17 incredibili fatti di chimica che ti faranno impazzire
Il Ottobre 25, 2021 da adminL’ammasso di carbonio a forma di pallone da calcio C60 è stato chiamato “la molecola più bella”, e se hai un occhio per la simmetria è facile capire perché. Ma se ti è mai piaciuta la chimica a scuola, o se hai una carriera che lavora nella chimica, sai che la chimica va oltre la ‘bellezza’.
Come la fisica, c’è un romanticismo inerente alla chimica che deriva dalla ‘verità’, piuttosto che dalle classiche caratteristiche estetiche. Speriamo che questi rapidi fatti e chicche di chimica possano accendere o rinnovare l’interesse in questo nobile campo della scienza.
I fulmini producono ozono, da cui il caratteristico odore dopo le tempeste di fulmini
L’ozono, la tripla molecola di ossigeno che agisce come coperta protettiva stratosferica contro i raggi ultravioletti, è creato in natura dai fulmini. Quando colpisce, il fulmine rompe le molecole di ossigeno nell’atmosfera in radicali che si riformano in ozono. L’odore dell’ozono è molto forte, spesso descritto come simile a quello del cloro. Questo è il motivo per cui si ha quella sensazione di odore “pulito” dopo un temporale.
Gli unici due metalli non argentati sono l’oro e il rame
Un metallo è un elemento che forma facilmente ioni positivi (cationi) e ha legami metallici. Questi elementi hanno elettroni che sono vagamente tenuti agli atomi e li trasferiscono facilmente. Questo è il motivo per cui i metalli sono grandi conduttori elettrici e termici – perché gli elettroni spostano energia.
Gli elettroni della maggior parte dei metalli riflettono i colori allo stesso modo, così la luce del sole viene riflessa come bianca. L’oro e il rame, tuttavia, assorbono la luce blu e viola, lasciando la luce gialla. Vale la pena notare che il rame è anche l’unico metallo che è naturalmente antibatterico.
L’acqua si espande quando si congela, a differenza di altre sostanze
In genere, quando qualcosa è freddo, si restringe. Questo perché la temperatura descrive la vibrazione atomica – più vibrazione c’è, più spazio prende, quindi l’espansione. L’acqua è un’eccezione. Anche se vibra meno quando è congelata, il ghiaccio occupa più volume. Questo è dovuto alla strana forma della molecola dell’acqua.
Se ti ricordi il tuo corso di chimica, la molecola dell’acqua assomiglia a Topolino, l’atomo di ossigeno seduto al centro (la faccia) e due atomi di idrogeno ciascuno ad un angolo (le orecchie di Topolino). A causa del modo in cui l’ossigeno e l’idrogeno si legano, la molecola dell’acqua è una struttura aperta con molto spazio. Quando l’acqua si congela rilascia energia perché si possono creare molti legami extra forti. Ma occupa più spazio. E così, il ghiaccio si espande quando si congela. Un altro fatto interessante che vale la pena menzionare è che l’acqua calda congela più velocemente dell’acqua fredda.
Il vetro è in realtà un liquido, solo che scorre molto, molto lentamente
E’ proprio vero, signor Freeze.
Non essendo né liquido, né solido, spiegare il vetro è molto più difficile di quanto qualcuno possa pensare. In un vetro, le molecole scorrono ancora, ma ad una velocità molto bassa che è appena percettibile. Come tale, non è sufficiente classificare i vetri come un liquido, ma nemmeno come un solido. Invece, i chimici classificano i vetri come solidi amorfi – uno stato a metà tra questi due stati della materia. C’è anche una cosa chiamata vetro metallico – una classe di materiali che sono tre volte più forti del titanio e hanno il modulo elastico delle ossa, il tutto pur essendo estremamente leggero
Ogni atomo di idrogeno nel tuo corpo ha probabilmente 13,5 miliardi di anni perché sono stati creati alla nascita dell’universo
Al ground zero, durante la singolarità dell’universo, il primissimo elemento chimico fu l’idrogeno. Tutti gli altri seguirono fondendo l’idrogeno in elio, che poi si fuse in carbonio e così via. Circa il 73% della massa dell’universo visibile è sotto forma di idrogeno. L’elio costituisce circa il 25% della massa, e tutto il resto rappresenta solo il 2%. Per massa, l’idrogeno e l’elio insieme costituiscono meno dell’1% della Terra.
L’elio superfluido sfida la gravità e si arrampica sui muri
Una notevole transizione avviene nelle proprietà dell’elio liquido alla temperatura di 2,17K (molto vicina allo zero assoluto), chiamata “punto lambda” per l’elio. Una parte del liquido diventa un “superfluido”, un fluido a viscosità zero che si muove rapidamente attraverso qualsiasi poro dell’apparecchio.
Se si versa una manciata di sale in un bicchiere d’acqua, il livello dell’acqua scende
Quando si entra in una vasca da bagno, il livello dell’acqua sale immediatamente, per la legge di Achimede. Ma quando si aggiunge un volume di cloruro di sodio (sale) a un volume d’acqua, il volume complessivo diminuisce effettivamente fino al 2%. Cosa succede? La riduzione netta del volume osservato è dovuta alle molecole del solvente che diventano più ordinate in prossimità degli ioni dissolti.
