Piccoli esperimenti su elementi, composti e reazioni

Il confronto con le conoscenze scientifiche richiederebbe non solo un approccio teorico, con le lezioni in aula, i libri di testo, gli articoli di approfondimento e i necessari momenti di verifica dell'apprendimento; esige anche una parte pratica, comprendente sia lo sviluppo della capacità di osservare la Natura di cui facciamo parte, di descriverne e classificarne i fenomeni, sia l'attività di laboratorio. 

Non sempre le nostre scuole dispongono di un locale adeguato a tale attività, ma credo che qualche piccola attività sia proponibile anche in una piccola aula di scienze, dotata degli strumenti più elementari e almeno di un lavandino e di un aspiratore.

Vi racconto qualche osservazione che ho svolto recentemente con i miei discenti: tralascio i primi due esperimenti sulle proprietà dell'acqua e riporto qualche osservazione su elementi, composti e reazioni.

Esperimento 3: osservazione di alcuni elementi.

• Ferro: tipico elemento metallico, lucente, grigio, conduttore e lavorabile. Particolarità: mostra proprietà magnetiche (è attirato dalla calamita).
• Mercurio: unico metallo liquido, lucente, grigio, conduttore. Particolarità: densità elevata: "pesa" 13,6 volte più dell'acqua.
• Zolfo: tipico elemento non metallico, opaco, giallo, isolante, fragile. Particolarità: presenta un odore riconoscibile. I suoi composti puzzano alquanto... ne abbiamo detto QUI e altrove sul blog.

Esperimento 4: Miscuglio e combinazione. Sintesi di un composto binario.

• Metto in una provetta una piccola quantità di ferro in polvere.
• Aggiungo zolfo e mescolo, scuotendo la provetta. Si forma un miscuglio. Posso ancora separare il ferro dallo zolfo usando la calamita, che attrae il primo e non il secondo.
• Scaldo la provetta contenente il miscuglio con una fiamma a gas: il miscuglio si arrossa, diventa incandescente. 
• Sospendo il riscaldamento e lascio raffreddare: si è formato un solido grigio che non è attirato dalla calamita. Il ferro si è combinato con lo zolfo per formare solfuro di ferro, un composto che non ha le proprietà del ferro e le proprietà dello zolfo, ma nuove proprietà, diverse da quelle dei singoli elementi che lo formano.

Esperimento 5: Preparazione di una soluzione acquosa di solfato di rame.

• Con una spatola in acciaio si preleva una piccola quantità di solfato di rame anidro e la si pone in una beuta. Osservando la sostanza, si presenta come una polvere bianca. 
• Aggiungendo acqua, si forma una soluzione di colore blu, dovuta alla formazione dell'acquo-ione. La reazione è esotermica, come si avverte semplicemente toccando il vetro della beuta.
• La soluzione è conservata per realizzare gli esperimenti successivi.

Esperimento 6: Precipitazione del carbonato basico di rame.

• Ad un'aliquota di soluzione di solfato di rame è gocciolata una soluzione acquosa di carbonato di sodio. Avviene una reazione di doppio scambio, con formazione di solfato di sodio e di carbonato basico di rame - che, essendo insolubile, precipita sotto forma di polvere azzurra, successivamente separata dalla soluzione contenente solfato di sodio per filtrazione a gravità.

Esperimento 7: Precipitazione dell'idrossido di rame.

• Aggiungendo goccia a goccia una soluzione di NaOH 1M a un'aliquota di soluzione di solfato di rame, precipita una massa gelatinosa di idrossido di rame, mentre rimane in soluzione il solfato di sodio. 
• Riscaldando a bagnomaria la provetta contenente il precipitato, si forma un solido nero: l'idrossido si disidrata e diventa ossido rameico.

Osservate nella foto il confronto tra l'ossido rameico (nero) e l'ossido rameoso (arancione), ottenuto eseguendo il saggio di Fehling - Benedict per il riconoscimento del glucosio.

Queste attività le ho pensate ispirandomi al manuale di istruzioni del vecchio "Piccolo chimico", gioco oggi considerato da terroristi ma presente nell'infanzia di molti bambini che delle scienze hanno fatto una professione da adulti.

