Chimica

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.

Il testo, pensato per gli studenti di Lauree di magistrali ad orientamento ambientale e per quanti intendano approfondire specifici aspetti dell'ampia molteplicità degli Elementi Chimici, si propone di ripercorrere le principali proprietà chimico-fisiche degli Elementi della Tavola Periodica, il loro uso da parte dell’uomo, fin dalle epoche più remote, per costruire manufatti fino a sfruttarne le loro caratteristiche per dispositivi tecnologici sempre più basati su elementi rari. Questo libro, che non vuole essere un manuale di descrizione delle proprietà degli Elementi chimici, si presenta come un idonea esposizione scientifica per riconoscerli nel mondo in che circonda.

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.

Il testo è il "Discorso preliminare del traduttore", contenuto in Peter Shaw, "Leçons de chymie, propres à perfectionner la physique, le commerce et les arts", Paris, Jean-Thomas Hérissant, 1759. In realtà la traduttrice, che non si firma per scelta, come farà in ogni suo scritto, onde non rivelare di essere una donna, fa molto di più che tradurre il testo di Shaw. Non solo interviene e corregge l’autore, ma soprattutto offre un dettato che si presenta come una vera e propria opera originale che può essere sganciata, senza alcun problema, dal testo di Shaw. Il Discorso è infatti una vera e propria genealogia della Chimica, una grande pagina di Storia della Scienza, una messa a punto delle strutture, delle condizioni e del metodo che reggono il discorso sulla chimica come scienza a sé, liberata dalle grinfie dell’alchimia, e non più appendice della fisica e della medicina.

«La vita non è altro che chimica» e «la vita non è riducibile a chimica» sono le due idee opposte dello storico problema di identificare la specificità del vivente. Sebbene siano due posizioni in contraddizione, per entrambe la chimica è un punto di riferimento per leggere il vivente, la prospettiva privilegiata con cui interpretare il vivente. La vita, come le altre proprietà emergenti, non si esaurisce nelle relazioni con l’interno (le sostanze chimiche costituenti) e con l’esterno (l’ambiente), ma senza di esse non è studiabile scientificamente. Il linguaggio chimico, infatti, è il linguaggio universale della materia, sia di quella che costituisce le rocce sia di quella degli organismi viventi e, parafrasando Galileo, la materia dell’universo è scritta in linguaggio chimico e i suoi caratteri sono atomi, molecole e macromolecole.

Gli alimenti servono per nutrirsi, accompagnano momenti conviviali, contribuiscono al benessere, possono veicolare oppure prevenire malattie. Svolgono un ruolo importantissimo e sfaccettato, che può essere esplorato, nei suoi aspetti complementari, attraverso la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) e le sue diverse metodologie. La risonanza magnetica nella scienza degli alimenti è il primo testo universitario italiano dedicato all’applicazione dell’NMR nello studio degli alimenti, una tecnica sempre più diffusa e ormai imprescindibile, in grado di investigare le diverse matrici alimentari e che ha assunto un grande rilievo, soprattutto in Italia dove l’attenzione al cibo è radicata nella cultura e nello stile di vita. Scritto da una squadra di 61 tra autrici e autori, provenienti da diversi centri di ricerca italiani, questo libro insegna a capire le principali metodologie e come si applicano. È diviso in due parti: Metodologie NMR spiega le diverse metodologie illustrandone il funzionamento generale e le potenzialità d’uso, con approfondimenti sull’uso dei Big Data e della chemiometria; Applicazioni descrive come si applicano queste metodologie agli alimenti, con particolare attenzione a quelli di rilievo per la cultura e l’economia italiana e alle problematiche a essi collegate, come l’origine geografica o la sofisticazione. È un’opera dalla doppia natura, teorica e applicativa, che mostra nel concreto il vasto uso della tecnica grazie all’ampio numero di esempi riportati. Oltre ai numerosi grafici e alle illustrazioni, la didattica è supportata dall’organizzazione dei capitoli, che nella parte applicativa presentano una struttura ricorrente: le caratteristiche dell’alimento o del gruppo di alimenti, le metodologie usate per quel tipo di alimento, Focus sulle metodiche di analisi tradizionale e di approfondimento tecnico, infine esempi pratici di applicazione, con risultati tratti da esperimenti effettuati in diversi centri di ricerca.

Che cos’è e cosa caratterizza un elemento? È vero che alcuni tipi di plastica si ottengono dalle piante? Perché e come le sostanze chimiche reagiscono fra loro? Nel corso della storia scienziati e filosofi hanno tentato di rispondere a queste e ad altre grandi domande, passando spesso dalla teoria alla pratica grazie a esperimenti memorabili. Scritto in un linguaggio sempre chiaro e comprensibile, Il libro della chimica presenta al lettore circa 100 concetti chiave, teorie che hanno fatto la storia, personaggi celebri di ogni epoca messi in luce da brillanti citazioni e un esaustivo apparato iconografico per rendere ancora più chiare idee e nozioni. Che tu sia uno studente o un semplice appassionato, troverai in questo libro tutte le risposte per soddisfare la tua curiosità.