, ad un vasto ed interessante testo di Chimica a domande e risposte messe in termini colloquiali (e che mi inviò per la pubblicazione nel mio sito, dal titolo “Chimica colloquiale“), ed altro ancora è disponibile nel sito del professore, https://www.apertisverbis.it/ , che spero i famigliari vogliano conservare accessibile.

Ricordo, infine, che il prof. Guilizzoni per ben due volte, nel 1970 e nel 1983,  ricevette dall’Accademia dei Lincei il premio ministeriale per la Chimica.

Riporto, di seguito, i link ai documenti che il prof. Guilizzoni mi inviò per la pubblicazione e che si ritrovano anche nella sezione di questo sito: Didattica della Chimica .

Materiali didattici del prof. Gian Giacomo Guilizzoni (1925-2022)

 

I documenti PDF sono in formato Adobe Acrobat

 

 

Accadde a Roraro di Gian Giacomo Guilizzoni Dedica Questionario di Chimica di base

 

 

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molecole inorganiche

Note di nomenclatura chimica “vintage”

Nei primi anni ’80 del secolo scorso, quando insegnavo all’Istituto tecnico statale di Chiavari nel corso Geometri, mi resi conto che i libri di testo di chimica erano lacunosi per quanto riguardava la nomenclatura chimica inorganica, parte del programma della classe prima.

Decisi allora di predisporre una dispensa che potesse essere utile agli studenti nello studio. Allora l’Istituto disponeva solo di un computer con sistema operativo CP/M ed uno dei primi Commodore, ma non di un programma di wordprocessing che potesse scrivere le formule.

Usai, pertanto, il sistema più semplice: la macchina da scrivere e, per alcune correzioni, la penna.

Le dispense vennero prima distribuite come fotocopie, poi rimpicciolite con la fotocopiatrice, impaginate a libretto e consegnate a ciascun studente.

Nella sezione della Didattica della Chimica di questo sito un PDF lo avevo già pubblicato, ma era una seconda versione, quella a libretto. La prima l’ho ritrovata, stampata, nei giorni scorsi, per cui mi è sembrato simpatico pubblicarla come PDF.

Note d nomenclatura chimica inorganica
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Nobel per la Chimica 2020

Premio Nobel Chimica 2020

Il Premio Nobel per la Chimica 2020 è stato assegnato a due ricercatrici: Emmanuelle Charpentier (Francia) e Jennifer Doudna (USA) “Per lo sviluppo di un metodo per editare il genoma”.

Le due ricercatrici hanno scoperto un sistema “a forbice”, CRISPR/Cas9 genetic scissors, che permette la modifica del DNA di microorganismi, piante e animali con estrema precisione. Tale scoperta avrà un forte impatto nella cura di molte patologie, ad esempio nelle neoplasie.

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Premi Nobel per la Chimica 2019

Il premio Nobel per la Chimica 2019 è stato assegnato dall’Accademia Reale Svedese delle Scienze a John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino.

La motivazione è “Per lo sviluppo delle batterie agli ioni litio. Attraverso il loro lavoro hanno creato le giuste condizioni per una società senza fili e libera dai combustibili fossili, così portando i più grandi benefici all’umanità.”

John B. Goodenough è lo scienziato più anziano insignito del premio Nobel, avendo compiuto 97 anni.

Premio Nobel per la Chimica 2019
Premio Nobel per la Chimica 2019
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Nuovo Sistema Internazionale

La nuova definizione di mole

La mole (simbolo: mol) dal 1971 è entrata a far parte delle sette unità fondamentali del Sistema Internazionale (SI).

La mole è stata definita la quantità di materia che contiene un numero di particelle pari a quello degli atomi presenti in 12 grammi di Carbonio-12 (12C, l’isotopo del Carbonio più diffuso in natura).

Questo numero di particelle o insiemi delle stesse, quando espresso in mol-1, è detto numero o costante di Avogadro (NA), in ricordo dello scienziato italiano Amedeo Avogadro, ed è un numero molto grande:

NA = 6,02214076  ·1023 mol -1

da cui

1 mol = 6,02214076  ·1023 / NA

Una mole (1 mol) contiene 6,02214076·1023particelle (atomi, molecole, elettroni, protoni, neutroni e insiemi degli stessi).

Ad esempio, una mole di O2 (Ossigeno) contiene 6,02214076·1023 molecole; una mole di Fe (Ferro) contiene 6,02214076·1023 atomi di ferro.

Con questa definizione il valore della massa molare del Carbonio-12, M(12C), era pari a 0,012 kg/mol (12 grammi); ciò poteva ingenerare errori qualora, con ricerche sempre più raffinate, la stessa fosse determinata anche con minime differenze.

In altre parole, così come fatto per altre unità di misura, quali la lunghezza e la massa, la bontà del campione non poteva più essere considerata assoluta in quanto allora ed ancor oggi, non è possibile verificare sperimentalmente il numero esatto di atomi presenti in 0,012 kg (12 g.) di 12C.

Per questo motivo, nel 2018 la Conférence générale des poids et mesures (CGPM) ha stabilito che dal 20 maggio 2019 le sette unità fondamentali del SI dovessero essere definite in relazione a sette costanti fisiche. Nel caso della mole, la costante è, appunto, il Numero o Costante di Avogadro

Il cambiamento del paradigma, nel caso della mole, è una nuova definizione del valore della massa molare del Carbonio-12, M(12C) che non è più noto ma si deve ricavare sperimentalmente.

Dal punto di vista pratico, invero, non cambia nulla a livello stechiometrico.

Per approfondire l’argomento e per conoscere come sia possibile definire sperimentalmente la mole, è interessante questa brochure del Consultative Committee for Amount of Substance – Metrology in Chemistry and Biology (CCQM): https://www.bipm.org/utils/en/pdf/si-mep/SI-App2-mole.pdf

Un’altra interessante brochure sulla nuova definizione elle unità fondamentali del SI è disponibile presso il sito dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM): https://www.inrim.it/ricerca-sviluppo/le-unita-di-misura/la-ridefinizione-del-sistema-internazionale-delle-unita-di

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