Ciao a tutti, benvenuti su FilosofoMed! Oggi, nella categoria dedicata alla Chimica, voglio parlarvi di un concetto fondamentale: la molarità. Niente paura, non è complicato come potrebbe sembrare! In questo articolo vi spiegherò cos’è la molarità e come si calcola passo per passo, per poi passare a un caso specifico: le soluzioni diluite. Questo riassunto iniziale ci servirà come base per introdurre la parte seguente, dove scopriremo una formula semplice per gestire le diluizioni. Alla fine, vedrete che la molarità non è tra le cose più difficili della chimica, e calcolare la molarità di una soluzione diluita è davvero alla portata di tutti.
Cos’è la molarità e come si calcola?
Partiamo dal significato. La molarità (indicata con M) o concentrazione molare è una misura della concentrazione di una soluzione: ci dice quante moli di soluto sono presenti in un litro di soluzione.
Ma cosa sono le “moli”? Una mole è un’unità di misura che rappresenta una quantità standard di particelle (circa 6,02 × 10²³, il numero di Avogadro), ed è legata alla massa di una sostanza. La formula base per la molarità è:
M = n (moli di soluto) / litri di soluzione
Semplice, no? Ma per calcolarla, dobbiamo sapere due cose: n, che è il numero di moli del soluto e il volume della soluzionein litri. Il volume è facile (di solito è un dato degli esercizi), ma come troviamo le moli? È qui che entrano in gioco la massa molare (o peso molecolare) e la quantità in grammi del soluto.
Calcolare le moli: massa molare e grammi
Il numero di moli si ottiene con questa formula:
n = massa del soluto (in grammi) / massa molare (in g/mol)
Massa del soluto: è la quantità di sostanza che hai pesato e sciolto nella soluzione, misurata in grammi con una bilancia.
Massa molare: è il “peso” di una mole di quella sostanza, espresso in grammi per mole (g/mol). Si calcola sommando i pesi atomici degli elementi che compongono la molecola, che trovi nella tavola periodica.
Facciamo un esempio pratico con il cloruro di sodio (NaCl, il comune sale da cucina):
Il peso atomico del sodio (Na) è circa 23 g/mol, quello del cloro (Cl) è circa 35,5 g/mol.
Massa molare di NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 g/mol.
Se pesi 5,85 grammi di NaCl, le moli sono: n = 5,85 g / 58,5 g/mol = 0,1 mol.
Ora, supponiamo di sciogliere questi 5,85 g di NaCl in 1 litro di acqua. La molarità sarà:
M = 0,1 mol / 1 L = 0,1 M.
Se invece il volume fosse 0,5 litri, allora:
M = 0,1 mol / 0,5 L = 0,2 M.
Quindi, per calcolare la molarità, devi:
Conoscere il peso del soluto in grammi.
Conoscere la sua massa molare (eventualmente la ottieni sommando le masse dei vari elementi, se è una molecola. Trovi le masse atomiche nella tavola periodica).
Calcolare le moli (n = grammi soluto / massa molare).
Dividere le moli per il volume della soluzione in litri.
Questo è il punto di partenza per capire la concentrazione iniziale di una soluzione. Ma cosa succede se la diluiamo? Passiamo alla parte successiva!
Le soluzioni diluite e la formula magica: M₁V₁ = M₂V₂
Immaginate di avere una tazza di caffè forte: se ci aggiungete dell’acqua, diventa meno concentrato. In chimica, diluire una soluzione significa aumentare il volume (aggiungendo solvente, di solito acqua), riducendo la concentrazione, ma lasciando invariata la quantità di soluto.
Per calcolare la nuova molarità dopo una diluizione, usiamo questa formula:
M₁V₁ = M₂V₂
Dove:
M₁ è la molarità iniziale,
V₁ è il volume iniziale,
M₂ è la molarità finale,
V₂ è il volume finale.
La logica è che le moli di soluto (M₁ × V₁) restano uguali prima e dopo la diluizione (M₂ × V₂).
Proviamo infatti a ragionare: sappiamo che la molarità M è = n / Volume in Litri.Dunque la formula inversa per calcolare n è = M*V.
Ma dato che il numero di moli non cambia quando andremo a diluire, avremo che anche il numero di moli n della concentrazione diluita sarà uguale alla molarità per il volume, anche se saranno molarità e volume in quel caso della concentrazione diluita.
Un esempio pratico:
Proviamo! Hai 50 mL di una soluzione di NaCl a 2 M (M₁ = 2 mol/L, V₁ = 0,05 L) e aggiungi acqua fino a 200 mL (V₂ = 0,2 L). Qual è la nuova molarità (M₂)?
M₁V₁ = M₂V₂
(2 M) × (0,05 L) = M₂ × (0,2 L)
0,1 = M₂ × 0,2
M₂ = 0,1 / 0,2 = 0,5 M
La concentrazione scende a 0,5 M, come previsto.
Conclusione
La molarità non è tra le cose più complicate della chimica! Calcolarla richiede solo di sapere quante moli di soluto hai (con grammi e massa molare) e il volume della soluzione. E per le diluizioni, la formula M₁V₁ = M₂V₂ rende tutto ancora più semplice. Spero che questa guida vi abbia aiutato a capire meglio questi concetti. La prossima volta che diluite un succo troppo forte, pensate alla chimica che c’è dietro!
Fatemi sapere nei commenti se volete altri approfondimenti. Alla prossima su Filosofomed!
Nel post di oggi scopriremo insieme cos’è il Massimo Comune Divisore (MCD) e in particolare vedremo come calcolarlo in modo efficiente utilizzando l’algoritmo di Euclide. Approfondiremo anche la relazione tra il MCD e il Minimo Comune Multiplo (mcm), illustrando la formula che li lega. Inoltre, per gli amanti della programmazione, presenteremo un semplice codice in C++ che vi permetterà di calcolare il MCD in modo automatico.
L’algoritmo di Euclide per calcolare il Massimo Comune Divisore (MCD)
Ci sono “trucchi” matematici che permettono di velocizzare la risoluzione di un esercizio. Per chi li conosce, ciò può significare ad esempio liberarsi rapidamente di un problema durante un test. Dunque non si tratta di semplici curiosità, ma di vere e proprie tecniche che possono salvarci in diverse occasioni, utilissime e da tenere a mente.
Uno di quegli espedienti frutto di ingegno matematico è l’algoritmo di Euclide, un metodo astuto per calcolare il Massimo Comune Divisore (MCD).
Che cos’è e a cosa serve il Massimo Comune Divisore?
Il Massimo Comune Divisore, o MCD, di due o più numeri, ad esempio di a e b, è – come dice il nome stesso – il più grande dei divisori comuni tra a e b.
Prendiamo ad esempio a=48 e b=18. Come forse avrai già intuito facilmente (dato che i numeri sono piccoli e si “vede” facilmente quali possono essere i loro divisori), tra 48 e 18 il MCD è 6.
