Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 1 Universitàdegli Studi di Cagliari Università degli Studi di Cagliari Dipartimento.

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1 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 1 Universitàdegli Studi di Cagliari Università degli Studi di Cagliari Dipartimento di Chimica Inorganica ed Analitica Passato, presente e futuro della Chimica Gaetano Verani

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3 3 Che cosa è la Chimica? E’ una scienza che si occupa delle trasformazioni della materia La materia, tutto ciò che ci circonda, è formata da atomi (Dalton 1766-1844 )

4 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 4 Dottrina dei quattro elementi Talete (640-546 a.c.) Anassimene (586-528 a.c.) Eraclito (540-475a.c.) Empedocle (490-430a.c.) Aristotele (384-322 a.c.) Aria, Acqua, Terra e Fuoco Democrito (470-390a.c.) Epicuro (342-270 a.c.) La materia è costituita da particelle indivisibili Atomi Scuola di Epicuro (giardino) Scuola di Aristotele (liceo)

5 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 5 Dottrina dei quattro elementi Tecnologia egiziana Alessandria 300 a.c.

6 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 6 Diocleziano mise al bando la Khemeia (290 d.c.) I Cristiani bruciarono la biblioteca di Alessandria (400 d.c.) Gli Arabi riconsiderarono la khemeia purgandola della parte mistica conservando la dottrina dei quattro elementi (600 d.c.) Al kimiya khemeia kimiya

7 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 7 Pietra filosofaleElisir di lunga vita Obiettivi principali dell’alchimia Trasformazione dei metalli in oro

8 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 8 L’Illuminismo Encyclopèdie (1751-1766) Raffineria di salnitro, Fabbrica di vetriolo, di sapone, di allume, di cera e di ceralacca

9 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 9 L’alchimia si trasforma in chimica Antoine Lavoisier (1743-1794) La bilancia è lo strumento che produce questa trasformazione Nel 1789 pubblica il primo trattato di chimica

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11 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 11 La chimica è una scienza sperimentale Altri scienziati definiranno le leggi fondamentali della chimica Il costrutto teorico della chimica è messo a punto nel 1860 con il primo convegno internazionale tenutosi a Karlsruhe

12 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 12 L’ottocento Il gas ottenuto dalla distillazione secca del carbone è usato per illuminare e cucinare Inizia la produzione industriale dell’alluminio E’ debellata la ruggine delle patate L’impiego dell’acido fenico riduce la mortalità ospedaliera Nobel inventa la dinamite

13 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 13 Il novecento I polimeri (celluloide, bakelite, plexigas, gomma sintetica, nylon…) I fertilizzanti (ammoniaca, urea…) Gli antiparassitari (DDT, …) I farmaci (antibiotici, antidepressivi, gli antitumorali…) Le biotecnologie

14 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 14 La Chimica è fondata su tre modelli: atomico della materia elettronico dell’atomo del legame chimico Gli sviluppi Questi modelli devono sempre adattarsi ai fatti sperimentali e sono continuamente in evoluzione

15 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 15 La chimica è una scienza mnemonica? Essendo fondata sull’esperimento è richiesta la sua conoscenza Molte formule vanno conosciute a memoria perché giustificate dall’analisi chimica Anche i prodotti di una reazione sono determinati sperimentalmente dopo aver eseguito la separazione ed analisi

16 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 16 Il caso della molecola di ossigeno Nel modo usuale è rappresentata con un doppio legame Pro: - l’energia di legame Contro:- la presenza di due elettroni spaiati - l’elevata reattività La descrizione del legame mediante la teoria dell’orbitale molecolare giustifica la realtà sperimentale Vecchio modello Nuovo modello

17 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 17 Dati sperimentali relativi al legame ossigeno-ossigeno L’energia necessaria per rompere un doppio legame 450-500 kJ/mole Per la molecola ossigeno 480 kJ/mole O=OO–O.. ?

18 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 18 Il futuro – Comprendere la logica con la quale gli atomi si combinano (ricerca di base) – Ricercare nuove reazioni che formino molecole utili (ricerca applicata)

19 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 19 AmbienteL’ozono nella stratosfera Le piogge acide L’effetto serra Le acque pulite Lo smaltimento dei rifiuti Il trattamento dei rifiuti radioattivi

20 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 20 AlimentazioneOrmoni e regolatori di crescita delle piante Ormoni e regolatori di crescita degli insetti Fissazione dell’azoto e fotosintesi Tecniche di isolamento e caratterizzazione di molecole bioattive

21 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 21 Nuovi processiLa catalisi eterogenea La catalisi omogenea La fotocatalisi ed elettrocatalisi La catalisi con enzimi artificiali

22 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 22 EnergiaPetrolio Gas naturale Carbone Olio di scisto e sabbie bituminose Biomassa Energia solare Energia nucleare Fusione atomica

23 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 23 Nuovi prodotti e materialiMaterie plastiche e polimeri Materiali ottici Conduttori elettrici Materiali per condizioni estreme

24 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 24 La saluteRicerca nel campo degli antibiotici Malattie cardiovascolari Farmaci che influiscono sul sistema nervoso centrale Ricerca sul cancro Malattie infiammatorie e immunologiche e sistema di difesa Progressi nel controllo e nello stimolo della fertilità Le vitamine

25 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 25 Le biotecnologieDNA Proteine Tecnologie con DNA ricombinante Applicazioni delle biotecnologie alla medicina Bioingegneria Biocatalisi

26 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 26 La saluteRicerca nel campo degli antibiotici Malattie cardiovascolari Farmaci che influiscono sul sistema nervoso centrale Ricerca sul cancro

27 Convegno Scuola, Scienza e Società, La Maddalena 23-25 aprile 2006 27 Non c’è progresso se non c’è sviluppo delle conoscenze di chimiche