Diamante e grafite sono entrambi interamente fatti di carbonio e nient’altro
Anche se fatti della stessa sostanza, la differenza tra un gioiello della corona e la mina di una matita è data dalla forma. Vale a dire, il diamante e la grafite sono disposti diversamente nello spazio, rendendoli allotropi del carbonio.
L’elemento naturale più raro nella crosta terrestre è l’astatina
Dal nome della parola greca per instabile (astatos), l’astatina è un semi-metallo naturale prodotto dal decadimento di uranio e torio. Nella sua forma più stabile, l’elemento ha un tempo di dimezzamento di sole 8,1 ore. L’intera crosta sembra contenere circa 28 g dell’elemento. Se gli scienziati dovessero mai usarlo, dovrebbero praticamente produrlo da zero. Solo 0,00000005 grammi di astatina sono stati fatti finora.
Questi buckyball vengono venduti per 167 milioni di dollari al grammo. L’unica cosa più costosa al mondo è l’antimateria
Una startup di Oxford ha recentemente venduto fullereni endoedrali per 167 milioni di dollari al grammo. Secondo Designer Carbon Materials – l’unica azienda al mondo che produce questo materiale esotico – ha venduto 200 microgrammi di fullereni endoedrali puri per 33.400 dollari.
Il DNA è un ritardante di fiamma
Il DNA, noto anche come il progetto della vita, contiene tutte le istruzioni biologiche che rendono unica ogni specie. La molecola della vita è anche sorprendentemente robusta, essendo considerata un ritardante di fiamma naturale e un soppressore. Le sue proprietà ignifughe sono dovute alla struttura chimica del DNA: quando viene riscaldata, la spina dorsale contenente fosfati produce acido fosforico, che rimuove chimicamente l’acqua, lasciando un residuo resistente alla fiamma e ricco di carbonio. Altre basi, come l’azoto, reagiscono per produrre ammoniaca che inibisce la combustione. In futuro, i ricercatori progettano di rivestire il tessuto con il DNA per fare vestiti infiammabili.
Un pollice di pioggia è uguale a 10 pollici di neve
Quando la temperatura è di circa 30 gradi F (0 gradi C), un pollice di precipitazione liquida cadrebbe come 10 pollici di neve – assumendo che la pioggia sia tutta neve.
Un pneumatico di gomma è tecnicamente una singola, gigantesca molecola polimerizzata
Alcune molecole possono essere molto grandi, ma la maggior parte sono ancora microscopiche. Non il pneumatico vulcanizzato, però – è tutto un’unica, grande, maledetta molecola! Fondamentalmente, il pneumatico vulcanizzato è tutto fatto di grandi catene di polimeri che sono state reticolate insieme con legami covalenti.
Gli airbag della tua auto sono confezionati con sale di sodio azide, che è molto tossico
Quando avviene una collisione, i sensori dell’auto innescano un impulso elettrico che in una frazione di secondo alza drammaticamente la temperatura dei sali. Questi poi si decompongono in innocuo gas azoto, espandendo rapidamente l’airbag.
Famoso chimico Glenn Seaborg era l’unica persona che poteva scrivere il suo indirizzo in elementi chimici
Scriveva Sg, Lr, Bk, Cf, Am. Questo è Seaborgium (Sg), dal nome di Seaborg stesso; Lawrencium (Lr), dal nome del Lawrence Berkeley National Laboratory; Berkelium (Bk), dal nome della città di Berkeley, sede della UC Berkeley; Californium (Cf), dal nome dello stato della California; Americium (Am), dal nome dell’America.
L’aria diventa liquida a -190°C
Comunemente, la materia appare in uno dei quattro stati: solido, liquido, gas e plasma. L’aria che tutti noi respiriamo è gassosa ma, come ogni tipo di materia, può cambiare il suo stato se sottoposta a certe temperature e pressioni. L’aria è una miscela di azoto, ossigeno e altri gas. Il gas può essere liquefatto per compressione e raffreddamento a temperature estremamente basse – sotto la normale pressione atmosferica, l’aria deve essere raffreddata a -200°C e sotto alta pressione (tipicamente 200 atmosfere) a -141°C per convertirsi in liquido. L’aria liquida è usata commercialmente per congelare altre sostanze e soprattutto come passo intermedio nella produzione di azoto, ossigeno e argon e gli altri gas inerti.
Marte è rosso a causa dell’ossido di ferro
Mentre la Terra viene a volte chiamata “marmo blu” perché è per lo più coperta di oceani e ha un’atmosfera spessa, che le dà un aspetto blu, Marte è coperto da molto ossido di ferro – questi sono gli stessi composti che danno al sangue e alla ruggine il loro colore distinto. Alla luce di questo, non è una coincidenza che Marte, che occasionalmente appare come una “stella” rossa brillante, abbia preso il nome dal dio greco della guerra.
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