Parole delle cose tesina

Le parole delle cose

Indice

• Introduzione p. 1
• Chimica pp. 2 – 9
• Storia pp. 10 – 20
• Filosofia pp. 21 – 24
• Cinema pp. 25 – 29
• Italiano pp. 30 – 47
• Inglese pp. 48 – 53
• Biologia pp. 54 – 60
• Fisica pp. 61 – 63
• Matematica pp. 64 – 66
• Informatica pp. 67 - 73

Le parole delle cose, introduzione

“<<Anche i bambini sono svegli,>> disse l'india con la sua convinzione fatalista. <<Una volta che entra in casa, nessuno sfugge alla peste.>>

Avevano contratto, in effetti, la malattia dell’insonnia. Ursula, che aveva imparato da sua madre il valore medicinale delle piante, preparò e fece bere a tutti un beverone di aconito, ma non riuscirono a dormire, e invece rimasero a sognare svegli per tutto il giorno.

In quello stato di allucinata lucidità non soltanto vedevano le immagini dei loro stessi sogni, ma vedevano perfino gli uni le immagini sognate dagli altri. Era come se la casa si fosse riempita di visitatori.

Seduta nella sua poltroncina a dondolo in un angolo della cucina, Rebeca sognò che un uomo molto simile a lei, vestito di lino bianco e col collo della camicia chiuso da un bottone d’oro, le portava un mazzo di rose.

Lo accompagnava una donna dalle mani delicate che staccò una rosa e la infilò nei capelli della bambina. Ursula capì che l’uomo e la donna erano i genitori di Rebeca, ma per quanto si sforzasse di riconoscerli, si confermò nella certezza di non averli mai visti.

Nel frattempo, per una negligenza che José Arcadio Buendía non si perdonò mai, si continuavano a vendere nel villaggio gli animaletti di caramello fabbricati in casa.

Bambini e adulti succhiavano beatamente i deliziosi galletti verdi dell’insonnia, gli squisiti pesci rosa dell’insonnia e i teneri cavallini gialli dell’insonnia, di modo che l’alba del lunedì sorprese sveglio tutto il villaggio…

…Fu Aureliano che concepì la formula che li avrebbe difesi per parecchi mesi dalle evasioni della memoria. La scoprì per caso.

Insonne esperto, per esserlo stato tra i primi, aveva imparato a perfezionare l’arte dell’oreficeria. Un giorno stava cercando la piccola incudine di cui si serviva per laminare i metalli, e non si ricordò del suo nome.

Suo padre gliela disse: "tasso." Aureliano scrisse il nome su un pezzo di carta che appiccicò con la colla sul piede dell’incudine: tasso. Così fu sicuro di non dimenticarlo in futuro.

Non gli venne in mente che quella poteva essere la prima manifestazione della perdita della memoria, perché l’oggetto aveva un nome difficile da ricordare. Ma pochi giorni dopo scoprì che faceva fatica a ricordarsi di quasi tutte le cose del laboratorio.

Allora le segnò col nome rispettivo, di modo che gli bastava leggere l’iscrizione per riconoscerle. Quando suo padre gli rivelò la sua preoccupazione per essersi dimenticato perfino dei fatti più impressionanti della sua infanzia, Aureliano gli spiegò il suo metodo, e José Arcadio Buendía lo mise in pratica in tutta la casa e tardi lo impose a tutto il paese.

Con uno stecco inchiostrato segnò ogni cosa col suo nome: tavolo, sedia, orologio, porta, muro, letto, casseruola. Andò in cortile e segnò gli animali e le piante: vacca, capro, porco, gallina, manioca, malanga, banano.

A poco a poco, studiando le infinite possibilità del dimenticare, si accorse che poteva arrivare un giorno in cui si sarebbero individuate le cose dalle loro iscrizioni, ma non se ne sarebbe ricordata l’utilità.

Allora fu più esplicito. Il cartello che appese alla nuca della vacca era un modello esemplare del modo in cui gli abitanti di Macondo erano disposti a lottare contro la perdita della memoria:

Questa è la vacca, bisogna mungerla tutte le mattine in modo che produca latte e il latte bisogna farlo bollire per aggiungerlo al caffè e fare il caffellatte.

Così continuarono a vivere in una realtà sdrucciolevole, momentaneamente catturata dalle parole, ma che sarebbe fuggita senza rimedio quando avessero dimenticato i valori delle lettere scritte.