Per rendere più “visibile” la funzione e dare un esempio d’uso pratico del Massimo Comune Divisore, immagina di avere due gruppi di oggetti da ripartire in modo da formare il massimo numero possibile di confezioni identiche. Inoltre, non deve rimaner escluso alcun oggetto (il massimo divisore comune divide ciascuno dei due gruppi dando resto zero).
Immagina allora di avere 48 matite e 18 gomme. Le confezioni che otterrai conterranno ciascuna un certo numero di matite e alcune gomme. Ma quante sono le confezioni che puoi formare? Semplice, te lo dice l’MCD. Nel nostro caso, potremo formare 6 kit con ciascuno 8 matite e 3 gomme (48 / 6 = 8; 18 / 6 = 3).
Perché usare l’algoritmo di Euclide?
Solitamente, a scuola insegnano a trovare il MCD tra due numeri partendo dalla scomposizione in fattori primi (fattorizzazione) dei due numeri.
Tuttavia, l’algoritmo di Euclide – una tecnica tanto antica ed elegante – offre una soluzione più veloce e meno laboriosa, soprattutto con numeri grandi, e permette di trovare il MCD in pochissimi passi.
Il genio antico di Euclide
L’argomento merita un brevissimo excursus. La matematica, infatti, che oggi si trova ovunque nell’informatica e in tantissime altre applicazioni, è una scienza che affonda le sue radici nei millenni passati. Ciò che mi affascina in particolare è come i pensatori di epoche remote siano riusciti a fondare la matematica praticamente senza strumenti, solo con il ragionamento, l’immaginazione, e al massimo riga e compasso.
Uno dei geni più brillanti del passato è stato proprio Euclide, noto come il “padre della geometria”. Euclide visse ad Alessandria d’Egitto tra il IV e il III secolo a.C. Anche se i dettagli della sua vita rimangono avvolti nel mistero, è noto soprattutto per essere l’autore di una delle opere più influenti della storia della matematica: gli Elementi.
Gli Elementi sono una raccolta di 13 libri. Quest’opera, che si prefiggeva di raccogliere in forma sistematica i principi della matematica e soprattutto della geometria, è stata il fondamento della matematica per i secoli seguenti. È un peccato che nelle scuole moderne si accenni poco o nulla a Euclide e non si dedichi il giusto spazio agli Elementi.
Proprio negli Elementi (libro VII) troviamo, tra le tante altre cose, anche la formalizzazione dell’algoritmo per calcolare il MCD, che oggi chiamiamo appunto “di Euclide”.
Cos’è un algoritmo?
In breve, dato che ci accingiamo a parlare dell’“algoritmo” di Euclide, è opportuno ricordare brevemente che cos’è un algoritmo.
In matematica e informatica, un algoritmo è una sequenza finita di istruzioni che, se eseguita correttamente, permette di risolvere un problema o di raggiungere un determinato risultato. Un po’ come una ricetta di cucina, l’algoritmo ti guida passo passo, indicandoti quali operazioni compiere e in quale ordine.
Come funziona l’algoritmo di Euclide?
Ecco come funziona l’algoritmo di Euclide.
Prendiamo due numeri naturali di cui vogliamo calcolare il Massimo Comune Divisore. Mettiamoli in una tabella fatta di due colonne (le chiameremo per comodità colonna A e colonna B), che gradualmente andremo a riempire mano a mano che i passi dell’algoritmo si succedono.
Nella prima cella della colonna A ci va il numero più grande dei due. Nella prima cella della colonna B ci va l’altro numero.
Ad esempio, prendiamo 56 e 24. Vogliamo calcolare il MCD tra i due.
Il prossimo passo, che sarà ripetuto ogni passo dell’algoritmo di Euclide, è composto di due passaggi:
1) Nella colonna A, sotto il numero più “grande” tra i due, riportiamo il numero della colonna B, quindi 24 (freccia verde in figura).
2) Facciamo la divisione tra 56 e 24, dopodiché scriviamo il resto della divisione nella colonna B (in questo caso 56:24 resto 8).
Ci fermeremo solo quando avremo resto = 0. E leggendo ciò che sta nella cella a sinistra dello 0, cioè nella colonna A, scopriremo qual è il MCD.
Continuiamo perciò riportando 8 sotto la colonna A, e facendo la divisione tra 24 e 8:
Abbiamo ottenuto resto zero! Allora il MCD è 8.
La relazione tra MCD e mcm
Una delle proprietà più eleganti della teoria dei numeri è la relazione che lega il Massimo Comune Divisore (MCD) e il Minimo Comune Multiplo (mcm) di due numeri interi positivi. (Ricordiamo brevemente che il minimo comune multiplo, abbreviato in mcm, è il più piccolo numero positivo che è multiplo di due (o più) numeri).
Eccola: presi due numeri naturali a e b, il prodotto a*b è uguale al prodotto dei loro MCD con il loro mcm.
Da quella relazione è possibile ricavare le formule inverse per ottenere velocemente ciò che ci interessa:
Codice C++ per calcolare il MCD con l’algoritmo di Euclide
Il calcolo del Massimo Comune Divisore (MCD) con l’algoritmo di Euclide è particolarmente efficiente e facile da implementare in un programma, permettendo di calcolare il MCD in modo rapido anche per numeri grandi.
Per chi si cimenta con il linguaggio di programmazione C++, ecco come scrivere un semplice programma in C++ che dati due numeri di input, a e b, restituisce come output il Massimo Comune Divisore tra i due:
#include <iostream>
using namespace std;
// Funzione per calcolare il MCD con l'algoritmo di Euclide
int mcd(int a, int b) {
// Finché b non è zero, continua a trovare il resto
while (b != 0) {
int temp = b;
b = a % b; // Il resto della divisione tra a e b
a = temp; // Aggiorna a con il valore di b
}
return a; // Quando b diventa zero, a contiene il MCD
}
int main() {
int a, b;
// Input da parte dell'utente
cout << "Inserisci il primo numero (a): ";
cin >> a;
cout << "Inserisci il secondo numero (b): ";
cin >> b;
// Calcolo del MCD e output
cout << "Il Massimo Comune Divisore di " << a << " e " << b << " è: " << mcd(a, b) << endl;
return 0;
}
Come funziona:
Algoritmo di Euclide: il programma esegue una serie di operazioni di divisione tra i due numeri, sostituendo di volta in volta il primo numero con il secondo e il secondo con il resto della divisione, fino a quando il secondo numero (b) diventa zero. Il valore finale di a è il MCD.
Funzione mcd: prende come input due numeri interi, a e b, e continua a calcolare il resto della divisione tra a e b finché b non diventa zero.
Esecuzione:
Se, ad esempio, si inseriscono i numeri 48 e 60, l’output sarà:
Il Massimo Comune Divisore di 48 e 60 è: 12
Questo codice utilizza un ciclo while che ripete il calcolo del resto e aggiorna i numeri finché il resto non diventa zero, restituendo il valore di a come il MCD.
Nella seguente immagine c’è il medesimo codice riportato sopra, per il calcolo dell’MCD con Euclide in cpp, reso un po’ più chiaro dall’uso dei colori nell’editor di Xcode, per identificare le varie funzioni e istruzioni:
Schermata dall’ide Xcode, calcolo di MCD con Euclide.
