Dell’esistenza dell’atomo

L’atomo esiste!

Cancellate subito quel sorrisino sarcastico che sta affiorando sui vostri volti: non voleva essere uno scoop, so benissimo che è cosa nota  da circa un centinaio d’anni! Eppure, nonostante il mondo in cui io sono nata fosse già atomico, (indizio sulla mia età: ho meno di cento anni )  e allora si parlasse addirittura  di Era Atomica, poche sono  le cose  capaci di affascinarmi e di obbligarmi a pensare come invece  è in grado di fare  l’atomo. Potrei quasi dire che mi fa piacere che esista. Quando guardo il gatto Astro o il cactus fiorito, quando respiro o mi accorgo di vivere, ecco,  immediatamente,  mi viene in mente lui, l’atomo, la materia prima  di  tutto l’universo.  Se poi, da chimico, sostituisco “atomo” con “elemento”,  mi appaiono tutti lì,  strategicamente disposti sulla tavola  periodica  e non posso che stupirmi che la straordinaria varietà del mondo sia il risultato di  combinazioni, incontri e scontri di   pochi, pochissimi individui ( 118 sulla tavola, ma molto meno quelli attivi).

Stupore: questo mi scatena l’atomo, da sempre, ancor prima di incontrare Schrödinger e la meccanica quantistitica all’Università e di scoprire che non solo era impossibile da vedere, ma anche da immaginare! Anche se un modo per vederli oggi c’è.

E’ vero che gli atomi  non potranno mai essere visti con gli occhi o utilizzando un normale microscopio. Sono troppo piccoli per la luce visibile la cui lunghezza d’onda è migliaia di volte più grande di un atomo.

Oggi però, si può però ottenere un’immagine indiretta dell’atomo usando altri tipi di microscopi che non usano la luce visibile, come ad esempio un microscopio elettronico o uno scanning tunneling microscope STM. Le immagini  che mostrano sono false: forme e colori sono aggiunti dai computer. Tuttavia si può ottenere una mappa che dà informazioni sulle dimensioni e la la loro  disposizione.

STMLo scanning tunnelling microscope (STM) è uno strumento fantastico che  ci ha permesso negli ultimi 20 anni di vedere gli atomi uno a uno.
Questo microscopio consiste di una punta che puo’ essere fatta scorrere (scanning) sulla superficie del materiale metallico del quale si vogliono “fotografare” gli atomi. E’ possibile posizionare la punta con grandissima precisione a una distanza fissa dalla superficie. Il microscopio funziona registrando la posizione della punta in ogni momento. Queste misure ci danno una rappresentazione in rilievo della superficie dove le “montagne” sono i singoli atomi. Il posizionamento è  fatto mantenendo costante la corrente che si stabilisce tra la punta e il campione: corrente dovuta all’effetto tunnel ( tunnelling).

Se cliccate qui, potrete vedere delle immagini fantastiche!

Immaginare un atomo con tanto di  nucleo ed elettroni  invece,  diventa davvero arduo visto che i modelli ancora  presenti sui libri scolastici non sono soddisfacenti e l’unico modo per descriverlo correttamente è quello di utilizzare  funzioni d’onda,  funzioni matematiche  di soluzione non proprio intuitiva! Non voglio  ancora affrontare l’argomento ma posso consigliare due libri  che ho trovato molto interessanti e piacevoli

Jim Al-Khalili- La fisica dei perplessi- Bollati Boringhieri

Marco Delmastro – Particelle familiari- Editori  Laterza (ottimo per gli studenti delle superiori!)

Ma ritorniamo allo scoop iniziale: L’atomo esiste ! E’ questo il titolo che ho dato alla traduzione in filmato di alcune slide di un lavoro in  power point fatto qualche tempo fa.  Non è stupendo ma può essere  didatticamente utile perchè  racconta brevemente il percorso  fatto dall’uomo  per arrivare ad affermare l’esistenza degli atomi.

