Che strana sostanza è l'acqua
L'acqua è formata da un atomo di ossigeno e da due di idrogeno.
L'atomo di ossigeno è più forte (l'alchimista) mentre l'idrogeno è più debole (il viaggiatore) per cui gli elettroni (il fiasco di vino) stanno più con l' ossigeno che è parzialmente negativo mentre gli idrogeni sono parzialmente positivi.
L'acqua quindi è un dipolo (cioè ha due poli caricati di segno opposto).
E' per caso una calamita? Non proprio ma questo dipolo significa tante cose.
Prendiamo il sale di cucina. Avete mai provato a scioglierlo nell' alcol o nella benzina?Potete anche provarci ma non succede niente.
Nell'acqua invece si scioglie (spero che abbiate almeno cucinato la pasta qualche volta!) e perché?
Il sale (cloruro di sodio) ha uno ione sodio caricato positivamente(Na+) ed uno ione cloro caricato negativamente(Cl-).
Alcune molecole di acqua si avvicinano al sodio con la parte negativa ed altre al cloro con la parte positiva poi fanno una specie di tiro alla fune ed alla fine staccano il sodio dal cloro ed il sale si scioglie.
Non si scioglie solo il sale per la pasta ma tutti i composti ionici, chi più chi meno, si sciolgono in acqua , ma si sciolgono anche altri composti che non sono ionici ma solo polari come ad esempio gli zuccheri (chi non ha mai bevuto acqua e zucchero alzi la mano!).
L' acqua quindi scioglie molti composti e li trasporta, li rende disponibili per mille reazioni , li scinde (si parla di idrolisi, scissione (lisi) per mezzo dell'acqua).
Senza l' acqua moltissimi avvenimenti in natura non potrebbero avvenire, ma c'è di più.
Praticamente tutti i liquidi man mano che la temperatura scende aumentano di densità, l' acqua no!
La massima densità dell' acqua si ha a quattro gradi centigradi poi la sua densità diminuisce andando verso lo zero.
Buttate un cubetto di ghiaccio nell' acqua e lo vedrete affondare?no lo vedrete galleggiare!
Come mai tutto ciò?
a) perché l'acqua è tutta storta
b) perché il ghiaccio è pieno d' aria
c) perché il ghiaccio del polo nord è salato
d) perché l'acqua ha una maggiore entropia del ghiaccio
Ed ancora se non fosse stato così col ghiaccio più leggero dell' acqua avremmo avuto vita sulla terra?
a) Si
b) No
c) Solo all'equatore
d) Solo d' estate
Non poteva esserci l' etanolo (l'alcol del vino) come sostanza liquida più comune? Qualcuno avrebbe anche potuto apprezzare tanta grappa gratis!
| Lina | 25/07/08 12.17 |
Caro alchimista,
fortunati i giovani che "ti incontrano sulla loro strada"....
Non dico altro...non trovo parole adatte ...ti dico GRAZIE...e ripeto ai giovani che si affacciano a Greenopoli:-"Non perdete questo treno"..
Un abbraccio |
|
| alchimista | 24/07/08 21.43 |
Per riuscire bene in una materia bisogna innanzitutto amarla.
Ora si può avere una predisposizione innata o ci si può avvicinare perchè qualcuno te la fa amare.
Io credo di essere un esempio del primo caso.
Ho cominciato grazie al fascino esercitato a 6-7 anni dall' ambulatorio di mio padre medico che come avveniva all' epoca aveva una serie di bottiglini misteriosi per preparazioni che dovevano farsi in casa.
poi il piccolo chimico,un laboratorio nello sgabuzzino di casa a 10-11 anni ed infine il libro di chimica di mia sorella, che stava alle superiori,studiato per intero a 12 anni.
Credo che per me la chimica sia stato un "difetto genetico" .
Ma la chimica devono farla amare gli insegnanti ed invece l' esperienza che ho mi fa dire che avviene il contrario.la Chimica la insegnano un pò tutti e spesso chi la insegna non solo non la ama ma spesso non l' ha capita.
Si impongono una serie di nozioni a memoria , formule da ricordare a centinaia e la chimica diventa un incubo per quei poveri ragazzi che finiscono per odiarla.
Bisogna invece far capire che la chimica è tutta intorno a noi , è in noi , siamo noi.
Bisogna stimolare la curiosità , far capire che il respiro , la crescita di un fiore , il volo di un uccello sono possibili perchè avvengono delle reazioni chimiche, la vita è una grande formula chimica ancora non scritta per intero.
Ma tutto ciò non è un arido susseguirsi di formole ma al contrrio una magnifica costruzione fatta di molecole "strane" una funzionale all' altra.
La chimica è un grande libro giallo dove si leggono le pagine una dietro l' altra non per scoprire chi è l' assassino ma per provare a comprendere come si è data la vita anche se non è possibile stabilire chi l' ha data(a queste domande la chimica non può rispondere ma può senz' altro aiutare ad aprire la mente per cercare la risposta).
Come studiare la chimica? Cominciamo a guardarci intorno e partire dalle cose più semplici.
Io sono partito da rocce e minerali che vedevo quando girovagavo per campagne e montagne.