Che cosa si intende quanto si parla di una “grandezza unitaria”? A volte ci si imbatte in termini che nessuno ci ha mai spiegato, che ci arrivano addosso senza nessun manuale di istruzioni che ci aiuti a venirne a capo.
Niente paura, le grandezze unitarie non sono poi un grande mistero. In questo articolo esploreremo cosa si intende per grandezze unitarie, come vengono definite e quali sono gli esempi più comuni.
Andiamo con ordine. Abbiamo innanzitutto a che fare con una grandezza fisica, cioè con una proprietà di un fenomeno, di un oggetto o qualunque altra sostanza, che può essere misurata.
L’aggettivo “unitaria” andrà allora a specificare come viene misurata quella proprietà fisica. Vediamo la definizione di grandezza unitaria:
Le grandezze unitarie sono tutte quelle grandezze definite attraverso il rapporto tra due altre grandezze.
Fantastico! Allora, quando c’è un rapporto, o per dirla in altri termini, una frazione, dove sopra – al numeratore – c’è una grandezza, e sotto – al denominatore – c’è un’altra grandezza, ecco che abbiamo come risultato una grandezza unitaria.
Non solo, questa definizione ci dice anche quale unità di misura avrà la grandezza unitaria, molto semplicemente: come unità di misura ha infatti il rapporto tra l’unità di misura posta al numeratore e quella situata al denominatore.
Alcuni esempi ci aiuteranno meglio ad apprezzare quanto sono diffuse le grandezze unitarie, che alla fin fine è solo un altro modo di classificare le grandezze fisiche.
Quali sono le grandezze unitarie: alcuni esempi
La velocità, per esempio, come è definita? Come la misura dello spazio percorso da un corpo diviso per il tempo impiegato a percorrerlo. Si tratta di un rapporto, di una frazione, tra spazio e tempo:
La velocità in pratica ci dice quanto spazio in metri viene percorso, in una unità di tempo (il secondo). La sua unità di misura è il metro al secondo (m/s).
La velocità dunque ha tutte le caratteristiche che abbiamo detto sopra: è una grandezza unitaria.
Anche la densità, un’altra ta le tante grandezze esprimibile come rapporto di altre grandezze, è una grandezza unitaria: è data infatti dal rapporto tra massa e volume, e per la precisione ci dice quanti kg di una sostanza sono contenuti in una unità di volume ( di volume):
Vogliamo prendere altri esempi di grandezze unitarie? Eccoli:
Accelerazione: Rapporto tra variazione di velocità e tempo:
L’accelerazione misura quanto velocemente cambia la velocità di un oggetto in un certo intervallo di tempo.
Pressione: Rapporto tra forza esercitata e area su cui viene applicata:
La pressione rappresenta quanta forza viene applicata per unità di superficie.
Molti altri esempi possono essere portati. Esercitatevi anche voi a individuare e scoprire quante grandezze unitarie circolano nel mondo fisico!
Perché “unitarie”?
Ci appare ora più chiaro che l’aggettivo “unitario” ha perciò senso in relazione a queste grandezze, perché esse ci danno l’informazione sulla quantità di una tale grandezza “x” che è contenuta nell’unità di un’altra grandezza “y”: per esempio in un secondo, in un kg, in un metro cubo, … e così via.
Sono moltissime perciò le grandezze unitarie, e nel quotidiano ne incontriamo in continuazione. Pensiamo al prezzo dei beni di consumo, come la frutta e verdura, la carne il pesce e così via, che viene rappresentato come prezzo al kilogrammo: €/kg.
Quando ci chiediamo infatti per esempio: quanto costa 1 kg di mele?, stiamo parlando di una grandezza unitaria, proprio perché ci dice quant’è il prezzo delle mele (grandezza al numeratore) per un kilogrammo (grandezza al denominatore), dunque per una unitàdi massa di mele, in questo caso.
Imparare la tavola periodica in poco tempo è possibile!
In questo articolo vedremo un buon metodo che vi illustrerà come memorizzare la tavola periodica in modo infallibile. Conoscerlo vi aiuterà nel percorso scolastico, universitario e oltre: la tavola degli elementi, infatti, è uno strumento che dovrebbe facilitare la vita di tanti di studenti e professionisti della scienza, ed è bella da conoscere anche per semplice cultura personale. In sostanza, essa racconta la composizione del mondo in cui viviamo.
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Diciamo subito che il metodo di studio secondo me più efficace per ricordare la tavola periodica si compone di tre parti. Le prime due dovrebbero essere strettamente collegate (mentre invece a scuola spesso ci si ferma, se va bene, soltanto alla prima). Eccole:
1) prima parte: è lo studio della tavola periodica nelle sue proprietà fondamentali, quelle famose proprietà “periodiche” che le danno il nome, poiché si ripetono con periodicità. Inoltre, essa prevede la conoscenza della sua suddivisione in blocchi, gruppi, periodi, e così via.
2) seconda parte – e qui comincia il bello! – : è la memorizzazione della tavola periodica mediante le tecniche di memoria, o mnemotecniche, che vedremo a breve in questo post. Questi metodi servono a rendere la tavola più “visibile”: la trasformano ai nostri occhi, rendendola molto più che un insieme di simboli, numeri e valori. Attraverso di essi la tavola parla, diventa immagini ben impresse nella nostra mente. Come accennavo poco fa, questa parte dovrebbe andare di pari passo con la prima: lo studio e le tecniche di memoria dovrebbero essere un tutt’uno. Quando si sperimenta la facilità di studiare in questo modo, non si torna più indietro!
3) terza parte: è la ripetizione della tavola, per verificare quanto di essa ci ricordiamo. Ma attenzione: intendo un particolare modo di ripetere la tavola periodica che consiste in questo: nel provare a disegnarla! Cimentatevi con questa prova: davanti a un bel foglio bianco, muniti di matita (ed eventualmente anche di gomma e righello), costruite le caselle e riempitele con i simboli degli elementi. Vi accorgerete presto quant’è ciò che avete realmente memorizzato, e ciò che invece è ancora lacunoso.
Se non vuoi disegnarla tu ma preferisci un modello già pronto per esercitarti, considera il mio modello stampabile della tavola periodica. Lo trovi qui –>
Conosci la tua tavola
Anche se non possedete una conoscenza approfondita della tavola periodica, o non sapete in dettaglio tutte le proprietà periodiche degli elementi, è sufficiente qui che ci ricordiamo a grandi linee come è fatta.
Cominciamo sfruttando astutamente le suddivisioni che la tavola periodica già offre. Dovremo allora aver ben presente che la tavola è organizzata in blocchi, in periodi e in gruppi. Questa è la suddivisione macroscopica, cioè quella che si osserva guardandola come se fosse fatta di grossi “pezzi” o isole.