Si avvicinano grandi feste: pensate bene a che cosa regalare... e se avete dubbi, c'è sempre il mio libro: Incoscienze naturali, ed. La Bussola!

12 + 12 = 24

La data di oggi mi fa pensare a Bach e a Das wohltemperierteklavier, opera in due libri, ciascuno dei quali contiene 12 preludi e fughe in tutte le tonalità maggiori e 12 preludi e fughe in tutte le tonalità minori, per un totale di 24 preludi e fughe per libro. Si tratta di 48 brani in tutto.

Il celebre primo preludio del primo libro ha ispirato a Gounod l'altrettanto celeberrima Ave Maria - e un pensiero mariano ci sta tutto, vista la ricorrenza della Guadalupana.

La seconda fuga, sempre dal primo libro, è stata cantata da Mina in un gustoso duetto con il flauto di Severino Gazzelloni.

Molti altri brani sono stati trascritti per vari organici da diversi autori: ricordo con piacere le trascrizioni di Mozart, per archi, ma non credo di proporre un altro video. Intanto, composizioni analoghe sono state scritte da molti compositori, dai 24 preludi di Chopin a Ludus tonalis di Hindemith.

Le prime nevicate sulle montagne annunciano l'avvicinarsi del solstizio d'inverno, di Hanukkah, del Natale, del sole invitto o di quale altra festa vi aggradi. Intanto in tv cominciano le pubblicità con renne, babbi natale, famigliole felici e quant'altro. Mi arrivano inviti a concerti e a vedere presepi, ai quali non rispondo - se non un grazie collettivo, hic et nunc - e non corrispondo. 

Natale è per me sempre una ricorrenza triste, come per me sono tristi i mesi di dicembre e di luglio di ogni anno. Vorrei che diventassero giorni utili per rivedere gli amici lontani e invece sono lunghi momenti vuoti che la solita ipocrisia moralista borghese di stampo un po' cattolicheggiante vorrebbe riempire di famiglia, di auguri, di bei gesti di facciata, di bambinelli, di zampogne e di tanta altra zavorra indigeribile - come i cenoni vari - alla quale voglio poter rinunciare. 

Libri: quelli mi aspettano, per fortuna. Tanti da leggere e un paio da finir di scrivere. E il cellulare? Lo guarderò un paio di volte al dì. Non di più. Non mandatemi auguri, non risponderò. Troviamoci per un'ombra, se vi va: un brulé o una cioccolata e due chiacchiere in compagnia. Ma "a te e famiglia" ... me e ve lo risparmio volentieri. 

E intanto il capodanno segnerà l'inizio della fine di un incubo: nel 2025 compirò infatti la bellezza di 46 anni, in cui tuttavia non ho realizzato nessuno dei miei progetti e mi sono logorato per non realizzare quelli che altri avevano deciso per me. Al di là degli astrologi che profetizzano l'anno del cambiamento, io non credo che cambierà poi molto per me e se qualcosa cambierà sarà sicuramente in peggio. Forse tornerò a credere in qualcosa o in qualcuno solo il giorno in cui diventerò farmacista in qualche ospedale missionario. Forse.

L'ultima parola...

Ieri sera ho seguito con molto piacere la trasmissione integrale dell'opera La forza del destino, composta da Giuseppe Verdi nel 1862 e rappresentata quest'anno alla Scala per la Prima di Sant'Ambrogio. 

Glisso volentieri sul letame, sui soliti manifestanti, sulla rassegna dei vestiti belli e dei vari scongiuri esibiti e visti in televisione - prima, durante e dopo lo spettacolo. Biasimo i fischi ad una grandissima Anna Netrebko, voce straordinaria, di raro cuore e profonda intelligenza, tra le poche oggi che possano permettersi di sostenere l'impegnativo ruolo di Leonora, eroina dell'opera.

