Giornata per i 150 anni della tavola periodica degli elementi

Monday 11 Nov 2019, 09:00 → 20:28 Europe/Rome

Edificio 6/0-10 - Sala conferenze (Area della Ricerca RM1)

Augusto Pifferi (CNR) , Michele Saviano (CNR)

L’Istituto di Cristallografia del Consiglio Nazionale delle Ricerche, nella sua sezione di Monterotondo presso l’Area della Ricerca RM 1, sta organizzando una giornata commemorativa per il 150° anniversario della Tavola Periodica, anno di coincidenza anche dei 100 anni dalla nascita del famoso chimico e scrittore Primo Levi.

L’evento è previsto per il giorno 11 novembre 2019 presso la sala convegni dell’Area della Ricerca CNR di Roma 1-Montelibretti. Sarà dedicato ad un pubblico di studenti delle scuole mede superiori del territorio a nord di Roma.

La giornata sarà organizzata in collaborazione con il museo della chimica del Dipartimento di Chimica dell’Università “La Sapienza” di Roma che metterà a disposizione alcune attrezzature didattiche per le esperienze laboratoriali. Queste esperienze saranno organizzate in modo che gruppi di studenti verranno accompagnati a turno presso postazioni attrezzate per l’esecuzione di alcuni esperimenti che dimostrino le proprietà degli elementi chimici.

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09:00 → 09:30 Check-in e Accoglienza

09:30 → 11:00 Seminari

09:30 Avogadro, Cannizzaro e Mendeleev: dalla teoria atomico-molecolare alla tavola periodica degli elementi.

Per prima cosa si illustrerà l’affascinante struttura degli atomi: il risultato di una ricerca scientifica iniziata nei primi anni
dell’ottocento con la teoria atomica di Dalton. Due grandi italiani, Avogadro e Cannizzaro, contribuirono in modo decisivo a
chiarire la differenza tra molecola e atomo, e proprio Cannizzaro nel 1858 con la sua legge degli atomi definì le regole
operative per determinare sia i pesi atomici corretti sia la corretta rappresentazione delle formule delle sostanze. Nel 1869
Mendeleev pubblicò la prima tavola periodica degli elementi grazie alla disponibilità dei pesi atomici corretti per la quasi
totalità dei 63 elementi allora noti.

Speaker: Prof. Giuliano Moretti (Università degli Studi di Roma "Sapienza")

10:00 La Chimica dell'Universo: la Storia degli Atomi dal Big Bang ad Oggi

Gli atomi, in chimica, sono considerati le unità fondamentali di cui è costituita la materia che ci circonda. Essi, a differenza
di quanto creduto dagli alchimisti, non possono essere facilmente trasformati l'uno nell'altro a meno di disporre di una
enorme quantità di energia che molto raramente caratterizza i processi chimici. Sembrerebbe naturale supporre che gli
atomi si siano formati con l'universo stesso e che, a parte una piccola porzione insignificante di essi, la loro abbondanza
sia rimasta tale fino ad oggi. Come vedremo questo non è vero, ma, al contrario, la storia dell'universo è costellata di eventi
capaci di produrre immani quantità di energia che agiscono come vere "fabbriche" di atomi le cui abbondanze sono quindi
in continua evoluzione dall'inizio dei tempi fino ad ora.

Speaker: Prof. Enrico Bodo (Università degli Studi di Roma "Sapienza")

10:30 La tavola periodica: aspetti storici e curiosità.

Dopo un’introduzione volta a sottolineare l’ampia diffusione e la notorietà della Tavola Periodica anche in ambiti non
scientifici e le molte informazioni che essa può fornirci, si passerà ad una breve ricostruzione storica della sua genesi,
grazie all’opera di D. Mendeleev (1834-1907). Verrà inoltre ricordata l’evoluzione della Tavola dalla sua presentazione nel
1869 fino alle soglie della prima guerra mondiale, allorché la scoperta di elettroni e protoni e le prime significative ipotesi
sulla struttura degli atomi permisero l’individuazione del numero atomico come vero criterio ordinatore del sistema
periodico degli elementi.

