Nel mese di febbraio, saranno proposte attività laboratoriali a classi complete o a gruppi di studenti accompagnati dai docenti, in mattinata o nel pomeriggio. Preliminarmente verrà fornito ai docenti materiale didattico di supporto, in modo da poter preparare gli studenti a seguire le esperienze ed eventualmente a rielaborare i dati.

Saranno disponibili i seguenti laboratori:

• Biocatalisi. Gli enzimi sono proteine che catalizzano le reazioni che avvengono all’interno delle cellule degli organismi viventi, ma sono in grado di accettare come substrati anche composti non naturali, mantenendo un elevato grado di selezione nella reazione catalizzata. Per questo motivo gli enzimi possono essere utilizzati per realizzare trasformazioni chimiche talvolta difficili da ottenere attraverso procedure più comuni. Un esempio può essere l’ottenimento di composti chirali in forma di singoli enantiomeri, che rappresenta una necessità spesso imprescindibile soprattutto nel caso di molecole biologicamente attive utilizzate come farmaci. L’esperienza mostrerà la risoluzione di una miscela racemica e l’ottenimento di un composto come singolo enantiomero attraverso una reazione di idrolisi catalizzata da un enzima. La parte pratica dell’esperienza prevede l’allestimento della reazione enzimatica e il controllo del suo andamento con l’impiego di tecniche di uso comune in un laboratorio di chimica organica. Sarà poi dimostrata l’avvenuta stereoselezione attraverso il confronto al polarimetro del potere ottico rotatorio del composto di partenza e di un campione derivante dal prodotto di reazione. (Referente: Prof. Carlo Morelli - carlo.morelli@unimi.it).

   

• Nanoparticelle, colore e arte. Quando l’uomo cominciò ad usare nanoparticelle metalliche e in che modo? Che relazione hanno con i colori, come per esempio quelli delle bellissime vetrate delle nostre cattedrali? Per capirlo faremo un tuffo nella chimica del colore, tra ioni metallici e nanoparticelle per comprenderne le proprietà ottiche.  L’attività prevede: 1) breve seminario introduttivo sulle nanoparticelle, i loro colori e utilizzi nel campo dell’arte 2) un’esperienza di laboratorio relativa alla formazione di nanoparticelle utili alla preparazione di vetri colorati (Referenti: Dr.ssa Daniela Meroni - daniela.meroni@unimi.it e Dr.ssa Marta Stucchi - marta.stucchi@unimi.it).

   

• Riconoscimento dei pigmenti e delle tecniche pittoriche. Attraverso l'utilizzo di semplici saggi analitici e di tecniche strumentali quali la microscopia elettronica accoppiata alla analisi di fluorescenza di raggi x la spettroscopia Raman portatile, verrà mostrato come possibile riconoscere i pigmenti utilizzati nell'antichità. I test verranno eseguiti su frammenti di pitture parietali e intonaci romani (Referente: Prof.ssa Paola Fermo - paola.fermo@unimi.it). 

   

• Inquinanti strani e come trovarli. Verranno presentati diversi inquinanti atmosferici, tra i quali il particolato aerodisperso (PM10, PM2.5 e nanoparticelle) e diverse sostanze organiche volatili (VOC). Entrambe queste classi di inquinanti sono presenti sia in aria ambiente che all'interno delle nostre abitazioni, dove costituiscono un rischio per la salute umana. Infatti negli ambienti confinati, come la scuola, la casa e l'ufficio, queste sostanze tendono ad accumularsi. Verranno quindi mostrati alcuni video nei quali le concentrazioni di VOC e PM saranno misurate con sensori specifici, mettendo in evidenza le emissioni di specifiche sorgenti, tra le quali il caminetto, il barbecue, prodotti per la pulizia della casa, deodoranti per ambienti, sigarette e sigarette elettroniche. Conoscere il potenziale rischio al quale si è sottoposti aumenta la nostra consapevolezza e ci guida verso un uso più corretto di molti prodotti, permettendoci di tutelare non solo la nostra salute ma anche l'ambiente in cui viviamo (Referente: Prof.ssa Paola Fermo - paola.fermo@unimi.it)

   

• Chiralità. Si entrerà nel mondo affascinante della chiralità, una proprietà di simmetria largamente presente nell’ambiente che ci circonda, sia a livello molecolare che a quello macroscopico degli oggetti della vita quotidiana. Molte molecole di grande importanza biologica sono chirali, ovvero possono esistere in due forme enantiomeriche, una l'immagine speculare dell'altra. Si imparerà (i) a scoprire strutture chirali in mezzo ad altre non chirali e (ii) ad assegnare la configurazione di molecole chirali. Sarà inoltre illustrato come i due enantiomeri di una molecola possano avere proprietà biologiche e farmacologiche molto diverse o addirittura opposte. L’attività è proposta in presenza (con possibilità di erogazione anche in modalità mista sincrona) e si articolerà nelle seguenti fasi: 1) Seminario introduttivo sulla chiralità. 2) Esercizi con modelli molecolari, software di visualizzazione tridimensionale e oggetti chirali di uso quotidiano che gli studenti potranno svolgere anche da remoto. Un’applicazione sperimentale molto interessante sull’argomento è proposta dal Laboratorio di Biocatalisi  (Referente: Prof.ssa Monica Civera - monica.civera@unimi.it)

• Analizziamo l’acqua. 

  -            L’attività si propone di avvicinare gli studenti al mondo della chimica mediante la discussione di un tema, l’analisi dell’acqua potabile, fortemente correlato alla quotidianità.

  E’ prevista un’articolazione in tre fasi:

  -          presentazione e discussione in classe del problema da parte l’insegnante di classe, a cui verrà fornito del materiale ad hoc.

  -          lezione frontale tenuta presso il Dipartimento di Chimica, volta ad approfondire e contestualizzare l’argomento (ca. 2 ore)

  -          sperimentazione pratica: gli studenti partecipanti eseguiranno a banco doppio la caratterizzazione di un campione d’acqua, quantificandone vari aspetti (durezza totale, permanente e temporanea, pH, conducibilità specifica), tramite metodologie analitiche (titolazioni) e strumentali (uso di pHmetro e conduttimetro).

  L’attività è rivolta a studenti delle classi del triennio delle superiori, preferibilmente senza molta esperienza laboratoriale pregressa. Affinché la partecipazione risulti proficua, è fondamentale che gli studenti abbiano familiarità con i concetti di mole, di neutralizzazione e di titolazione acido-base.

  (Referenti: Prof.ssa Daniela Maggioni - daniela.maggioni@unimi.it e Prof.ssa Francesca Tessore - francesca.tessore@unimi.it).

• Chimica degli aliminenti (in presenza). In vino veritas... Nel corso della storia, diverse civiltà hanno adottato proverbi simili data l'importanza che il vino ha avuto, e continua ad avere, in molteplici ambiti delle attività umane. Tuttavia, nonostante i suoi quasi sette millenni di storia, la comprensione della Chimica del vino (e di tutte le sue veritas) è ancora incompleta. La ragione principale di questa situazione è dovuta alla complessità Chimica del vino, che è una soluzione acquoso-etanolica di centinaia di molecole assai differenti e in continua evoluzione: il vino è infatti un prodotto “vivo”, che respira. L’attività sarà proposta in presenza e si articolerà in tre fasi: 1) breve seminario sui principali costituenti del vino, 2) attività sperimentale svolta dagli studenti in laboratorio sulla determinazione del limite di gessatura dei vini bianchi, 3) breve discussione dei risultati ottenuti. (Referente: Prof. Giorgio Molteni – giorgio.molteni@unimi.it)