 

 

 

Vi lascio con due visioni poetiche dell’argomento distanti più di 2000 anni fra loro:  alcuni frammenti  di tratti da un meraviglioso poema latino De rerum natura di Lucrezio  (98-54 a.C.) e il video “il bambino e il suo atomo ” IBM (2o13 d.C)

 

E affinché tuttavia dei miei detti non dubiti

per il fatto che gli atomi sfuggono agli occhi,

apprendi che esistono corpi oltre gli atomi

che nemmeno si possono vedere e dei quali

devi tu stesso ammettere l’essere.

……

inoltre sentiamo dei corpi gli odori diversi

e niente vediamo venire alle nari;

nè i flussi vediamo del caldo e del freddo

nè dato è di scorgere il suon della voce;

eppure son cose di vita corporea,

perchè muovono i sensi: infatti

toccar ed esser toccato a nulla è possibile

che non sia di natura corporea.

Lucrezio  De rerum natura, I , 263-270, 297-304

 

 

 

 

 

 

 

 

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Ancora miscugli

“Ancora miscugli?! Uffa!! In classe, in laboratorio, sul blog basta!”

la scienza della pasticceriaNoto però che nell’elenco di ambienti reali e virtuali  che avete menzionato nella vostra lamentazione iniziale , non è citata la cucina e quindi, oggi andremo proprio là. Nelle slide  si  parlerà, infatti,  della preparazione  di un miscuglio commestibile molto, molto semplice ma ho cattive notizie per voi! Ho comprato un libro fantastico ( che consiglio  caldamente a tutti!)

Dario Bressanini – La scienza della pasticceria – la chimica dei bignè –  Gribaudo

Ne sono certa: questo  migliorerà di molto la qualità dei miscugli culinari  che vi proporrò durante l’anno, aggiungendo anche  quel pizzico di complessità sufficiente a renderli  ancora  più interessanti.

 

 

 

 

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Magia

cappello mago“Come fa ad esistere la magia? E come ha fatto la gente a scoprirla per poi applicarla?”
La consegna era: scrivere una domanda, una curiosità, preferibilmente inerente alla chimica o comunque tale da richiedere risposte di carattere scientifico, alla quale fosse possibile dare risposta nel corso dell’anno, .
Le ragioni di questa richiesta erano molteplici: trovare centri d’interesse sui quali puntare nel corso dell’anno per coinvolgerli il più possibile, capire se fosse chiaro il concetto di scienza, capire se avessero recepito, a grandi linee, i campi d’intervento della chimica.
Non è stato facile tirar fuori qualcosa: d’acchito sembrava che nulla li incuriosisse o li interessasse. Poi qualcosa è saltato fuori, rivelando come il concetto di scienza non sia per nulla chiaro e quello di chimica men che meno.
Riproporrò la consegna fra tre mesi per vedere se c’è stato qualche cambiamento e intanto lavorerò sulle risposte alle domande possibili.
La domanda che ho scritto lassù in alto però , mi ha dato una violenta fitta al cuore. Badate bene non era
“esiste la magia ?’” e l’avrei considerato un modo provocatorio per dare il via a una discussione, un desiderio di approfondire il concetto di scienza.
Mi trovavo di fronte a un’affermazione. “La magia esiste” seguita dalla serie di domande incredibili “come è stata scoperta” e “quali ne sono le regole”.
Praticamente il programma della prima lezione nella scuola di magia di Harry Potter!
Ora, può essere che con gli anni la mia somiglianza con maga Magò si sia accentuata e questo abbia fatto scattare una serie di associazioni concretizzatesi in quella domanda. Certo, uscire dal mondo dell’infanzia è complesso, pensavo però che intorno a 16 anni il più fosse fatto e maghi e fattucchiere avessero trovato la loro giusta collocazione!
Guardando però la nostra Italia così culturalmente arretrata, soprattutto in campo scientifico, il dubbio è che non sia un difficile ingresso nel mondo degli adulti ad aver ispirato quella improponibile questione! Temo invece che sempre più si stia scivolando verso l’oscurantismo e la superstizione e la naturalezza mostrata nel porre la domanda ne è un’ implicita conferma.
Erano gli anni 70 quando, in televisione, Piero Angela faceva quel suo viaggio nel paranormale in cui con l’aiuto di un bravissimo prestigiatore svelava truffe di ogni genere. Ora siamo in controtendenza, ora in tv c’è Voyager e … non dico altro.
Eppure a me sembra che la scienza e la tecnologia ci abbiano regalato conoscenze, scoperte e invenzioni affascinanti e davvero magiche: perché non appassionarsi e ricercare l’origine e le regole di quelle discipline?
Voglio concludere questo post riportando una parte della prefazione al libro “La fisica dei perplessi” di Jim Al-khalili, Il testo si occupa di meccanica quantistica, quanto di più strano esista nel mondo della scienza e l’autore, per presentare l’argomento al lettori, sceglie alcune frasi, che mi sembrano in perfetta sintonia con il tema di queste righe.