In sintesi (non è qui il momento di entrare nel dettaglio dello studio della tavola, ma ricordiamo alcune nozioni di base):
I blocchi sono le suddivisioni che corrispondono al progressivo riempimento degli orbitali atomici degli elementi. Quindi individuiamo 4 blocchi: s, p, d, f (poiché esistono gli orbitali atomici s, p, d, f). I blocchi s e p sono quelli dei cosiddetti “elementi tipici” o rappresentativi: comprendono, come vedremo, 8 gruppi. I blocchi d e f contengono invece rispettivamente gli elementi di transizione e di transizione interna.
Suddivisione in blocchi (s, p, d, f) e gruppi (le “colonne” numerate da 1 a 18) della tavola periodica. I periodi sono invece le “righe” orizzontali, e sono 7. Fonte: Wikipedia.
I periodi sono le “righe”: percorrendole da sinistra verso destra, in esse il numero atomico degli elementi aumenta progressivamente di 1 unità per “casella”. Ci sono 7 periodi (7 “righe”) nella tavola. Possiamo facilmente ricordare che i periodi corrispondono alle disposizioni orizzontali degli elementi se facciamo questa associazione mentale: il “periodo” nella grammatica italiana significa “frase” (ricordate l’analisi del periodo, a scuola…), e le frasi si scrivono sulle righe dei fogli. Dunque: Periodi=righe. Semplice!
I gruppi sono le “colonne”, ossia è il modo di leggere la tavola periodica in verticale, con gli elementi impilati uno sull’altro. Così come i gruppi umani sono costituiti da persone che hanno delle somiglianze tra loro (di carattere, di gusti ecc…), anche i gruppi della tavola sono insiemi di elementi che presentano caratteristiche chimiche simili. I gruppi della tavola sono 18.
La numerazione dei gruppi
In base al sistema di denominazione internazionale, i gruppi sono indicati con i numeri da 1 a 18, partendo dalla colonna più a sinistra (i metalli alcalini) e andando verso la colonna più a destra (i gas nobili). Questa è la convenzione stabilita nel 1990 dalla IUPAC (Unione internazionale di chimica pura e applicata).
Oltre a questa convenzione, ne esistono altre due precedenti, una adottata precedentemente sempre dalla IUPAC, e un’altra della Chemical Abstracts Service. Entrambe queste altre due sistemazioni dei gruppi facevano uso di numeri romani e di lettere, e differivano leggermente (per es. la numerazione CAS usava la lettera A per i gruppi principali (IA, IIA, ecc.) e la lettera B per quelli dei metalli di transizione (IB, IIB, ecc.)). Oggi talvolta si trovano ancora su alcune tavole, in sovrimpressione alla nuova numerazione del 1990, oppure come numerazione univoca se il testo è un po’ datato.
Abbiamo detto dunque che i gruppi sono 18 ma sono soltanto 8 i gruppi considerati principali. Questi, per semplificare, sono costituiti dalle prime due “colonne” da sinistra, più le ultime sei “colonne” a destra. Con la numerazione internazionale, gli 8 gruppi principali corrispondono ai gruppi numerati con: 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17 e 18 (c’è infatti un “salto” costituito dal blocco d degli elementi di transizione, costituito dai gruppi 3-12).
Qui sono evidenziati in rosso gli 8 gruppi principali della tavola periodica, che hanno numerazione secondo lo standard internazionale: 1, 2, 13, 14, 15, 16, 17, 18. Fonte: IUPAC, modificato.
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Tecniche di memoria per ricordare la tavola periodica – i gruppi principali
Prenderemo in considerazione gli 8 gruppi principali.
Solo successivamente vedremo come ricordare anche il blocco centrale dei metalli di transizione, anche se questi ultimi hanno un’importanza minore per gli studenti delle scuole e per chi prepara i test di ammissione.
Vedremo che le tecniche funzionano così: si tratta di costruire per ciascun gruppo delle mini frasi, che sono delle storielle o situazioni parecchio stravaganti: in quelle frasi, le parole scelte hanno un legame con la tavola. Infatti le iniziali di ciascuna parola corrispondono (all’incirca) ai simboli degli elementi di ciascun gruppo.
Chiamerò quelle frasi anche “frasi mnemoniche” o “mnemo-frasi”.
Può darsi anche che riusciamo a costruire delle storie che collegano tra loro alcuni dei gruppi, specialmente se vicini tra loro. Questo aiuterà ancora di più a ricordare.
È tutto molto più semplice da capire con degli esempi. Eccoli:
Gruppo 1. Elementi: H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
Il primo gruppo è quello dei metalli alcalini, più l’idrogeno (anche se non è un metallo alcalino, infatti, l’idrogeno fa parte di questo gruppo ed è situato in cima all’estremità superiore sinistra dalla tavola periodica, con simbolo H e numero atomico 1).
Una delle frasi mnemoniche forse più nota tra gli studenti per ricordare il primo gruppo è questa (ne esistono comunque numerose varianti):
Ho Liberi Nani Ke Rubano Cestini (di) Frutta
Chissà chi è stato il primo a proporla, sarebbe curioso scoprirlo… Non male comunque, no? A me questa fiabesca immagine basta e avanza per ricordare il primo gruppo: immagino che nel mio giardino corrano liberi dei nani, che rubano cestini di frutta.
Ho Liberi Nani Ke Rubano Cestini di Frutta
Figuratevi nella mente la scenetta, e dovreste riuscire a non scordarvi più gli elementi della prima “colonna” della tavola periodica.
Gruppo 2. Elementi: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
Il bello di questo metodo fatto di frasi improbabili, che cercano di tenere insieme situazioni assurde e folli, è che ognuno può inventarsi quello che gli pare. Nel secondo gruppo, quello dei metalli alcalino-terrosi, l’elemento Stronzio (Sr) e il Calcio (Ca), mi hanno ispirato una mnemo-frase troppo personale e inopportuna da divulgare. La terrò per me!
Tuttavia, ci sono brillanti studenti e maestri che hanno creato bellissimi espedienti da tramandare ai posteri – senza troppa vergogna! Per esempio, potrei dirvi della frase suggerita dai ragazzi di Promed. La loro si inscrive in una narrazione più articolata, che racchiude tutti gli 8 gruppi in una storia con un protagonista, Kevin, le cui vicissitudini “narrano” l’intera tavola. Qui trovate il video di Promed su Youtube.
Prendere a prestito i metodi più diversi per studiare è più che lecito. Perciò, per il secondo gruppo, vi propongo questa frase (tratta appunto dal video di Promed), altrettanto icastica anche se isolata dalla narrazione in cui è inserita:
Bere Magma Causa Surriscaldamento, Basta Ragionare !
Possiamo pensare di proseguire anche per questo secondo gruppo con un’immagine mnemonica che coinvolge i nani, gli stessi nani bricconi del primo gruppo.
Bere Magma Causa Surriscaldamento, Basta Ragionare !
Qui, nel secondo gruppo, i nani si mettono in pericolo bevendo magma, che causa surriscaldamento: basta ragionare!
