Chimica

Siamo fatti della materia di cui son fatti…? I sogni, certo, ma anche «gli animali, le piante, le rocce, i pianeti e i buchi neri» ci ricorda Marco Martinelli, risvegliando in noi un meraviglioso senso di appartenenza all'universo. Perché sono la bellezza della diversità e dei cambiamenti a rendere la chimica così simile agli esseri umani e così «queer». Perciò, realizzato che «tutto è chimica» e messi da parte il terrore e la diffidenza che spesso accompagnano questa branca del sapere, l'autore ci conduce a padroneggiare le sue leggi, offrendoci uno strumento in più per risolvere le incombenze quotidiane e comprendere il funzionamento di apparecchi complessi. Che siamo amanti della materia, studenti alle prese con verifiche e interrogazioni o interessati che faticano a venirne a capo, in questo libro troveremo le basi teoriche insieme a consigli utili e curiosità: dal magico potere delle estrazioni per smacchiare una maglietta al legame tra Alessandro Volta e i pannelli solari. Potremo fabbricare un simpatico slime viscido e sicuro, scoprendo al tempo stesso come funziona il fantastico mondo dei polimeri. E riusciremo a impedire che la maionese impazzisca al pranzo di famiglia, scegliendo la modalità giusta per affrontare questa emulsione di olio e tuorlo d'uovo. Il tutto aiutati da speciali QR code che ci catapulteranno nei video degli esperimenti di Martinelli. Materia atomica è un manuale che spiega in modo intuitivo e divertente la chimica che abbiamo tutti i giorni sotto il naso. Ci fa scoprire quanto ha da insegnare il rapporto così fuori dagli schemi fra elementi, miscele, sostanze e composti a una società in cui l'inclusione e la diversità stentano a trovare spazio. Ci fa apprezzare la dedizione di ricercatrici e ricercatori che, sordi ai pregiudizi, hanno dato il via a mirabolanti progressi negli ambiti più disparati. Dimostrando come in chimica non esista un buono e un cattivo assoluto, ma soltanto un modo buono o cattivo di utilizzare le conoscenze a nostra disposizione.

Il volume, organizzato in tre parti (Chimica generale, Chimica organica e Biochimica) fornisce le conoscenze di base di chimica generale, chimica organica e biochimica utili a comprendere dal punto di vista molecolare i fenomeni biologici e ad affrontare materie che utilizzano tali nozioni.

Il piccolo manuale è pensato per studenti universitari di ogni grado che intraprendono lo studio della cristallografia, materia applicata in ogni ambito scientifico. Vengono spiegati, in modo semplice e rigoroso, i concetti fondamentali che descrivono lo stato solido cristallino. In particolare, lo studente imparerà sia a visualizzare la materia in tre dimensioni — il cristallo, il reticolo cristallino e il reticolo reciproco — sia a leggere le tabelle internazionali per la cristallografia.

Il testo affronta lo studio della Chimica Organica in modo chiaro e ordinato creando utili richiami a quanto studiato nei capitoli precedenti. Oltre ai capitoli dedicati alle principali famiglie di composti organici ed alla loro reattività, è affrontata la stereochimica, lo studio dei composti eterociclici, dei polimeri nonché la sintesi e la formazione di nuovi legami C-C attraverso processi catalizzati da metalli.

Il libro raccoglie e integra nozioni di base relative sia alla scienza dei polimeri che alle applicazioni che di tali materiali vengono comunemente fatte. Partendo da una panoramica generale sulle caratteristiche dei materiali polimerici vengono approfonditi i metodi di preparazione, le proprietà, i metodi di lavorazione, le applicazioni principali e alcune nozioni sul riciclo delle materie plastiche.

Il volume, risultato di anni di lezioni ed esercitazioni, rappresenta una valida guida alla chimica computazionale applicata alle molecole organiche, con una sintesi dei principi di base della meccanica quantistica e dei concetti necessari per la descrizione di sistemi complessi a molti elettroni. Il testo comprende esempi pratici e problemi di reattività e struttura su molecole organiche, che permetteranno di applicare le conoscenze acquisite attraverso l’utilizzo di programmi di calcolo molecolare commercialmente disponibili. Lo studente scoprirà come ottenere informazioni sulle proprietà delle molecole e come utilizzare i modelli formali per descrivere i sistemi molecolari.