prefazioneFeyman
Ho cambiato idea: lascio a questo video la conclusione.

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In laboratorio; bilance e cilindri graduati

Bilance e cilindri

Qualche slide atipica per ricordarvi cosa avete visto, udito e fatto in laboratorio.

 

 

 

Per saperne di più sugli strumenti di laboratorio leggete i due articoli di Sergio Palazzi pubblicati sul sito di Chimicare. In particolare  cercate gli strumenti e la vetreria che avete usato e leggetevi quello che dice sul picnometro,  lo strumento utilizzato per le misure di densità.

Nelle slide cito due libri:

il “Trattato elementare di chimica ” che , a dispetto del titolo, è un pò troppo impegnativo per il momento!

Primo Levi -L’altrui mestiere- Einaudi. Un libro splendido.  E di questo leggeremo e discuteremo  diversi capitoli.

A chi fosse interessato alla lettura degli scritti originali di Lavoisier (qualche visitatore del sito!) consiglio un libro  a cura di Marco Taddia docente di Chimica Analitica all’Università di Bologna e da Marco Ciardi docente di Storia della Scienza al Dipartimento di Filosofia dello stesso Ateneo  :

Antoine – Laurent Lavoisier -” Opuscoli fisici e chimici” – Bononia University Press 2005

Ancora un consiglio per visitatori interessati:

eccovi un libro ( datato e forse difficile da trovare) che trovo molto utile in quanto è un’antologia di testi originali, scritti da famosissimi scienziati,   su argomenti quali materia e energia:

A.Baracca, A.Rossi-Materia e Energia- Milano 1978

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Chimica cioè?

Eccovi le prime slide. Vi avverto: non aspettatevi un riassunto tradizionale; quello proprio non riesco a farlo. Provate a leggere le mie storie  e, visto che ci siete, date un’ occhiatina anche  qui. Naturalmente potete commentare,  suggerire, chiedere, aprire discussioni, interagire come meglio credete.   Vorrei che provaste a considerare questo spazio  come un punto di incontro, una piazza, che, con le sue attività, potrebbe rendere più piacevole e vivace il percorso ! Per ora, buona lettura!

