Cosa è "La magia della chimica"?

"La Magia della Chimica" è uno spettacolo in cui, in una atmosfera particolarmente distesa ed assolutamente informale, vengono mostrati reazioni chimiche e fenomeni fisici dagli effetti strabilianti.

Ci rivolgiamo, quindi, soprattutto ai docenti di Chimica e di Scienze delle scuole medie superiori invitandoli ad utilizzare le nostre esperienze come uno dei possibili strumenti per integrare la lezione tradizionale. Le dimostrazioni possono essere un efficacissimo mezzo per rendere più gradevole lo studio della Chimica e - proprio a causa del cambiamento di atteggiamento che gli studenti mostrano dopo avere assistito alla presentazione - possono contribuire ad una rivalutazione dell'insegnamento di questa disciplina spesso relegata, rispetto ad altre, ad un ruolo di secondo piano anche a causa della mancanza di abitudine alla divulgazione da parte degli addetti ai lavori.

Questa mancanza di abitudine alla divulgazione si riflette anche nelle modalità comuni di insegnamento. Si può certamente affermare che la Chimica non è fra le discipline più gradite agli studenti, anzi molti dicono che è la più difficile; dopo tutto, buona parte del tempo è impiegata a risolvere una grande quantità di esercizi e problemi di varia difficoltà. Insegnare la Chimica non è facile (e per questo non disponiamo di ricette magiche) ma vorremmo dimostrare che può essere divertente.

Pianino

Ingredienti: soluzione di KIO3, soluzione di NaHSO3, soluzione di amido
Cosa serve: 10 beaker da 150 mL, 2 cilindri graduati da 50 mL, 2 beute da 500 mL

Come funziona: le soluzioni di KIO3 e di NaHSO3 si diluiscono opportunamente e vengono preparati 5 beaker per le rispettive soluzioni a concentrazioni decrescenti.

Versare contemporaneamente il contenuto dei 5 beaker di KIO3 nei corrispondenti beaker di NaHSO3.
Le soluzioni all'interno dei beaker, da incolori, diverranno blu scuri a causa della formazione del complesso amido-iodio, iodio formatosi a seguito della reazione fra l’NaHSO3 e il KIO3

6 HSO3-+ 2 IO3- → 6 SO42- + 2 I- + 6 H+

IO3- + 5 I- + 6 H+ → 3 I2 + 3 H2O
I beaker si coloreranno in tempi diversi a causa della cinetica del processo, influenzata dalla concentrazione delle soluzioni.

Curaçao

Ingredienti: soluzione all’1% di timolftaleina in etanolo, soluzione di NaOH 0,5 M

Cosa serve: cannuccia, bicchiere di vetro

Come funziona: aggiungere qualche goccia di NaOH alla soluzione di timolftaleina fin quando la soluzione non asssume una colorazione blu intensa, la timolftaleina è un indicatore acido-base che assume la colorazione blu nella forma basica ed è incolore in forma acida. Versare la soluzione etanolica di timolftaleina in un bicchiere di vetro. Soffiare con la cannuccia nella soluzione, l’anidride carbonica presente nel nostro fiato acidifica la soluzione facendo virare la timolftaleina. La soluzione da blu diviene incolore.

Acqua, vino, latte, birra

Ingredienti: soluzione di NaOH , fenolfataleina solida, soluzione satura di SbCl3 in acido cloridrico al 37 % (w/w) , miscela di detersivo in polvere e NaHCO3 mescolati in parti eguali.

Cosa serve: una caraffa, tre calici, un boccale

Come funziona: versare in una brocca la soluzione di NaOH, questa si presenta come una soluzione incolore (“acqua”). Preparare nell’ordine un calice vuoto, un calice contenente un po’ di fenolfataleina solida, un calice con pochi mL della soluzione acida di SbCl3 e un boccale con la miscela di detersivo e NaHCO3.

Versare dalla caraffa la soluzione di NaOH nel primo bicchiere: “acqua”, versare il contenuto del primo bicchiere nel secondo (si formerà un "vino rosso"): la fenolfataleina (indicatore acido base) a pH superiore a 9 assume la colorazione rosa. Versare il contenuto del secondo calice nel terzo , il "vino rosso" si trasformerà in “latte”: l’acido cloridrico rende acida la soluzione e fa virare la fenolftaleina all'incolore mentre il cloruro di antimonio si idrolizza formando un precipitato bianco in sospensione:

SbCl3 + H2O → SbOCl + 2HCl

Infine, versare il "latte" nel boccale per ottenere la "birra". L’acido cloridrico presente nel "latte" reagisce con NaHCO3 e libera CO2 che, insieme al detersivo, crea la schiuma.