***
Una nota sui prossimi gruppi dal 13 al 18:
Per questi gruppi è superfluo ricordare l’ultimo elemento in fondo a ciascun gruppo, quelli che si trovano lungo la settima “riga” o meglio il settimo periodo. Si tratta infatti di elementi pesanti, non presenti in natura (non almeno sul nostro pianeta) che sono stati ottenuti artificialmente in laboratorio (parliamo degli elementi con numeri atomici dal 113 al 118, che si trovano appunto in fondo a ciascun gruppo dal 13 al 18).
Gruppo 13. Elementi: B, Al, Ga, In, Tl
Il quadretto allegorico che mi sono fatto attorno a questo tredicesimo gruppo ruota tutto attorno a un animale, un animale da cortile: il gallo. È facile immaginare l’assonanza con l’elemento Gallio, qui presente nel gruppo con numero atomico 31. E questo bucolico quadretto agreste mi aiuta anche nel tenere a mente proprio il numero atomico del Gallio, immaginando che il gallo canti tutte le mattine di ogni giorno del mese – e consideriamo per semplicità che il mese in cui canta il gallo è un mese di 31 giorni.
Ecco allora una prima proposta di mnemo-frase per il gruppo 13:
Buongiorno Al Gallo Indiano (e) Thailandese
Tra l’altro, questa frase aiuta non solo per l’assonanza tra gallo e Gallio, ma anche altre parole di essa richiamano nomi di elementi non molto comuni, come Indio e Tallio (Thallium, in inglese).
Buongiorno Al Gallo Indiano e Thailandese
Ho pensato anche a delle varianti, per i meno animalisti:
Barbecue Al Gallo Indiano e Thailandese
Oppure, sempre su quella linea “gastronomica”:
Buono Alternare Gallo Indiano e Thailandese
Insomma, secondo me il pennuto gallo qui nel tredicesimo gruppo aiuta e ci sta bene, eccome!
Gruppo 14. Elementi: C, Si, Ge, Sn, Pb
Per il gruppo 14, circola in rete una frase – non ricordo di preciso dove l’ho trovata – che ho riadattato con una semplice modifica, perché mi risulta più facile associarla a un personaggio. Quel personaggio è Carl Fredricksen, del film Up, della Disney-Pixar. Ricordate quell’arzillo vecchietto, la cui vita regolare e un po’ triste prende una piega diversa quando inizia il suo viaggio straordinario? Bene, la vita regolare e autosufficiente di Carl si adatta bene a questa frase mnemonica:
Carl Si Gestisce Senza Problemi
Ecco l’inizio di Up, guardatelo, Carl si gestisce proprio senza problemi:
Esistono ovviamente infinite altre frasi che si possono associare al gruppo 14, e che potrete inventare voi stessi. Inoltre, potreste anche semplicemente utilizzare il nome Carlo, anziché Carl del personaggio di Up, specialmente se conoscete qualche Carlo che ben si può associare alla situazione. Un’altra frase, per esempio, tratta se non erro sempre dal video di Promed è: Con Silvia e Gerry sono al pub.
Carl Si Gestisce Senza Problemi
L’importante comunque è che si tratti di una situazione che evochi un’immagine memorabile per voi.
Gruppo 15. Elementi: N, P, As, Sb, Bi
Pensate ai vostri weekend più selvaggi, e moltiplicateli per dieci! Sì perché la frase che vi propongo per il quindicesimo gruppo è:
Noi P–Assiamo Sabati Bizzarri
Noi PAssiamo Sabati Bizzarri
E voi come passate i vostri sabati?
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Gruppo 16. Elementi: O, S, Se, Te, Po
Il sedicesimo gruppo, quello dei calcogeni (nome un po’ desueto per designare gli elementi di questo gruppo), è facile da ricordare unendo le lettere iniziali degli elementi che lo compongono. Infatti, così facendo, si forma una frase che ha vaghe assonanze: OSSeTePo. Ora, se noi aggiungiamo un’acca (h) all’inizio, la frase assume qualche maggiore sembianza di senso: (h)OSSeTePo, che potremmo tradurre con “ho ssete, povero”:
(h)O S Se Te , Povero
(h)OSSeTe , Povero
Date da bere a quel povero assetato, chissà forse proviene dalle serate bizzarre del gruppo precedente, e ricorderete facilmente il gruppo 16!
Gruppo 17. Elementi: F, Cl, Br, I, At
Siamo arrivati al penultimo gruppo, il diciassettesimo, quello degli elementi alogeni (anche “alogeni” è un termine antico il cui significato è “generatore di sali”).
La povertà del soggetto assetato del precedente gruppo 16 può aiutare a collegarsi a questo gruppo 17. Mi spiego meglio. A me leggendo gli elementi del gruppo 17 viene in mente un cognome, soprattutto per via delle iniziali Br, I, At: Briatore! Ebbene sì, il noto imprenditore italiano può fungere da facile aggancio mnemonico per questo gruppo. Provate con questa frase:
Fuori (dal) Club (di) Br – I – Atore
Fuori (dal) Club di Br I At ore (nota: immagine realizzata con l’ausilio dell’intelligenza artificiale, riferimenti a cose e persone sono puramente casuali)
In effetti, il povero assetato non può entrare nel costoso Club di Briatore, e resta Fuori, proprio per la sua condizione indigente.
Gruppo 18. Elementi: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
Ah, il diciottesimo gruppo! Questo è il gruppo dei gas nobili. Sono nomi tutti un po’ difficili da collegare, ma diventa più semplice ricordarli se li associamo a personaggi di alto lignaggio – “nobili” appunto! – per esempio della mitologia e del fantasy. O almeno, questo è il film mentale che mi sono fatto io. Qui serve un po’ di mitologia, e di fantasticherie pop. Proviamo allora a immaginare di avere in fila, sul loro Olimpo di Eroi, una sfilza di gloriosi personaggi:
He–Nea (l’Enea eroe della mitologia greca e romana) Aragorn (ebbene sì, il grande re Aragorn de Il Signore degli Anelli!) Kreso (Creso, ultimo re di Lidia, famoso per le sue immense ricchezze, siamo nel sesto secolo avanti Cristo) Xena (la principessa guerriera della serie tv americana) Regnano
HeNea Aragorn Kreso Xena Regnano
Ed ecco che con gli eroi del 18esimo gruppo abbiamo finito i gruppi principali! Ce la faranno “i nostri eroi” a ricordare tutto? Certamente!
Bonus: i gruppi dei metalli di transizione
Quelli che abbiamo visto sono metodi che cercano di fare economia, quindi non si propongono necessariamente di ricordare tutta la tavola periodica, ma si concentrano soltanto su alcune sezioni. Sta poi allo studente ricostruire il resto.
La numerazione innanzitutto aiuta. Già sapendo che con l’idrogeno H che ha numero atomico 1, si prosegue poi a destra con l’Elio, numero atomico 2, e via via scendendo con il secondo periodo c’è il Litio 3, Berillio 4, e via di seguito, è facile ricostruire almeno la “sommità” della tavola periodica.