Poi bisogna domandarsi cos'è, in che cosa si può trasformare, a che può servire?
Poi dato questo punto di partenza spingersi da una parte verso il più piccolo e semplice(atomi) e dall' altra verso il più complessoe grande (la vita).
Alla fine ci si accorge che la chimica può entrare dappertutto anche dove non ci si aspetterebbe possa essere.Si può partire dall' acqua ad esempio ma l' acqua è così grande che si corre il rischio di studiare una vita ed accorgersi che alla fine non si sa che pochissimo.
Cominciate da dove volete ma osservate la natura e chiedetevi dove sta la chimica? la troverete dovunque!All' acqua dovremo tornare presto ma ci avvicineremo anche ad altro.
|
|
| Lina | 22/07/08 22.09 |
Caro alchimista,
non voglio farti impigrire..e così eccomi con un'altra domanda....non è proprio una domanda..insomma vorrei .."premesse allo studio della chimica"
Come diventare bravi in questa materia....
ciao |
|
| gidìeffe | 20/07/08 20.34 |
"... questa strana molecola sembra essere stata "progettata" apposta per la vita sulla terra". Per un ingegnere amante della poesia queste sono parole che fanno venire la pelle d'oca.
Caro Alchimista, grazie per la pazienza e la sapienza con le quali insaporisci il tempo trascorso a Greenopoli. |
|
| alchimista | 20/07/08 19.48 |
Proviamo adesso ad immaginare un ghiaccio che sia più pesante dell' acqua(ad esempio con una molecola d' acqua lineare).
Nei climi freddi in inverno la superficie di un lago od anche del mare tenderebbe a ghiacciare e con un ghiaccio più pesante dell' acqua il ghiaccio andrebbe in profondità.
All' arrivo dell' estate il ghiaccio in profondità non potrebbe sciogliersi e solo l' acqua in superficie verrebbe riscaldata.
Anno dopo anno il ghiaccio aumenterebbe fino a far solidificare l' intera massa d' acqua e questa situazione diventerebbe permanente perchè anche col caldo solo la parte superficiale fonderebbe mentre in profondità il ghiaccio rimarrebbe sempre allo stato solido.
Si avrebbe alla fine ciò che avviene nella tundra con il permafrost.
Considerando che con le ere glaciali i ghiacciai si sono spinti fino al mediterraneo potremmo ipotizzare che l' unico posto ove sarebbe stata possibile la vita è quella parte della terra ove l' acqua non sarebbe mai potuta diventare ghiaccio e quindi l' equatore.(risposta c))
per fortuna l' acqua ghiaccia in superficie conenetendo la vita al di sotto dello strato di ghiaccio.
Ma la grande capacità dell' acqua di favorire la vita non finisce qui e questa strana molecola sembra essere stata "progettata" apposta per la vita sulla terra.
|
|
| Lina | 19/07/08 22.16 |
Caro alchimista,
è un piacere "leggere" le tue spiegazioni.
Se tu avessi scritto il "benedetto" libro sarebbe tutto più comprensibile.Aspetto la "prossima puntata".
Io intanto procedo a mettere da parte il "tesoro" che ci stai regalando.
Grazie..sei UN GRANDE.... |
|
| alchimista | 19/07/08 20.52 |
Immaginiamo di sistemare tre atomi (due idrogeni ed un ossigeno)nella maniera più semplice possibile.
Istintivamente io li metterei in fila (H-O-H)e se così fosse quando andiamo a sottrarre energia al liquido fino a farlo solidificare avremmo la creazione di uno stato a minore entropia e più ordinato dove le molecole si posizionerebbero una addosso all' altra semplicemente sfalsandosi in modo da far coincidere un idrogeno con un ossigeno e così via.
Avremmo un acqua che come quasi tutti gli altri liquidi avrebbe da solido una densità maggiore rispetto al liquido.
L' acqua invece ha una struttura angolare (storta) dove i due legami O-H formano tra loro un angolo strano circa 105°(non i 90° di un agolo retto nè i 110° di un angolo tetraedrico ma una via di mezzo apparentemente molto strana).
Questa stranezza fa si che nel liquido le molecole scorrono le une sulle altre senza posizioni prefissate e maggiore l' entropia minore è la densità.
Quando l' entropia diminuisce le molecole cominciano ad ordinarsi e mentre negli altri liquidi la densità aumente progressivamente nell' acqua la necessità di formare i cosiddetti legami idrogeno tra atomi di ossigeno ed idrogeno costringe le molecole a posizionarsi secondo i vertici di un tetraedro non perfetto ma un pò sbilenco lasciando nel reticolo cristallino numerosi vuoti che rendono il ghiaccio più leggero dell' acqua.
La risposta esatta è quindi a) perchè l' entropia agisce per tutti i liquidi riducendo la densità in quanto riduce la mobilità delle molecole passando ad uno stato più ordinato è solo la struttura angolare della molecola d' acqua che provoca l' anomalia riscontrata.
Il resto alla prossima puntata.
|
|
| Lina | 19/07/08 17.16 |
Ho letto un po'..vediamo se va bene...