NaHCO3 + HCl → CO2↑ + H2O + NaCl

Vino bianco, vino rosso e spumante

Ingredienti: soluzione di acido tannico (C76H52O46) preparata sciogliendo in 100 mL di acqua la quantità di acido tannico necessaria affinché la soluzione assuma il colore del vino bianco. Soluzione acida di cloruro ferrico (FeCl3) e acido solforico concentrato (H2SO4).

Cosa serve: una caraffa, quattro calici, due flute.

Come funziona: versare nella caraffa la soluzione di acido tannico, questa si presenta di colore giallino (“vino bianco”). Preparare, nell’ordine: un calice vuoto, un calice contenente pochi mL della soluzione di FeCl3, due flute con un fondo di acido solforico concentrato, un altro calice vuoto e un calice con un fondo di acido solforico concentrato.
Versare dalla caraffa il “vino bianco” nel primo bicchiere, quindi versare il contenuto del primo bicchiere nel secondo: il ferro (III) forma con il tannato un complesso blu scuro (il vino da bianco diviene rosso). Svuotare il secondo bicchiere nella caraffa per trasformare tutto in vino rosso. Versare direttamente dalla caraffa il “vino rosso” nei due flute (“spumante”) poi nel terzo bicchiere (“vino rosso”) e infine nel quarto bicchiere (“vino bianco”), l’acido solforico concentrato contenuto nei flute e nel quarto bicchiere protona il tannato distruggendo il complesso con il ferro e rigenerando l’acido tannico che ha il colore del vino bianco o dello spumante.

Manifesti di benvenuto

Ingredienti: soluzione acida di cloruro di ferro (III), soluzione di tiocianato di ammonio, soluzione di ferrocianuro di potassio, soluzione di salicilato di sodio, soluzione di acido tannico.

Cosa serve: pennello, fogli di carta da filtro o altra carta ruvida, uno spruzzatore da biancheria.

Come funziona: Scrivete con il pennello usando le diverse soluzioni di tiocianato, ferrocianuro, salicilato, o acido tannico (i leganti). Quando le pennellate saranno asciutte, il foglio ritornerà bianco. Riempite lo spruzzatore con la soluzione di cloruro di ferro, e spruzzatela sui fogli: le scritte appariranno in diversi colori (blu, rosso o nero) per la formazione dei complessi colorati tra il ferro e i leganti.

Sicurezza: la soluzione di cloruro di ferro è leggermente corrosiva, fate attenzione quando la spruzzate.

Il nostro curriculum

New: European Chemistry and Chemical Engineering Education Network Annual Conference 2011 - Bratislava
New: Scienza in Mostra - Palazzo Jung, Palermo
Chimica - La nostra vita, il nostro futuro/Esperienza inSegna 2011 - Università di Palermo
La Magia della Chimica - Università di Torino
X Sigma-Aldrich Young Chemists Symposium - Pesaro
European Researchers' Night e Weekend della Ricerca 2010 - Giardino Inglese, Palermo
Settimana della Chimica 2010 - Università di Palermo
Lions Club - C.E.I. (ex Gonzaga), Palermo
Festival della Scienza 2009 - Teatro Nuovo Montevergini, Palermo
Festival della Chimica - Università della Basilicata, Potenza
European Chemistry Thematic Network Congress 2009 - Poznan
Le vie dei tesori 2008 - Università di Palermo
EuCheMS Chemistry Congress 2008 - 1st Silver Flask Trophy - Torino
XVIII Settimana della cultura scientifica 2008 - Università di Palermo
Le vie dei tesori 2007 - Università di Palermo
XVII Settimana della Cultura Scientifica 2007 - ISMN-CNR - Palermo
Cittadella mediterranea della scienza (inaugurazione) - Bari
La notte dei ricercatori 2006 - Università di Bari
Finale dei Giochi della Chimica - Università di Messina
Scuola Media "Vittorio Emanuele III" - Palermo
Liceo classico "Umberto I" - Palermo
I.T.C. "V. Pareto" - Palermo
Convitto Nazionale "G. Falcone" - Palermo
C.E.I. (ex Gonzaga) - Palermo
XIII congresso della Società Chimica Italiana Sezione Didattica - Palermo
I.C.S. "Padre Pino Puglisi" - Palermo
Liceo classico "Giovanni Meli" - Palermo
I.T.I. "Vittorio Emanuele III" - Palermo
Istituto "Imera" - Palermo
Liceo scientifico "Ernesto Basile" - Palermo
Liceo classico - Alcamo (TP)
Settimana della Chimica 2005 - Università di Palermo