Biglie e Molle T18 - sintesi

Biglie & Molle T18
Modellini “Biglie & Molle”
I modellini di atomi e molecole cominciano a diffondersi intorno al 1860. I primi furono quelli “a pallina e
bastoncino”, e servivano a mostrare come gli atomi si combinano per formare le molecole.
Ogni pallina rappresentava un atomo, e i bastoncini ad essa attaccati rappresentavano il suo “potere
combinatorio”.
Il chimico tedesco Hofmann, a Londra nel 1865, vi tenne una lezione in cui raccontava come i chimici
avessero trovato la “chiave” per spiegare come erano fatte milioni di sostanze: acqua, aceto, olio, gas
illuminante, ammoniaca, caffeina, zucchero, benzina, coloranti, acidi...
La “chiave” era il potere combinatorio, le regole secondo cui gli atomi si combinano per formare le
molecole. Per illustrare queste regole, Hofmann si servì di palline da croquet e pezzi di metallo.
Le palline da croquet rappresentano gli atomi, e distinguiamo gli atomi dei diversi elementi con diversi
colori. Le palline bianche sono idrogeno, le verdi cloro; gli atomi dell'ardente ossigeno sono rossi, quelli
dell'azoto, blu; gli atomi di carbonio, infine, sono rappresentati naturalmente da palline nere.
Ma dobbiamo anche mostrare il differente potere combinatorio dei diversi atomi. E questo lo otteniamo
incastrando nelle palline un certo numero di bracci metallici, che corrispondono ai poteri combinatori degli
atomi rappresentati e che, mentre costituiscono questo aspetto distintivo, ci permettono allo stesso tempo di
collegare le palline e di costruire così delle strutture che imitano gli edifici di atomi...
E così l'idrogeno e il cloro, che sono univalenti, hanno un braccio ciascuno, che rappresenta una unità di
combinazione o attrazione; l'atomo di ossigeno, bivalente, ha due bracci che rappresentano due unità
d'attrazione; gli atomi di azoto e carbonio, rispettivamente trivalente e quadrivalente, sono forniti di tre e
quattro bracci...
L'acqua, per esempio, è un composto formato da Idrogeno (simbolo H) e Ossigeno (simbolo O). La
proporzione degli elementi che compongono l'acqua è di due parti di Idrogeno e una parte di Ossigeno.
Pertanto la “formula chimica” dell'acqua è H2O.
A livello molecolare, ciò significa che ogni atomo di ossigeno si lega a due atomi di idrogeno.
All'inizio del novecento anche la natura del legame chimico fu ben compresa. Il legame è realizzato da due
elettroni, che vengono condivisi dai due atomi. In ogni legame ciascun atomo condivide un elettrone, e al
tempo stesso riceve un elettrone condiviso dall'altro atomo.
Nel nostro modello, le molle rappresentano questi “elettroni in grado di formare legami”. Il legame chimico
è così rappresentato dalla sovrapposizione delle molle.
Per esempio, per formare la molecola di idrogeno H2, si combinano due atomi di idrogeno, sovrapponendo
le molle.
Con la scatola di modellini, così, si possono costruire diverse molecole. Viene data una lista di molecole da
costruire, dalle più semplici H2, H2O, O2, a molecole più complesse come lo zucchero e la caffeina. Le
molecole più complesse, le proteine, sono costituite da centinaia di migliaia di atomi.
L'esercizio di costruzione delle molecole permette anche di prendere confidenza con alcuni concetti della
chimica, quali
− i simboli chimici
i simboli degli elementi, come H idrogeno, C carbonio...
− le formule chimiche le formule delle molecole, come H2O acqua, CH4 metano... la formula chimica
risponde alla domanda “quali e quanti atomi mi servono per costruire questa
molecola?”
− i diagrammi molecolari gli schemi che mostrano la posizione degli atomi
nella singola molecola, i legami semplici, i legami
doppi...
I diagrammi diventano un “libretto di
istruzioni”. Per esempio, a lato è “raffigurato” l'aceto
(acido acetico);
− le reazioni chimiche si possono “mimare” le reazioni chimiche smontando alcune molecole per
costruirne altre con gli stessi atomi. Per esempio, aceto e bicarbonato:
CH COOH
3
+ NaHCO
(aq)
→ CH COONa
3 (s)
3
+H O
(s)
2
+ CO
(aq)
2 (g)
Nei modelli “biglie e molle” le biglie vengono semplicemente incastrate dentro le molle, forzandole
dolcemente. Se una biglia dovesse staccarsi, bisogna ri-inserirla dove era prima, al centro o all'estremità, ciò
si capisce dalla leggera deformazione della molla in quel punto.
Separare le molle. Dopo un po' ci si fa la mano, con garbo, come per sovrapporle. Se due molle dovessero
incastrarsi, il modo migliore di separarle senza deformarle è quello di “svitarle” pazientemente.
La scatolina in polietilene contiene 18 modellini atomici, e
precisamente :
- 6 atomi di Idrogeno (bianco)
- 5 atomi di Ossigeno (rosso)
- 2 atomi di Azoto
(azzurro)
- 3 atomi di Carbonio (Nero)
- 1 atomo di Cloro (Verde)
- 1 atomo di Sodio (Blu)
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MiniKit MOLECOLE BIGLIE & MOLLE
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Prima di utilizzare il Mini-Kit acquistato, si prega di leggere con attenzione questa scheda.
Il “Mini-Kit Molecole BIGLIE & MOLLE”, nei due formati T18 e T40, è un prodotto destinato a essere
utilizzato per scopi educativi nelle scuole e in altri contesti pedagogici sotto la sorveglianza di un educatore
adulto.
Non è pertanto da considerarsi un giocattolo.
Il “Mini-Kit Molecole BIGLIE & MOLLE” in condizioni di uso normali o ragionevolmente prevedibili
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• Caratteristiche: il mini-kit contiene: materiali di uso comune da distribuire a minori che, singolarmente o
in piccoli gruppi, sotto la guida di un educatore adulto, manipolano direttamente i materiali per
effettuare gli esperimenti scientifici descritti.
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