Sull’entrata della strada della palude avevano messo un cartello su cui era scritto Macondo e un altro più grande nella strada centrale che diceva Dio esiste.

In tutte le case erano stati scritti segni convenzionali per ricordare gli oggetti e i sentimenti. Ma il sistema esigeva tanta sollecitudine e tanta forza morale che molti cedettero all’incanto di una realtà immaginaria, inventata da loro stessi, che risultava loro meno pratica ma più riconfortante.”

Cent’ anni di solitudine, G. Garcia Marquez

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Una rivoluzione tutta italiana: Giulio Natta

«Professor Natta: Lei è riuscito a preparare mediante un nuovo metodo macromolecole che hanno una struttura spaziale regolare. Le conseguenze scientifiche e tecniche della sua scoperta sono immense, e ancora non possono essere valutate pienamente».

Ingegnere chimico italiano (Porto Maurizio 1903 - Bergamo 1979). N. e la sua scuola hanno chiarito nelle linee essenziali, e talora anche in dettaglio, il meccanismo dei principali processi di polimerizzazione stereoregolare, elaborando nuovi metodi d'indagine teorica sulla conformazione delle macromolecole.

Per le sue ricerche sulla polimerizzazione stereospecifica, ha ricevuto nel 1963 il premio Nobel per la chimica, insieme con K. Ziegler.

I materiali chimici nella vita dell’uomo

L’umanità ha utilizzato procedimenti chimici finalizzati all’uso quotidiano fin dalla preistoria. Con il passare del tempo hanno preso piede tutti i processi che consentivano l’estrazione prima, e la lavorazione dopo, dei metalli.

Questi hanno caratterizzato la storia dell’uomo sino alle due rivoluzioni industriali che hanno aperto la strada ad una crescita esponenziale nell’ambito della ricerca chimica e di conseguenza industriale.

Una tipologia di materiali che più di ogni altra ha cambiato il vivere quotidiano è la classe dei polimeri.

I polimeri

Un polimero è una sostanza composta da molecole caratterizzate dalla ripetizione multipla di unità strutturali chimiche, costituite da una o più specie di atomi o gruppi di atomi legati tra loro, in modo da formare lunghe catene.

I polimeri vengono solitamente indicati come delle macromolecole, ossia molecole di grandi dimensioni.

Bisogna in primo luogo distinguere il concetto di polimero da quello di macromolecola; il primo si definisce

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come un insieme di monomeri; mentre il secondo termine possiede un significato ben più ampio e raggruppa un insieme di molecole complesse.

Il termine unità che si ripete più volte, che in generale può non obbligatoriamente coincidere con il monomero, indica l’unità base che si ripete all’interno del polimero.

Un polimero si dice regolare se le molecole da cui è costituito possono essere descritte da una sola specie di unità strutturali, in una singola disposizione sequenziale.

Caratteristiche

Per caratterizzare un polimero occorre definire due grandezze fondamentali:

• Il peso molecolare;
• Il grado di polimerizzazione.

Peso molecolare

La prima grandezza, il medio numerale (Mn), è definito come media dei pesi delle catene polimeriche.

Il grado di polimerizzazione (DP) si può definire come numero medio di unità monomeriche all’interno delle catene di una miscela polimerica.

Le reazioni di polimerizzazione

Fino al 1953 i polimeri furono distinti in due macro gruppi:

1. Polimeri di addizione;
2. Polimeri di condensazione.

I primi sono ottenuti da reazioni di polimerizzazioni, le quali danno come prodotti solo polimeri puri; le reazioni che producono i polimeri di condensazione, invece, danno come prodotti oltre a questi una specie a basso peso molecolare detto condensato.

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In seguito, nel 1953, grazie alle ricerche dello studioso Paul Flory i polimeri furono classificati in base al meccanismo di reazione seguito dalla reazione di sintesi dei polimeri.[3]

A seconda del meccanismo di reazione, la reazione di polimerizzazione può essere infatti distinta in:

• Polimerizzazione a stadi (in inglese step polymerization);
• Polimerizzazione a catena (in inglese chain polymerization).

I polimeri ottenuti per polimerizzazione a stadi sono in genere polimeri di condensazione, mentre i polimeri ottenuti per polimerizzazione a catena sono in genere polimeri di addizione.

Esistono comunque delle eccezioni a questa regola. Quindi le classi di polimeri secondo i due modelli di classificazione non coincidono.