Occorre ora cercare di costruire qualche sistema per ricordare gli altri 10 gruppi, o almeno alcune parti di essi. Sono quei gruppi che si dispiegano nella parte centrale della tavola, che comprende gli elementi del blocco d dei metalli di transizione.
Il blocco d, il quadrato in rosso, con i suoi 10 gruppi (dal gruppo 3 al gruppo 12)
Questo blocco viene omesso dalla maggior parte delle tecniche di memoria suggerite per ricordare la tavola periodica. Perché questo? Beh, perché una volta che ricordiamo dove sono e quali sono gli altri elementi dei blocchi che stanno a sinistra e destra dei metalli di transizione, è abbastanza facile individuare almeno il numero atomico degli elementi di quel blocco, che si trova in mezzo. Inoltre, sono elementi che non compaiono così di frequente come invece altri molto più diffusi nella chimica inorganica e nella chimica dei viventi.
Tuttavia sono pur sempre un buon numero, e alcuni di essi potrebbero tornare utili.
Il mio suggerimento per il blocco d
Il mio suggerimento è di fare una selezione. A meno di lavori iper specialistici, non ci interessa ricordare esattamente dove si trova e quale numero atomico ha per esempio l’Osmio, così come non ci interessano gli elementi del blocco f, le terre rare: i Lantanidi e gli Attinidi (che vengono riportati tra l’altro esternamente in basso, perché se fossero inclusi nel diagramma lo allargherebbero non poco, e sarebbe difficile disporlo su un’unica pagina).
Quegli elementi si presume che uno studente delle scuole, ma anche dei primi anni di università, non li incontri quasi mai, e se proprio deve, state tranquilli che in tal caso la tavola periodica gli verrà fornita per essere consultata.
Conviene allora concentrarsi sul quarto periodo, la prima “riga” del blocco d, e poi andremo a vedere alcuni elementi che scendono in giù, a destra nel blocco d nei gruppi 10, 11 e 12. Là infatti ci sono i metalli “preziosi” come il Palladio, l’Argento, l’Oro, ecc.
Il consiglio è di numerare subito, a mente o meglio ancora su carta, il quarto periodo, disegnandolo proprio: vedremo infatti che dopo il Potassio K e il Calcio Ca, subito incontriamo il primo elemento del blocco d: lo Scandio, e se sappiamo che K e Ca hanno numeri atomici 19 e 20, è facile iniziare a numerare lo Scandio con il numero atomico 21. Da lì, scriviamo tutti gli altri numeri fino a completare almeno fino allo Zinco Zn: 30. Dopo, c’è il Gallio, che sappiamo dal giochetto visto sopra, se abbiamo memorizzato bene i gruppi con le mnemotecniche, far parte del gruppo 13 con numero atomico 31.
Il quarto periodo, evidenziato in rosso, e in esso evidenziati ulteriormente anche gli elementi dei gruppi dal 3 al 12.
Ecco allora, riassumendo, che se abbiamo studiato bene i gruppi, e ricordiamo che il Calcio del gruppo 2 e il Gallio del gruppo 13 hanno numeri atomici rispettivamente 20 e 31, possiamo già numerare i metalli di transizione dallo Scandio allo Zinco.
Come ricordare però i nomi e le posizioni di quegli elementi piuttosto strani? Ognuno può sbizzarrirsi. Personalmente, mi risulta facile associare a diversi di essi i nomi di città, perché sembrano proprio le targhe di alcune provincie, per altro disposte anche geograficamente in ordine consequenziale: Cr (Cromo)=Cremona, Mn (Manganese)=Mantova, Fe (Ferro)=Ferrara.
Non tutti però ovviamente si prestano a questo espediente. Quegli elementi che vengono prima del Cromo, a cosa li associamo? Sono: Scandio, Titanio e Vanadio. Tenetevi forte, io li ricordo così:
Sc o tTi sul canale V (dove V sta per Canale Cinque, ma anche per la “V” di Vanadio)
E dopo il Ferro 26? Il Cobalto Co 27 e il Nickel Ni 28 mi ricordano che il CoNi è il Comitato olimpico nazionale italiano, e la Nazionale infatti ha proprio le maglie di un bel color blu Cobalto.
Rame Cu 29 e Zinco Zn 30 non li associo a particolari situazioni, e procedo piuttosto a crearmi un quadro mentale unendo anche gli elementi che stanno al di sotto e attorno a essi, nei gruppi 10 11 e 12.
Infatti, sotto il Rame Cu 29 c’è l’Argento Ag 47 e l’Oro Au 79. Non è difficile collocare qui una cascata immaginaria di metalli preziosi, ordinati dal meno prezioso (il Rame) passando per l’Argento fino a scendere all’Oro.
Così pure per il gruppo 12, sono tanto pochi che preferisco ricordarmi che quegli elementi sono importanti costituenti delle batterie, specialmente quelle non molto ecologiche in uso fino a poco tempo fa: Zinco Zn 30, Cadmio Cd 48, Mercurio Hg 80.
Il “quadrato” 3×3 con gli elementi “preziosi” e altri elementi di uso corrente.
Volendo proprio “esagerare”, si può anche costruire una bella matrice immaginaria di elementi “pregiati”, una matrice 3×3 allargando a sinistra il quadretto con altri metalli di transizione del gruppo 10: infatti sotto al Nickel Ni 28 c’è il Palladio Pd 46 e il Platino Pt 78.
In conclusione: spero che queste tecniche di memoria vi abbiano ispirato e soprattutto vi abbiano mostrato quanto è fattibile ricordare anche quantità di informazioni all’apparenza così vaste come la tavola periodica.
Ricordatevi sempre di costruire immagini mentali ricche di contrasti e di “iperboli” visive, per rafforzare l’impressione che esse lasciano nella vostra memoria.
E non dimenticate: provate a disegnare la tavola periodica per fare un test di quanto avete memorizzato.
Se preferisci un modello già pronto per esercitarti, considera il mio modello stampabile della tavola periodica. Lo trovi qui –>
Avete suggerimenti e altre frasi mnemoniche? Come affrontate voi lo studio della tavola periodica? Scrivetelo nei commenti!
Buono studio
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Learn IUPAC Nomenclature, also known as Nomenclature Neptune, is one of the rare useful apps for students because it combines brief theoretical insights with hands-on practice, making it feel like you are experiencing organic chemistry firsthand. A playful and educational app, it is free at basic levels, with additional levels and premium content, available for Android and iOS.
I want to tell you about an app I discovered by chance while scouring the app stores. I was looking for something useful to practice a subject that has always been elusive for me: Chemistry.
More specifically, the app I’m talking about focuses on organic chemistry and its fundamentals: hydrocarbons and some of the main functional groups.
Although it doesn’t cover a vast amount of content, you’ll find that it has aspects that make it remarkable for its ability to quickly convey the mechanisms of organic chemistry.
You will immediately put into practice the principles that govern compounds. This is a fundamental aspect for truly grasping the concepts! In no time, you’ll feel like you are mastering the basics of organic chemistry, a realm of chemistry that often intimidates and discourages those faced with hydrocarbons and other strange compounds.
