Team Work Il Cantiere delle Scienze Lo spettacolo delle bolle di sapone tra Matematica e Scienza - sessione del 4/11/2017 -
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- Assunta Corona
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1 Diesse forma e innova: Le Botteghe dell Insegnare Team Work Il Cantiere delle Scienze Lo spettacolo delle bolle di sapone tra Matematica e Scienza - sessione del 4/11/ percorso
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3 Perché l acqua è liquida? A livello microscopico l acqua è formata da molecole tra cui si esplicano forze attrattive (forze di coesione), principalmente di origine elettrica.
4 La molecola dell acqua è polare Nella molecola d acqua gli atomi di idrogeno e quello di ossigeno sono uniti (legati) mediante la condivisione di alcuni elettroni esterni degli atomi stessi. O e H tendono però ad attirare gli elettroni in misura differente: l ossigeno più dell idrogeno. La conseguente distribuzione asimmetrica della carica elettrica rende la molecola polare.
5 Il legame a idrogeno La presenza di cariche (parziali) positive sugli atomi H e negative sugli atomi O fa orientare le molecole a causa delle reciproche attrazioni elettrostatiche Quando le molecole di acqua sono sufficientemente vicine, tra esse si forma un legame a idrogeno
6 Il legame a idrogeno - 2 Gli atomi O H O sono allineati
7 Il legame a idrogeno e le sue conseguenze La stragrande maggioranza delle proprietà dell acqua deriva dalla sua polarità e dalla presenza del legame a idrogeno
8 Tensione superficiale
9 Tensione superficiale - 2 Le forze attrattive che agiscono sulle molecole in superficie non sono bilanciate: ciascuna molecola alla superficie risente di una forza risultante che la attira verso l interno e, per questo motivo, la superficie tende a contrarsi.
10 Tensione superficiale - 3 A causa della tensione superficiale il liquido tende ad assumere la forma che gli permette di avere la minore area superficiale (la forma sferica, gravità permettendo ). La superficie del liquido si comporta come una specie di pellicola che cerca di contenere il volume interno opponendosi al suo aumento.
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12 Cosa sono i tensioattivi?
13 Si possono definire tensioattivi quelle sostanze che sciolte in acqua ne abbassano la tensione superficiale. Hanno questa proprietà le sostanze organiche nella cui molecola coesistono due parti: una idrofila (cioè che ha affinità per l acqua) e una lipofila (cioè che ha affinità per i grassi).
14 Struttura dei tensioattivi idrogeno carbonio ossigeno testa polare coda apolare Le molecole dei tensioattivi contengono infatti una lunga catena apolare e un estremità polare. Ogni parte ha affinità per ciò che gli simile. La parte polare si immerge tra le molecole dell acqua (polari) mentre la parte apolare rimane fuori dal liquido. Quest orientamento determina un abbassamento della tensione superficiale, perché le molecole del tensioattivo alla superficie allentano i legami tra le molecole d acqua.
15 Un po dentro, un po fuori
16 Perché le bolle hanno forma sferica? In una bolla di sapone la tensione superficiale tende sempre a minimizzare la superficie: per una data quantità di volume d aria (quello da noi soffiato) la forma con la superficie più piccola è la sfera.
17 Come si forma una bolla di sapone? Una bolla di sapone è costituita da una sottile pellicola d acqua racchiusa tra due strati di molecole di sapone. Questi due strati formano una specie di "coperta" che rende stabile la bolla. Infatti questa "coperta", da una parte, diminuisce la tensione superficiale, dall altra rallenta l evaporazione.
18 Riconoscimenti Alcune delle precedenti diapositive hanno tratto spunto soprattutto per le immagini da altre presentazioni, in particolare da quella della prof.ssa Cacciatore dell IC A. Musco di Catania e da quella relativa al cap.7 del testo di Valitutti-Tifi-Gentile Esploriamo la chimica, ed. Zanichelli.
19 Bibliografia & sitografia Testi sulle bolle di sapone: - Michele Emmer, Bolle di sapone tra arte e matematica, Bollati Boringhieri, Torino Michele Emmer, Bolle di sapone. Un viaggio tra arte, scienza e fantasia, La Nuova Italia, Firenze Paolo Abozzi, Bolle di sapone per animare una festa, L Airone editrice, Roma 2017 Siti sulle bolle di sapone: Vi sono poi moltissimi altri siti sull argomento, con molte varianti delle ricette base per ottenere bolle grandi e resistenti.
Team Work Il Cantiere delle Scienze Lo spettacolo delle bolle di sapone tra Matematica e Scienza - sessione del 5/11/2017 -
Diesse forma e innova: Le Botteghe dell Insegnare Team Work Il Cantiere delle Scienze Lo spettacolo delle bolle di sapone tra Matematica e Scienza - sessione del 5/11/2017 - percorso 2017-2018 Tensione
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