Nella prima parte la risposta D..le molecole dell'acqua hanno più energia perchè più vicine tra loro;quelle del ghiaccio hanno una forma più ordinata..
si dispongono stabilmente in un reticolo di cristalli secondo una struttura geometrica esagonale, nella quale gli spazi fra molecola e molecola sono maggiori Il ghiaccio ha maggiore volume e minore densità..quindi galleggia.
Ora all'alchimista la risposta precisa .....
Ho fatto un tentativo ..... maldestro?
ciao a tutti
|
|
| Sabino | 19/07/08 9.26 |
Lina non ci trattare male, non siamo pericolosi! ;-)
un salutone |
|
| Lina | 18/07/08 22.15 |
Alchimista e Sabino fate i bravi.......
Ora che "conosco" la tavola periodica.....mi costringete a dire:
RAGAZZI...
-attenti a quei due!!!:)
Scherzi a parte....buonanotte! |
|
| alchimista | 18/07/08 20.47 |
Io sono un appassionato di indiani d' America perchè credo che siano pochi i popoli che abbiano saputo vivere in simbiosi con la natura e con alcuni fondamentali principi di vita come loro.
Il motivo di questa citazione lo spiegherò in seguito ( e se no vengono meno gli indovinelli e l' aura di mistero che deve aleggiare intorno ad un alchimista che si rispetti).
I ragazzi sono bravi ma anche Lina non è da meno, bisogna solo centrare meglio le motivazioni.
Dario e Sabino hanno dato la risposta giusta alla prima domanda ma le motivazioni non erano precise mentre senza saperlo Dario e Lina hanno dato la risposta giusta alla seconda domanda.
Comincerò ad elaborare la risposta nel frattempo sono possibili nuovi tentativi.
Per Sabino , temevi forse di essere paragonato all' elemanto chimico con numero atomico pari a 38?
Non ti preoccupare quel titolo spetta ad altri e presto dirò anche a chi!
|
|
| Lina | 18/07/08 13.29 |
Cari tutti,
voglio dire qualcosa anch'io.
La proprietà del ghiaccio di galleggiare sull’acqua liquida è decisamente importante per il mantenimento della vita sulla terra, perché‚ le superfici ghiacciate, galleggiando, tengono protetti gli strati sottostanti da successivi raffreddamenti, così che essi rimangano liquidi; pertanto diviene possibile il perpetuarsi della vita acquatica sotto lo strato di ghiaccio superficiale.
L'acqua è una sostanza importantissima per la vita sulla terra, ma la scienza non è ancora riuscita a capire completamente le relazioni tra l'acqua e la vita. Possiamo quindi dire che l'acqua per molti aspetti è ancora un mistero per la scienza. Certamente sappiamo noi come gli antichi che dove non c'è acqua non c'è vita...
In conclusione, sia per ciò che sappiamo ed anche da ciò che intuiamo che dovremo ancora scoprire sull’acqua e le sue singolari proprietà è facile dedurre come sia importante prendere coscienza di non inquinare l'acqua, se vorremo mantenere la vita sul nostro pianeta.
Che dici alchimista... i nostri cari ragazzi sono stati bravi?
A te "la sentenza"...
Ciao |
|
| Sabino | 17/07/08 22.59 |
anche io per la prima domanda rispondo come Dario! L'acqua ghiacciata ha un volume più grande rispetto a quella "liquida", e a parità di massa, il peso specifico risulta più piccolo, per cui galleggia!
La seconda non l'ho capita bene ;-)
Comunque mi piace essere paragonato all'idrogeno ... mi poteva andare peggio nella tavola periodica ;-)
Grande come al solito!!!!! |
|
| alchimista | 17/07/08 19.52 |
Anche io sarei per l' etanolo (immagina quante risate dopo un tuffo e poi risolveremmo anche il problema del pieno alla macchina).
L' unico problema è di mettere tanti cartelli vietato fumare in riva al mare! |
|
| dario | 17/07/08 13.48 |
la risposta è a nella prima domanda: l'acqua è storta. Se si studia la curva di trasformazione liquido/solido si vedrà come il passaggio acqua liquida e acqua solida (ghiaccio) avvenga in un tratto di curva con pendenza opposta che negli altri materiali... ergo se non così non fosse non ci sarebbe vita in quanto il ghiaccio cadrebbe sui fondali di laghi,fiumi e poli, mentre sappiamo che sotto l'acqua c'è vita, ce n'è tantissima...
Questa cosiddetta "polarità" fa si che che l'acqua, quando la temperatura scende a 0°, non si contragga ma si espanda, andando a formare cristalli dalle forme complesse e dilatate nello spazio, forme pilotate dal modo disordinato col quale le molecole si tengono ad una certa distanza una dall'altra non potendo più liberamente scorrere una accanto all'altra.
Perciò è meglio non mettere acqua in una bottiglia di vetro nel freezer altrimenti scoppia!!!
A maggior espansione corrisponde peso inferiore in immersione nel liquido di partenza, ed il ghiaccio galleggia.
Non so rispondere alla seconda, o meglio non me lo sono ancora domandato... scusate... |
Commenti