Speaker: Prof. Franco Giuseppe Calascibetta

11:00 → 11:30 Coffé break

11:30 → 13:30 Seminari

11:30 Primo Levi: Storie Chimiche

Attraverso i racconti ispirati dagli elementi del sistema periodico, Primo Levi narra le sue esperienze professionali e alcuni
dei momenti più importanti della sua vita. Gli elementi chimici svolgono la funzione di arpioni a cui sono agganciati i ricordi
dell'autore.
Questa raccolta offre agli studenti la visione del mestiere del chimico, nei suoi diversi aspetti e la testimonianza della
società italiana, a cavallo della seconda guerra mondiale, da parte di un uomo nato 100 anni fà.

12:00 Oro: dal passato al futuro

L'oro è un metallo di transizione che è stato usato per molteplici scopi dall'antichità ad oggi, e grazie alle sue caratteristiche
chimico-fisiche, all'elevata resistenza alla corrosione e alla possibilità di formare strutture nanometriche, presenta
attualmente un rinnovato interesse per settori che vanno dall'elettronica alla medicina. In questa presentazione verranno
illustrate le caratteristiche principali di questo elemento e le sue recenti applicazioni nelle nanotecnologie.

Speaker: Prof. Ilaria Fratoddi

12:30 Il Fosforo e i suoi minerali: dalla natura al laboratorio

Il fosforo è uno degli elementi più abbondanti sulla Terra, ritrovandosi principalmente nelle rocce ignee, sia intrusive
(graniti), che effusive (basalti), nonché in quelle sedimentarie (fosforiti). E' molto importante per l'uomo, essendo, insieme
al calcio, l'elemento inorganico più diffuso nelle ossa e nei denti. Pertanto, lo studio cristallografico dei suoi minerali più
noti, i fosfati, costituisce una valida ricerca di base per lo sviluppo di analoghi sintetici da laboratorio, utilizzati ormai in
molte applicazioni biomediche, come anche in quelle dei materiali ottici e dell'ambiente

Speaker: Dr Francesco Capitelli (CNR)

13:00 Elio è nel pallone. Racconti Atomici

Grandi opere hanno raccontato il comportamento degli elementi chimici ma i racconti di "Elio era nel pallone" stravolgono i
paradigmi promuovendo gli atomi da oggetto della narrazione a soggetto. Gli atomi, personificati, vivranno coi loro pregi e i
loro difetti vicende tutte umane. Anche imparando ci si può divertire: Sheldon Cooper li adorerebbe!

Speaker: Dr Pietro Calandra (CNR)

13:30 → 14:30 Pranzo

14:30 → 20:28 Esperienze Laboratoriali: Esperienze laboratoriali

14:30 Saggi alla fiamma

Scaldati sulla fiamma, alcuni elementi chimici emettono luce di colore caratteristico. L’energia fornita dalla fiamma viene,
infatti, restituita sotto forma di fotoni di lunghezza d’onda caratteristica, cui corrispondono luci di un preciso colore. In
accordo col modello atomico di Bohr (più in generale con tutti i modelli atomici che prevedono elettroni disposti su livelli
energetici “quantizzati”), gli atomi di un metallo esposto alla fiamma spostano alcuni loro elettroni, eccitati, su orbite di
livello energetico maggiore; ritornando allo stato fondamentale, emettono l’eccesso di energia sotto forma di fotoni di
lunghezza d’onda caratteristica e differente per ogni metallo, generando così colorazioni della fiamma diverse che
consentono di riconoscere il metallo saggiato.

Speakers: Dr Amina Antonacci (CNR) , Dr Annalisa Masi (CNR)

16:30 Come ti spezzo l’acqua: l’elettrolisi e i gas alla base della nostra esistenza

Idrogeno e Ossigeno, due tra gli elementi più abbondanti sulla Terra, uniti in una molecola alla base della nostra esistenza:
l’acqua, H2O. Attraverso l’elettrolisi, mostreremo come “spezzare” questa molecola, ovvero come dividerla nei suoi due
elementi costituenti, rendendoli visibili nella loro forma nascente, quella di gas.

Speaker: Dr Katia Buonasera (CNR)

16:30 Configurazione elettronica degli elementi tramite spettroscopia elettronica

Nel 1869 Mendeleev creò la prima tavola periodica degli elementi, disponendoli in ordine di massa crescente su righe
orizzontali. Nella costruzione della tabella, lasciò alcuni vuoti, che furono successivamente riempiti con la scoperta degli
elementi mancanti. Attraverso le tecniche spettroscopiche, si è compreso che in realtà l’elemento ordinatore non era la
massa, piuttosto il numero atomico e quindi la configurazione elettronica. Con la spettroscopia fotoelettronica è possibile
identificare e studiare gli elementi a partire dalla loro configurazione elettronica, per determinare le proprietà dei materiali,
come verrà mostrato nell’esperienza di laboratorio proposta.