The app is called Nomenclature Neptune (also found under the name ‘Learn IUPAC Nomenclature‘) and is available for both Android and Apple iOS devices. The developer of the app is Paul Schwind, who has also created other educational applications.
The cover image of the app on the Android and iOS stores.
I would say that the ‘formula’ – to stay within the realm of chemistry! – of Nomenclature Neptune follows the freemium model: it is free for the initial levels, which include the basic organic compounds, and then if you want to unlock all subsequent levels – with their respective molecules – it requires a one-time purchase of $3.99. Thus, a very modest price if you want to access all the features.
The initial screen you see when opening Nomenclature Neptune.
Why I find it excellent
This app is smart because it embodies the prototype of active learning. To truly understand and assimilate a concept, it’s not enough to just read the theoretical information and leave it at that. No, you have to try it out! And this is even more true for chemistry, an experimental laboratory science.
If it remains confined to books and memorized theories, it will always be difficult to grasp.
On the contrary, it is better understood when put into practice. In fact, among my friends and acquaintances who have studied chemistry and work as chemists or researchers in the field, I have always noticed their ability to speak very concretely about chemical phenomena, often referring to their laboratory experiences or very real applications.
But that’s another story.
I was saying, Nomenclature Neptune starts with the initial organic compounds. So, the basic level covers alkanes, hydrocarbons that, as we know, have the empirical formula CnH(2n+2).
At each level, a brief tutorial welcomes us, explaining how with Nomenclature Neptune we can easily construct organic molecules using a practical notation with sticks and letters, allowing us to compose on our smartphone screen a kind of structural formula for molecules.
Introductory screens explaining how to build organic molecules.
This aspect is truly intuitive, as the user simply needs to add carbon atoms and bonds (sticks), while hydrogen atoms are added or removed automatically by the program.
Ah, I forgot to mention, the app is in English (and German is also available from the app’s internal menu), but for students and enthusiasts of scientific subjects, English (the international language of science) shouldn’t be a problem.
An example
From level to level, we are asked to construct certain molecules. For example, I’ve reached a fairly basic level in the first step, focusing on alkanes, where the screen prompts me with the request: ‘build: ethane’.
Then I drag a carbon, and on the screen appears the first C, bonded to 4 Hs. I draw a line, and automatically another C is added, with the system adjusting the number of hydrogens: the formula appears as CH3––CH3. I say okay, and… I’ve entered the correct formula; the app tells me, ‘You fend off the meteorite!’
For each completed mission, points are accumulated, and the app’s playful aspect revolves around the imaginary defense of Neptune from hypothetical meteorites: if I solve the exercise well, I’ve defeated the threatening wandering rock and earn points.
Let’s try Level 2 together: alkenes
Alkenes, also known as olefins, are unsaturated hydrocarbons containing one or more double bonds between carbon atoms, in addition to single bonds. As shown in the informative screen at the beginning of the level in Nomenclature Neptune (these cards are pleasant and useful nuggets of theory, to be read carefully!), here’s an example of alkenes with a double bond C=C.
Moreover, Nomenclature Neptune also explains how to understand the numbering of the various carbon atoms: ‘The main chain is numbered so that the position of the double bond is as low as possible’.
So, multiple-choice quizzes are presented where we have to identify the correct name or the correct structural formula of the alkene presented.
Let’s see… but-2-ene… I would say it’s an alkene with 4 carbon atoms (alkenes, unlike alkanes that end in -ane, have the ending -ene, so here ‘but-‘ automatically makes me think of butane, which has 4 carbon atoms; the alkene but-ene will therefore have 4 carbon atoms). The double bond will then be on the carbon in position 2: Correct!
Alternatively, we are given a structural formula, and we have to indicate which of the four options is correct, meaning which is the correct name given to that molecule.
In this case, it is indeed a pentene (pent-1-ene).
A promising app
Nomenclature Neptune is, in my opinion, very well-made. It allows us to become familiar with organic chemistry, almost letting us experience firsthand how hydrocarbons are structured.
There’s also a small environment for freely constructing organic molecules, a sort of whiteboard where we can write and erase as we wish, creating molecules by adding carbon atoms and other elements (though to access the full range of elements, one needs to unlock the premium version). At the top row, the software tells us the name of the chemical chimera we’re assembling, as we add atoms and bonds.
Examples of screens from the ‘whiteboard’ where we can create our molecules.
Having tried this app also allows me to reflect on the potential of such software. Useful study applications and games are becoming increasingly rare, especially those as practical and functional as this one, which is also thankfully free from intrusive advertisements. In my opinion, Nomenclature Neptune deserves to have wide distribution.
Undoubtedly, it could be further improved to make it an even more comprehensive educational app.
An improvement I would suggest is to emphasize the gamification aspect and scores, making it almost a small social platform for organic chemistry! Even a simple leaderboard or scoreboard to display scores of other players worldwide would be great. It could create small challenges between friends and acquaintances.
In addition, while the modest price to unlock all features is admirable, it would be nice to have the opportunity to try more free levels before committing to a purchase. I would also expand the content with many more topics and insights into organic chemistry. In my opinion, these enhancements would only increase the appeal of this small yet useful app.
An added benefit would also be translation into other languages.
In any case, my compliments to the developer.
Try Nomenclature Neptune! (Note: you can also find it on the stores under the name ‘Learn IUPAC Nomenclature‘):
Learn IUPAC Nomenclature, noto anche come Nomenclature Neptune, è una delle rare app utili per chi studia perché combina brevi cenni teorici con la pratica diretta, tanto che con essa sembra di toccare con mano la chimica organica. Un’app giocosa e istruttiva gratuita nei suoi livelli di base, con ulteriori livelli e contenuti premium, per Android e iOS.
Vi voglio parlare di un’app che ho scoperto per caso frugando in lungo e in largo negli app store. Cercavo qualcosa di valido per fare pratica su una materia che per me è sempre stata sfuggente: la Chimica.
Più nello specifico, l’app di cui vi parlo riguarda la chimica organica, e i fondamenti di essa: gli idrocarburi e alcuni dei principali gruppi funzionali.
Anche se non è un’app vastissima quanto a contenuti trattati, vedrete che ha degli aspetti che la rendono formidabile per la sua capacità di far capire rapidamente i meccanismi della chimica organica.
Metterete infatti subito in pratica i principi che governano i composti. Un aspetto fondamentale, questo, per fare propri i concetti! In un attimo avrete la sensazione di padroneggiare i rudimenti della chimica organica, un regno della chimica che spesso intimidisce e scoraggia chi si trova al cospetto di idrocarburi e altri strani composti.
L’app si chiama Nomenclature Neptune (lo troverete anche con il nome di “Learn IUPAC Nomenclature“) ed è disponibile sia per Android sia per dispositivi Apple iOS. Lo sviluppatore dell’app è Paul Schwind, autore anche di altre applicazioni di tipo educativo.
