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Premio Nobel 2022 per la Chimica

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Il Premio Nobel 2022 per la Chimica è stato assegnato ieri a Carolyn Bertozzi (Università di Stanford), Barry Sharpless (The Scripps Research Institute, La Jolla California) e Morten Meldal (Università di Copenhagen) per i loro studi sulla click chemistry e le applicazioni di quest’ultima in campo biologico (chimica bioortogonale).

La click chemistry è una metodologia sintetica che permette di connettere due molecole, anche molto complesse come biomolecole e biopolimeri in modo semplice (del resto il termine onomatopeico “click” rende l’idea) e selettivo. Inoltre, fondamentale per le applicazioni biologiche è la possibilità di far avvenire queste reazioni in condizioni blande e in solvente acquoso e che le tali reazioni non interferiscano con i processi biochimici.

La click chemistry ha avuto un enorme impatto in tante aree, inclusa la biologia e la medicina. Ha permesso, tra le altre cose, di capire il ruolo di alcune biomolecole coinvolte in importanti processi cellulari e lo sviluppo di nuove terapie di precisione per la cura del cancro e altre patologie.

Per saperne di più: The Nobel Prize in Chemistry 2022

Orbitali Molecolari

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In che modo gli atomi formano legami covalenti?
Secondo la teoria degli orbitali molecolari, i legami covalenti vengono fuori dalla combinazione di orbitali atomici per formare orbitali molecolari.

Introduzione alla teoria degli orbitali molecolari

Orbitali σ e π


Su ChemTube 3D, è possibile visualizzare gli orbitali molecolari di diverse molecole, come ad esempio dell’ H2 o dell’etene.

Atomi e Orbitali Atomici

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Per chi si approccia alla chimica organica, l’atomo non deve avere più segreti (ok, sono concessi quegli aspetti che restano ancora tali per tutti)!
Ancora qualche dubbio su atomi e orbitali atomici?
I video seguenti possono esservi utili.
Se invece tutto è chiaro, vi consiglio ugualmente di guardarli, con particolare attenzione alla rappresentazione 3D degli orbitali!

Capire l’atomo

Modelli 3D degli orbitali atomici s, p, d

La visualizzazione 3D degli orbitali atomici è anche disponibile su ChemTube3D: orbitali s e p.

Note sulle Strutture di Lewis

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Simboli di Lewis e Strutture di Lewis: DOWNLOAD (NB: il file è protetto da password. Tutti gli studenti regolarmente registrati riceveranno la password via e-mail*).


* si fa riferimento alla mail al dominio studenti.unicampania.it

Come formulare la struttura di Lewis di una specie poliatomica

Fase 1: Contiamo il numero totale degli elettroni di valenza degli atomi che compongono la specie poliatomica. Nel caso di ioni, aggiungere 1 per ogni carica negativa e sottrarre 1 per ogni carica positiva.
Dividendo il numero totale degli elettroni di valenza per due otteniamo il numero delle coppie di elettroni.

Fase 2: Scriviamo i simboli chimici mostrandone la disposizione.
Come scegliere l’atomo centrale? L’atomo centrale è di solito quello meno elettronegativo (o quello dell’elemento dotato della minore energia di ionizzazione). Nelle formule chimiche semplici l’atomo centrale si trova spesso scritto per primo. L’H è sempre un atomo terminale. Se il composto in esame è un ossiacido, gli atomi di H sono legati a quelli dell’O.
Disporre gli atomi simmetricamente intorno a quello centrale.

Fase 3: Collochiamo una coppia di elettroni tra gli atomi di ciascuna coppia.

Fase 4: Completiamo l’ottetto (il doppietto nel caso dell’H) di ciascun atomo collocando tutte le coppie residue intorno agli atomi. Se le coppie di elettroni non sono sufficienti per formare l’ottetto di tutti gli atomi, riordiniamo gli elettroni per formare doppi o tripli legami

Calcolo della carica formale
Carica formale= V- (L+1/2 S)
dove
V= numero di elettroni di valenza
L=numero di elettroni presenti come coppie solitarie
S= numero di elettroni condivisi

Fonte: Principi di Chimica, Atkins e Jones


NB: per una versione più completa e per vari esempi consultare i testi di riferimento sia per la chimica generale sia per la chimica organica (o scaricare il file al link riportato in alto).

Di seguito delle risorse online per esercitarci:

Construct a Lewis Structure: scegliendo un composto dal menù a sinistra è possibile esercitarsi a completare le strutture di Lewis. In basso a destra c’è una tabella che ci aiuta col conteggio degli elettroni.

Lewis structure tutorials: esercitiamoci a formulare le strutture di Lewis delle specie poliatomiche in tabella. Cliccando su ogni singola specie è possibile guardare un video esplicativo.

Lewis dot structures: una serie di esercizi. Cliccando su “answers” sarà possibile visualizzare le risposte.

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