Speaker: Dr Alessio Mezzi (CNR)

16:30 Da Idrogeno a Oganesso: viaggio nel nostro universo. Mostra divulgativa

Mostra divulgativa sugli elementi chimici progettata e realizzata dagli studenti del Liceo Scientifico G. Peano di
Monterotondo nell'ambito di un percorso formativo di Alternanza Scuola Lavoro presso l'istituto di Cristallografia del CNR.
Una sezione della mostra è dedicata al chimico-scrittore Primo Levi e al suo romanzo "Il Sistema Periodico". Quest'anno
ricorrono i 100 anni dalla nascita dello scrittore al cui stile di scrittura si ispirano molti divulgatori scientifici.

Speaker: Guido Righini (CNR)

16:30 La scienza del colore. Il colore della scienza

Nella tavola periodica trovano posto tutti gli elementi a oggi conosciuti, ma non sempre la loro presenza nella vita di ogni
giorno ci è evidente. Attraverso semplici esperimenti si evidenzierà la presenza di alcuni di essi, fondamentali per la sopravvivenza, in sostanze chimiche che utilizziamo quotidianamente come lo zucchero e il sale da cucina, con lo scopo di rendere “osservabile” l’invisibile che ci tiene in vita ogni giorno.

Speaker: Dr Gloria Zanotti (CNR)

16:30 Magnetismo e Nanomateriali

I materiali magnetici da sempre accompagnano l’uomo nel suo percorso di conoscenza del mondo permettendogli, già
dall’antichità, la navigazione per terra e per mare (bussola); gli stessi materiali, modulati sulla nanoscala, rivestono tutt’oggi
un ruolo fondamentale nello sviluppo di tecnologie sempre più avanzate nel campo dei dispositivi elettronici ma anche della
biomedicina. Durante l’incontro verranno forniti alcuni elementi di carattere generale che permetteranno ai ragazzi di
scoprire il mondo dei nano-materiali magnetici, dalle conoscenze di base alle loro recenti applicazioni.

Speaker: Dr Sara Laureti (CNR)

16:30 Potenziali elettrochiomici & Individua l'elemento. Gioco divulgativo sulla tavola periodica

Gli elementi metallici e loro leghe sono conduttori elettrici, ossia permettono il passaggio della corrente elettrica intesa
come flusso di elettroni.
Gli elettroni coinvolti nella conduzione elettrica, gli elettroni di conduzione, sono gli elettroni meno legati ai nuclei degli atomi
metallici. Gli elettroni di conduzione formano praticamente un gas diffuso nel reticolo costituito dagli atomi del metallo.
Gli elettroni di conduzione che si trovano sulla superficie del conduttore non fuoriescono perché attratti verso l’interno dai
nuclei positivi degli atomi: ogni elemento ha una energia caratteristica di estrazione per questi elettroni.
Quando due elementi metallici diversi sono posti a contatto, gli elettroni dell’elemento con minore energia di estrazione
migrano in quello a energia maggiore fino a quando non si raggiunge l’equilibrio dando origine a due cariche elettriche
opposte che si azzerano, si scaricano, quando le mettiamo a contatto con un conduttore esterno.
Il passaggio della corrente elettrica puo’ avvenire anche all’interno di soluzioni di sostanze chimiche. In questo caso sono
gli ioni, atomi senza uno o più elettroni, che trasportano la carica. Questi conduttori, gli elettroliti, sono stati chiamati da A.
Volta conduttori di seconda specie per distinguerli da quelli metallici che ha chiamato di prima specie.
A. Volta, all’inizio del 1800, studiando gli esperimenti di Galvani, intuisce che interponendo tra due diversi conduttori di
prima specie, gli elettrodi, un conduttore di seconda specie si può avere un flusso continuo di elettroni in un circuito esterno
fino a quando possono aver luogo le reazioni chimiche(redox) nel conduttore di seconda specie a contatto con i due
elettrodi: la pila di Volta. Con un semplice gioco saranno individuati gli elementi metallici nella tavola periodica e due
esperimenti mostreranno due inaspettati elettroliti nonché due originali pile elettriche.

Speakers: Prof. Marcello Colapietro, Ombretta Tarquini (CNR)