L’opera è stata ideata in modo originale, per dare una visione unitaria e coerente della chimica generale, mettendo in evidenza i concetti che trovano applicazione in tutti i campi delle tecnologie e dell’ingegneria. La presenza di approfondimenti, esempi ed esercizi svolti permette, senza appesantire la trattazione generale, di sviluppare alcuni contenuti, acquisirli in modo autonomo e di apprenderne l’applicazione. Si sono affrontati in modo organico, sequenziale e chiaro tutti gli aspetti fondamentali della materia per fornire un testo comprensivo e versatile, adattabile a qualsiasi programma affrontato dal docente. La nuova Edizione è stata completamente rivista, aggiornata e snellita con lo spostamento nella versione e-book dei Capitoli 26 e 27, riguardanti la chimica inorganica.

L’immagine che la chimica ha presso il grande pubblico è a volte associata ad aspetti negativi, quali l’inquinamento o una presunta pericolosità legata ai processi e prodotti industriali. Oggi, tuttavia, una nuova chimica green sta emergendo per combattere la crisi energetica e fornire all’umanità sistemi produttivi sostenibili, nel segno non solo di una “rivoluzione verde”, ma anche di una “transizione ecologica”. Questa nuova chimica prende ispirazione dal Sole per creare combustibili puliti e ha nella sostenibilità ambientale, sociale ed economica il proprio punto di forza. Emerge così la sua profonda anima ambientalista, che punta a un’economia circolare e alla riduzione dei rifiuti, che scopre modi per sostituire i solventi tossici, infiammabili e di derivazione fossile con quelli che la natura stessa ha impiegato per milioni di anni nei suoi processi. È la chimica del XXI secolo, nel segno del rispetto dell’ambiente e delle persone, che accompagnerà la società nei prossimi decenni. Prefazione Mario Tozzi.

Questo volume di chimica applicata tratta i materiali costitutivi degli strati pittorici dei dipinti su tavola, tela, pitture murali, delle policromie su sculture e decorazioni architettoniche lapidee e lignee. Nel primo capitolo sono trattati i leganti pittorici, nella complessità della composizione chimica. Infatti, i leganti tradizionali sono di origine naturale e sono composti da molecole organiche più complesse di quelle dei pigmenti inorganici. Le tecniche sviluppate negli ultimi cinquant'anni (gascromatografia, spettrometria di massa, spettrofotometria all'infrarosso in trasformata di Fourier, spettroscopia Raman) hanno permesso di trovare composti che non erano mai stati rilevati in precedenza e fornire informazioni sui meccanismi di presa e indurimento degli oli siccativi e dell'uovo. Il secondo capitolo riguarda i pigmenti, partendo dal loro utilizzo e dai metodi di preparazione citati dalle fonti. Particolare attenzione è stata dedicata ai processi che ne determinano l'alterazione, comprese le incompatibilità con alcuni materiali, e sono sconsigliate operazioni di restauro che possano innescare processi di alterazione. Il terzo capitolo è relativo nella prima parte alla costituzione degli intonaci, dalla preistoria al Novecento. Nella seconda parte sono descritti i materiali costitutivi dei leganti inorganici:calci aeree, gesso, calci idrauliche. Per ogni legante vengono trattati metodi preparazione e tecnologie di fabbricazione. Sono descritte infine le malte delle calci aeree e idrauliche. Nel quarto capitolo sono descritte le caratteristiche tecniche delle pitture murali nelle varie tipologie: pittura ad affresco, a secco, a mezzo fresco o a calce. Vengono spiegate le reazioni chimiche delle varie tipologie di pitture murali e le cause di degrado partendo dall'esecuzione pittorica e dai materiali utilizzati.

Questo testo costituisce al contempo un eserciziario e un testo di laboratorio per il corso di Chimica generale e inorganica. Creato per gli studenti che intraprendono percorsi formativi di tipo biologico e ambientale, è estendibile anche agli analoghi corsi per ingegneri.