I temi che attraversano i quattro atti sono molto attuali - oserei dire quasi eterni: il patriarcato, incarnato dal Marchese di Salamanca, ucciso accidentalmente all'inizio dell'opera; l'amore, ostacolato dalle differenze sociali ed etniche; il razzismo verso don Alvaro, di origine sudamericana, che deve fuggire dalla sete di vendetta insieme a Leonora; la violenza di Don Carlo, che non cede ai suoi propositi nemmeno in punto di morte. E la guerra, che di atto in atto attraversa i secoli per giungere fino ai nostri giorni: ad essa si contrappone il conforto della religione.

Della Sinfonia avevo già detto QUI: in essa sono ripresi i temi portanti dell'opera e contribuisce ad introdurre lo spettatore al clima drammatico dell'intera rappresentazione.

La dolce invocazione alla Vergine degli Angeli che chiude il secondo atto (sopra, in un video che ho ripreso con lo smartphone) e il toccante solo del clarinetto che introduce il terzo stridono con la crudezza delle ambientazioni, con quei reticolati che richiamano le trincee della Grande Guerra.

D'altronde, il librettista porta il nome di Francesco Maria Piave. Eccoci nell'impeto della battaglia, dove spagnoli e italiani sono alleati contro i tedeschi (e gli austriaci...): 

E ancora...

Nel quarto atto, l'ambientazione si colloca in un'epoca più vicina a noi, con i soldati in mimetica e giubbotto antiproiettile.

E don Carlo giunge ad esigere soddisfazione da Don Alvaro, che nel frattempo ha indossato il saio assumendo il nome di Padre Raffaele.

Nel duello finale, Alvaro ferisce mortalmente Carlo. Giunge Leonora, invocando il dono della pace: quel dono che invochiamo tutti, nei nostri cuori, nelle nostre case e nel mondo intero.

Abbracciando il fratello ferito, Leonora viene da lui tradita e accoltellata. Ella muore tra le braccia di Alvaro, sotto lo sguardo orante del Padre Guardiano. Gli ultimi accordi, eseguiti dagli archi e dai legni nel registro acuto, affermano la tonalità di La bemolle maggiore: un raggio di luce dal paradiso fa germogliare la speranza di quella pace tanto desiderata. L'ultima parola: ... Dio!

Un documentario per ricordare...

28 novembre 2024: settantesimo anniversario della morte di Enrico Fermi (1901-1954), celebrato in televisione da un documentario che ne ha ripercorso la vita e le scoperte principali: dagli studi di spettroscopia alla radioattività, dalla teoria del decadimento beta agli esperimenti con i neutroni lenti (sotto, il cannone a neutroni), dalla pila atomica agli studi sui raggi cosmici.

In mezzo ci sono la laurea a 21 anni alla Normale di Pisa, l'affiliazione alla Massoneria (omessa in molte biografie, tranne che nel capitolo dedicatogli nell'interessante volume "Massoni da Nobel", curato da Iacovino-Greco e pubblicato per i tipi di Mimesis Edizioni nel 2021), la prima cattedra di fisica teorica a Roma, il matrimonio con Laura Capon, il gruppo dei ragazzi di via Panisperna, i finanziamenti negati, il premio Nobel nel 1938, la fuga negli USA, la partecipazione al progetto Manhattan, fino alla diagnosi di cancro allo stomaco.

Il 2 dicembre 1942, a Chicago, cominciava l'Era atomica: sotto le gradinate dello stadio entrava in funzione il primo reattore, che per poco meno di mezz'ora ha liberato energia dalla fissione dei nuclei dell'uranio.

Gli esperimenti che portarono a questo risultato iniziarono a Roma, nel 1934, sulla scorta della scoperta del neutrone da parte di Chadwick e delle osservazioni dei coniugi Joliot-Curie a Parigi intorno alla possibilità di ottenere artificialmente elementi radioattivi. Come sia andata finire, è cosa nota...

L'ultimo pensiero, in questo post, è per Nihon Hidankyo, la confederazione giapponese delle organizzazioni delle vittime della bomba atomica e delle bombe all'idrogeno, alla quale è stato assegnato il Premio Nobel per la Pace 2024 per l'impegno a favore di un mondo libero dalle armi nucleari.