Polimerizzazione a stadi

Nelle polimerizzazioni a stadi si possono osservare le seguenti caratteristiche, che la diversificano da quella a catena:

• Le reazioni di inizio e di propagazione avvengono con circa la stessa velocità;
• Non si ha bisogno di attivare il sistema con un iniziatore;
• La macromolecola (con elevato grado di polimerizzazione) si forma in un tempo relativamente lungo;
• Il grado di polimerizzazione aumenta nel tempo ma la conversione a polimero rimane costante (il monomero sparisce subito).

Nella polimerizzazione a stadi vengono coinvolti monomeri di tipo A-A/B-B o A-B, dove A e B sono gruppi complementari; tali monomeri possono essere bi- o poli-funzionali (cioè aventi due o più gruppi funzionali).

Nel caso in cui ogni molecola abbia più di due gruppi funzionali sussiste la possibilità di creare dei polimeri non lineari.

La polimerizzazione a stadi prevede invece la reazione di una generica catena X con una catena X mediante funzioni reattive. Il polimero X risultante può essere ottenuto con l’eventuale eliminazione di piccole molecole Y.

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

X + X X + (Y)

n m n+m

Bisogna tenere presente che in questo caso l’eliminazione di molecole non è condizione necessaria alla classificazione del tipo di sintesi.

Esistono alcuni tipi di polimerizzazione a stadi in cui l’eliminazione di Y non è contemplata.

Esempio di polimero derivante da una reazione a stadi: poliestere

Polimerizzazione a catena

Questo meccanismo di formazione dei polimeri è caratterizzato da tre processi in sequenza: il primo è iniziazione, in cui viene prodotto un centro attivo, che può essere un radicale, un catione o un anione;

su tale centro avviene la reazione di addizione della specie monomerica che comporta anche la formazione di un analogo centro attivo sull’unità polimerica addizionata;

infine si hanno le reazioni che portano all’interruzione della propagazione della catena, e quindi alla produzione della catena polimerica definitiva o morta, cioè non più in grado di addizionare unità monomeriche.

Queste reazioni vengono dette terminazioni se comportano la scomparsa del centro attivo o trasferimenti di catena se lo stesso viene semplicemente trasferito a un’altra molecola, consentendo così la propagazione di una nuova catena.

In sintesi la reazione di polimerizzazione a catena prevede la crescita di una catena X dotata di un centro reattivo (di tipo radicalico, anionico o cationico) per addizione di un’unità monomerica X. La catena risultante X possiede anch’essa un centro reattivo e la polimerizzazione può essere reiterata.

n+1* 

X + X X

n* n+1*

Esempio di polimero derivato da una reazione a catena:

• Polietilene

(C₂H₄)_n 5

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A seconda della natura del centro attivo che consente la propagazione della catena polimerica, si possono avere polimerizzazioni radicaliche, cationiche o anioniche.

Anche alcune polimerizzazioni catalitiche, come quelle delle olefine su catalizzatori Ziegler-Natta, seguono un meccanismo di reazione analogo, detto anche per coordinazione.

I catalizzatori di Ziegler-Natta

Questa tecnica di polimerizzazione è stata messa a punto negli anni 1950 da Giulio Natta e dai suoi collaboratori del Politecnico di Milano e ha permesso di ottenere polimeri altamente cristallini dalle ottime proprietà tecnologiche che hanno rivoluzionato il mondo delle materie plastiche.

Il gruppo di Natta, in particolare, ha lavorato sul polipropilene che fino a quel momento era ottenibile solo come polimero liquido.

I ricercatori hanno usato dapprima catalizzatori del tipo Ziegler (stava studiando le reazioni dell’etilene catalizzate da trialchilalluminio), opportunamente modificati, ottenendo un polimero in parte cristallino e in parte amorfo.

Poi, dopo aver messo a punto specifici catalizzatori, hanno ottenuto polipropilene isotattico ad alta cristallinità.

Per polimero isotattico si intende quando tutti gli atomi di carbonio hanno la stessa configurazione relativa, ovvero tutti i sostituenti che sporgono dalla catena principale sono sullo stesso lato;

L’importanza della tatticità è nel suo riflettersi sulle proprietà fisiche e reologiche del polimero, che ne influenzano le possibilità applicative.

I polimeri isotattici sono quindi, per lo più, plastiche rigide.