La cover di presentazione dell’app sugli store per Android e iOS
Direi che la “formula” – per rimanere in ambito chimico! – di Nomenclature Neptune è quella delle app freemium: è gratuita per i primi livelli che comprendono i composti organici iniziali, dopodiché se volete sbloccare tutti i livelli successivi – con le relative molecole – il costo consiste in un unico acquisto una-tantum di 3.09€. Dunque un prezzo direi modestissimo se si vuole usufruire di tutte le funzioni.
La schermata iniziale che troviamo aprendo Nomenclature Neptune.
Perché la trovo ottima
Questa app è intelligente perché è il prototipo dell’apprendimento attivo. Per capire e assimilare un concetto infatti non basta leggersi l’informazione teorica, e chiuso lì il discorso: no, bisogna provare! E questo è ancora più vero per la chimica, scienza sperimentale, di laboratorio.
Se essa rimane materia esclusiva dei libri e delle teorie enunciate e mandate a memoria, sarà sempre difficile da afferrare.
Al contrario, è meglio compresa se viene messa in pratica. Infatti, tra i miei amici e conoscenti che hanno studiato chimica e svolgono la professione di chimico o la ricerca in quella branca, ho sempre notato la loro attitudine a parlare in modo molto concreto dei fenomeni chimici, spesso riferendosi alle loro esperienze di laboratorio o ad applicazioni molto reali. Ma questa è un’altra storia.
Dicevo, Nomenclature Neptune inizia con i primi composti organici. Il livello base è dunque quello degli alcani, idrocarburi che come sappiamo hanno formula bruta CnH(2n+2).
Ad ogni livello ci accoglie un breve tutorial, che ci spiega come con Nomenclature Neptune possiamo costruire facilmente molecole organiche ricorrendo ad una pratica notazione con stanghette e lettere, per comporre a video sul proprio smartphone una specie di formula di struttura delle molecole.
Alcune schermate introduttive che spiegano come costruire le molecole organiche.
È questo un aspetto davvero intuitivo, perché l’utente dovrà semplicemente aggiungere atomi di carbonio e legami (stanghette), mentre gli atomi di idrogeno verranno aggiunti o tolti automaticamente dal programma.
Ah dimenticavo, l’app è in lingua Inglese (ed è disponibile anche il Tedesco, scegliendo dal menù interno all’app), ma per gli studenti e appassionati di materie scientifiche l’Inglese (lingua ormai internazionale della scienza) non dovrebbe essere un problema.
Un esempio
Di volta in volta nei livelli ci verrà chiesto di costruire certe molecole. Ecco, dicevo per esempio che io sono arrivato a un livello non molto avanzato del primo step, quello sugli alcani, dove mi si presenta la schermata con la richiesta: “build: ethane” (costruire etano).
Trascino allora un carbonio e a video compare un primo C, legato a un H4. Traccio una lineetta e automaticamente si aggiunge un altro C, e il sistema in automatico regola la quantità di idrogeni: la formula appare così: CH3––CH3. Direi che ci siamo, dò l’ok e …ho inserito la formula corretta, l’app mi dice: “You fend off the meteorite!”.
Per ogni missione compiuta infatti si accumulano dei punti, e l’aspetto ludico dell’app ruota tutto attorno alla immaginaria difesa di Nettuno da fantomatici meteoriti: se risolvo bene l’esercizio ho sconfitto il sasso vagante minaccioso, e acquisto punti.
Proviamo insieme il livello 2: gli alcheni
Gli alcheni, noti anche come olefine, sono idrocarburi insaturi, che contengono cioè non solo legami singoli, ma presentano uno o più legami doppi tra atomi di carbonio. Come ci mostra Nomenclature Neptune nella schermata informativa di inizio livello (queste schede sono delle gradevolissime e utili chicche sintetiche di teoria, da leggere con attenzione!), ecco un esempio di alchene con un doppio legame C=C.
Non solo, ma Nomenclature Neptune ci spiega anche come capire la numerazione dei vari atomi di carbonio: “La catena principale è numerata in modo tale che la posizione del doppio legame sia la più piccola possibile” (traduzione mia).
Si presentano quindi dei quiz a risposta multipla, dove dovremo identificare il nome corretto, o la formula di struttura corretta, a seconda dell’alchene che ci viene proposto.
Vediamo un po’… but-2-ene …direi che si tratta di un alchene con 4 atomi di carbonio (gli alcheni, a differenza degli alcani che hanno la desinenza -ano, possiedono la desinenza in -ene, quindi qui l’iniziale but- mi fa automaticamente pensare al butano, con 4 atomi di carbonio; l’alchene but-ene avrà dunque 4 atomi di carbonio). Il doppio legame poi riguarderà il carbonio in posizione 2: Corretto!
Alternativamente, ci viene proposta una formula di struttura e noi dovremo indicare quale delle 4 risposte è corretta, cioè qual è il nome giusto che viene dato a quella molecola.
In questo caso, è proprio un pentene (pent-1-ene).
Un’app promettente
Nomenclature Neptune è secondo me molto ben fatta. Ci permette di impratichirci con la chimica organica, facendoci quasi toccare con mano come sono fatti gli idrocarburi.
C’è anche un piccolo ambiente di libera costruzione delle molecole organiche, una sorta di lavagna su cui possiamo scrivere e cancellare quanto vogliamo, dove creare molecole aggiungendo atomi di carbonio e altri elementi (per la verità occorre sbloccare la versione premium per poter utilizzare tutta la gamma di elementi). In una riga in alto il software ci dice il nome della chimera chimica che stiamo andando a comporre, mano a mano che aggiungiamo atomi e legami.
Esempi di schermate della “lavagna” dove possiamo creare le nostre molecole.
Aver provato questa app mi consente anche di riflettere sul potenziale di questi software, perché le applicazioni e i giochi utili allo studio sono sempre più rari, specialmente quelli così pratici e funzionali come questo, che è oltretutto per fortuna privo di pubblicità intrusiva. Nomenclature Neptune meriterebbe a mio avviso di avere una larga diffusione.
Senz’altro si potrebbe anche migliorare ulteriormente, così da renderla un’app educativa ancora più completa.
Un miglioramento che suggerirei è quello di insistere sull’aspetto della gamification e dei punteggi, facendolo diventare quasi un piccolo social della chimica organica! Anche una semplice leaderboard o scoreboard, dove visualizzare il punteggio degli altri giocatori nel mondo, non sarebbe male. Si potrebbero creare delle piccole sfide a distanza tra amici e conoscenti.
Inoltre, anche se ammirevole il prezzo modesto richiesto per sbloccare tutte le funzioni, sarebbe bello poter provare altri livelli gratuiti prima di impegnarsi nell’acquisto. Amplierei poi i contenuti con molti più temi e approfondimenti di chimica organica. Tutto ciò a mio avviso non farebbe che aumentare l’appeal di questa piccola ma utile app.
Un plus sarebbe anche la traduzione in altre lingue.
Ad ogni modo, i miei complimenti allo sviluppatore,
Provate Nomenclature Neptune! (nota: lo troverete sugli store anche con il nome di “Learn IUPAC Nomenclature“):
di volume):
FilosofoMed 