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Ai miei nuovi studenti

avatarCarissimi studenti ancora sconosciuti,

mi chiamo Margherita Spanedda e sarò la vostra guida in questo tour ” Le meraviglie della chimica”: un fantastico viaggio tra i segreti di una materia sconosciuta o misconosciuta, che durerà un anno. Alcune escursioni saranno un po’ faticose ma vi assicuro: ne vale la pena!
Ricordate l’attrezzatura , importante per affrontare tutte le difficoltà, che potrebbero ostacolare il nostro cammino. Deve essere leggera e confortevole. Lasciate perciò a casa paure e pregiudizi: sono pesanti e creano un mucchio di problemi . Fate invece una buona scorta di curiosità. Non potete immaginare quanto sia utile per rendere facile e divertente anche l’itinerario più intricato e impervio ( Ah! non dimenticate il vocabolario, magari in edizione tascabile).
Ricordatevi l’immaginazione e la fantasia, indispensabili per questa escursione nella scienza: anche quello che può sembrare banale si può trasformare in qualcosa di inaspettato e veramente esplosivo se vi assicurerete una buona dose di questi due ingredienti!
Ricordate quelle domande che vi erano venute in mente in viaggi precedenti e alle quali ancora non avete dato risposta. Magari a soluzione potrebbe essere là, alla fine di un sentiero ancora inesplorato o nascosta in quello che da lontano sembrava un intricato e arido bosco e ora appare un magico luogo pieno di giganteschi funghi porcini.
E poi dimenticate. Dimenticate tutte le cose che avete imparato a memoria – e mai veramente capito- quelle che ora sono lì, appiccicate come inutile zavorra; non le poesie però! Di quelle ce ne sarà bisogno lungo tutto il cammino ( e non mi riferisco solo al nostro viaggio!).
Dimenticate la paura di non sapere e di non essere capaci di. Avete una grossa opportunità: affrontare un percorso nuovo: mettetevi in gioco, sperimentate e … fidatevi della guida.
Non è la prima volta che affronto questo viaggio e ne conosco le difficoltà. Vi indicherò i percorsi, ma lascerò che siate voi a scoprirne tutte le bellezze. Ad alcune domande risponderò, per altre risposte dovrete voi cercare, osservare e sperimentare. Nella mia valigia ho messo, insieme all’esperienza, la pazienza e la voglia di conoscere nuove persone, una grossa quantità di entusiasmo  Quello che tenterò di trasmettervi, infatti, non sarà un semplice fagotto di  nozioni ma un po’ di entusiasmo, un po’ di quello che provo io per questa materia e, nonostante tutto, per il mio mestiere.
Mi piace il mio modo di guardare il mondo: mi piacciono le mille storie che può raccontarmi una goccia d’acqua o un cristallo di sale. Mi piace poter osservare le cose da diverse angolazioni e vederle sempre diverse. Mi piace scoprire la complessità del mondo in cui vivo.
Vorrei fosse così anche per voi e mi impegnerò per raggiungere questo obiettivo.
Quando ci conosceremo quindi, tracceremo un itinerario, partendo proprio dalle vostre domande e dalle vostre curiosità.
In attesa di conoscervi, non mi resta che augurarvi

BUON VIAGGIO!

* Astenersi da Mentos e Coca Cola o almeno non limitarsi a quello ;)

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Verso Venezia

Da Chioggia a Venezia in motonave.
Avevo già fatto questo viaggio  seguendo un itinerario che prevedeva sbarchi su isolette, cambi di mezzi di trasporto, insomma, un insieme piuttosto divertente ma complesso, che mi aveva impedito di gustarmi il paesaggio lagunare. Non ricordavo proprio il momento dell’apparizione di Venezia,  evanescente e magica all’orizzonte come in un quadro di Virgilio Guidi.  Avevo però in mente alcuni  versi di Diego Valeri, poeta molto amato dalla mia maestra delle elementari, dedicati a Venezia:

C’è una città di questo mondo,
ma così bella, ma così strana
che pare un gioco di fata morgana
e una visione di cuore profondo,

Occhi puntati sulla laguna quindi, in attesa di tanto incanto.
Ed ecco il miraggio ma non è quello che descrive Valeri:

Avviluppata in un roseo velo,
sta con le sue chiese, palazzi, giardini,
tutta sospesa tra due turchini,
quello del mare, quello del cielo.

Non è quello che dipinge Guidi

Virgilio-Guidi-Marina-di-San-Giorgio2

Virgilio-Guidi-Marina-di-San-Giorgio.

ma per uno strano gioco di colori di luci e di riflessi vi assomiglia in modo per certi versi sconvolgente.