L’importanza del lavoro di Ziegler ed in particolar modo di Natta, infatti, sta proprio nell’essere riusciti a polimerizzare isotatticamente, grazie ai catalizzatori messi a punto, polimeri, come il polipropilene, rendendoli così utilizzabili a livello pratico nelle industrie.

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Caratteristiche

I catalizzatori Ziegler-Natta sono costituiti da due componenti:

a) Un composto di un metallo di transizione del IV, V, VI gruppo come Ti, V, Cr, Co, presente in uno stato di ossidazione inferiore al massimo. Generalmente si usa TiCl₃.

Il TiCl₃ può esistere in più forme cristalline, queste hanno notevole influenza sia sulla velocità di polimerizzazione che sulle caratteristiche strutturali del prodotto ottenuto.

La più usata è la forma α-TiCl₃ con struttura esagonale compatta.

b) Un composto metallorganico con metalli del I, II, III gruppo come Li, Be, Mg, Al. Generalmente si usa Al(C₂H₅)₃.

Si osserva che i composti organometallici più efficienti sono quelli più reattivi. Si pensa che solo i composti organometallici più reattivi possano trasferire in modo efficiente il gruppo alchilico sul titanio per iniziare la reazione coordinata.

Struttura del complesso catalitico

α-TiCl₃,

Nella struttura cristallina di α-TiCl₃ il Ti³⁺ si trova al centro di un ottaedro ai cui vertici sono disposti sei ioni Cl^-.

Sulla superficie del cristallo gli ioni Ti³⁺ sono legati 5 ioni Cl^-, questo comporta una vacanza elettronica di Cl^-, cioè hanno un orbitale d disponibile.

I centri catalitici, però, sui quali avviene la crescita delle catene di polimero si trovano sui bordi del cristallo.

Il titanio deve infatti possedere oltre ad una vacanza elettronica anche un altro sito disponibile, dato che durante la reazione deve legare attorno a sé sia il monomero che il polimero in crescita.

Gli ioni Ti³⁺ possono perdere un secondo ione Cl^- e quindi dispongono di due orbitali d.

Quando un gruppo alchilico R sostituisce uno ione Cl^- si forma il centro attivo su cui avverrà la reazione.

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Meccanismo di reazione

L’esatta struttura dei centri attivi durante la reazione non è stata ancora determinata in modo definitivo; esistono due teorie in proposito:

a) Teoria del complesso bimetallico, secondo la quale il centro attivo è costituito da un complesso al quale partecipano i due metalli titanio e alluminio uniti da un legame a ponte nel quale si formano legami multicentrici con il carbonio a coordinazione 5;

b) Teoria del complesso monometallico, secondo la quale il centro attivo è costituito soltanto dallo ione Ti³⁺ alchilato, con una vacanza elettronica, situato sui bordi del cristallo di α-TiCl₃.

La prima teoria è stata proposta dai collaboratori di Natta per giustificare il fatto che la velocità di reazione dipende anche dalla concentrazione del metallo alchile.

Risulta poco chiaro, però, come un legame così instabile come quello che coinvolge il carbonio a coordinazione 5, possa resistere inalterato durante il lungo processo di polimerizzazione.

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La seconda e più recente teoria del complesso monometallico risulta concettualmente più semplice in quanto non prevede la formazione di legami multicentrici.

La dipendenza della velocità di reazione dalla concentrazione del metallo alchile viene spiegata con la diversa concentrazione di centri attivi da questo generati per alchilazione di ioni Ti³⁺ sul bordo dei cristalli.

Esiste infine una prova a favore di questa teoria: la reazione può essere iniziata anche sostituendo il metallo alchile con CH₃TiCl₃, cioè con del titanio già alchilato e questo dimostra che l’alluminio non entra a far parte del complesso catalitico.

Intuizione italiana

La scoperta di questi nuovi catalizzatori permise la produzione di nuovi materiali.

Il primo polimero ad essere sintetizzato isotatticamente utilizzando le nuove conoscenze fu il polipropilene.

Questo è un polimero termoplastico che può mostrare diversa tatticità. Il prodotto più interessante dal punto di vista commerciale è quello isotattico: è un polimero semicristallino caratterizzato da un elevato carico di rottura, una bassa densità, una buona resistenza termica.

Il polipropilene ha conosciuto un grande successo nell'industria della plastica: molti oggetti di uso comune, dagli zerbini agli scolapasta per fare alcuni esempi, sono fatti di polipropilene.