Marghera

Marghera vista dalla laguna

Marghera

Marghera
Quella strana visione di archi, camini, e ciminiere, che laggiù, tra i giochi d’onde e di sole sembra perfino bello, è uno dei luoghi più inquinati, discussi e odiati d’Italia.  Guardando quel  profilo,  che ricorda un’ enorme astronave atterrata da un mondo lontano, altre poesie mi vengono in mente. Poesie che forse non sono mai entrate nelle scuole ma che si leggevano sui volantini degli operai delle fabbriche di Marghera in lotta, una lotta impari contro la morte in sembianze di cloruro di vinile.
Le parole sono quelle del poeta – operaio Ferruccio Brugnaro

Cloruro di vinile
Nel nostro reparto si lavora il cloruro
abbiamo capito di recente che è una sostanza cancerogena
abbiamo parlato a lungo oggi di questo
abbiamo discusso, dibattuto
siamo stravolti
duri brividi corrono
sui finestroni
del reparto
il cloruro di vinile
non risparmia nessuno
la morte non è
mai stata
così presente
non si sente che la morte

Domenica 15 dicembre 1996

Ed è ancora la voce di Brugnaro a levarsi dopo quella vergognosa sentenza di assoluzione  (se le avete dimenticate o vi sono ignote, vi invito a leggere le fasi della vicenda giudiziaria)

Tutti assolti al processo
per le morti al petrolchimico
Lavoravamo tra micidiali veleni
sostanze terribili
cancerogene.
Non affermate ora
furfanti
ladri di vite
che non c’era alcuna certezza
che non c’erano legislazioni.
Non dite, non dite che non sapevate.
Avete ammazzato e ammazzate ancora
tranquilli indisturbati
tanto
il fatto non sussiste.
I miei compagni morti non sono
mai esistiti
sono svaniti nel nulla.
I miei compagni operai
morti
non possono tollerare
questa vergogna.
Non possiamo sopportare
questo insulto.
Nessun padrone
nessun tribunale
potrà mai recingerci
di un così grande
infame silenzio.

 Ancora una poesia di Brugnaro: mi piace moltissimo.

Verde e ancora verde
C’è una casa a Portomarghera
sotto le ciminiere
che un uomo
e un ragazzo
dipingono e ridipingono
continuamente.
Una volta lo fanno verde intenso
una volta verde chiaro
una volta verde
luminoso
che si vede anche
di notte
da molto lontano.
Non si stancano mai
la fanno verde
e ancora verde
e poi verde
come il colore dei prati
come il colore degli alberi.
La fanno verde lucida
certe volte
come un sogno
straziante
tra gli sputi neri
delle fabbriche.
L’aprile è scomparso da Portomarghera
la primavera
è morta
c’è solo
questa minuscola casa
che un uomo e un ragazzo
dipingono
e ridipingono
instancabilmente
tra canali di catrame
tralicci
bufere di polveri
micidiali
su ogni
germoglio
su ogni
segno
dolce
di movimento.

E mentre sono ancora rapita dal fascino nefasto delle ferraglie di Marghera, ecco apparire Venezia. Ma che cos’e quello strano condominio che deturpa il profilo della città?

Nave a Venezia

Adesso è tutto più chiaro.

navi a Venezia
No, non è uno stralunato dipinto di Guidi quello che ora ho in mente ma piuttosto il nero dei segni di Emilio Vedova, molto più adatti a interpretare il colore del mio umore.

O forse no: è questo Andy Warhol a dare un senso al tutto!!!

warhol
Meglio concludere con  un po’ di musica:

quella colta e bellissima di Luigi Nono, omaggio all’amico Emilio Vedova, ma a mio parere adattissima a  cogliere e interpretare i sentimenti di quelli che arrivano a Venezia dalla laguna.

Quella popolare e provocatoria  dei Pitura Freska che affermano:
“Marghera senza fabriche saria più sana ‘na jungla de panoce, pomodori e marjuana”
Come dar loro torto?

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