Come costruire un modello della struttura molecolare

1/8 – Introduzione

La molecola è un agglomerato di due o più atomi, siano essi uguali o diversi fra di loro, uniti da un legame chimico. Questi legami sono alla base di tutta la materia (organica e inorganica) che ci circonda.
Le interazioni all’interno delle molecole, e le strutture che i legami creano, modificano gli atomi che ne fanno parte.
Prendiamo per esempio la molecola più conosciuta e semplice: l’acqua (H2O). Questa molecola è stabile e formata da un atomo di ossigeno e due atomi di idrogeno. Se invece analizzassimo separatamente gli atomi di ossigeno e idrogeno, osserveremmo che entrambi sono instabili.
Ogni volta che studiamo una molecola dobbiamo analizzare sia gli atomi che la compongono sia le strutture che questi formano, perché sono proprio le strutture molecolari a definire le caratteristiche chimiche e fisiche della molecola in esame.
Per studiare al meglio la geometria molecolare possiamo creare dei modelli che ci aiuteranno a vedere come interagiscano tra loro gli atomi che la compongono – procedimento indispensabile nell’analisi dei composto più complessi, in particolare quelli organici.
Vediamo quindi insieme come costruire un modello della struttura molecolare.

2/8 Occorrente

• Palline di polistirolo
• Plastilina
• Stuzzicadenti
• Colla a caldo
• Vernice
• Pennarello indelebile

3/8 – Modelli molecolari

I modelli molecolari sono degli utili strumenti per comprendere le molecole della chimica organica ed inorganica a livello geometrico e strutturale. Pertanto, specialmente se dobbiamo effettuare una dimostrazione, potremo avvalerci di un modello di struttura molecolare. Basterà procurarsi del materiale semplice ed alla portata di tutti, come le palline di polistirolo e gli stuzzicadenti.
Creare questi modelli è un’attività istruttiva ma anche divertente, che possiamo fare persino insieme ai nostri bambini!

4/8 – Atomi di polistirolo

In base al tipo di struttura molecolare che vogliamo rappresentare, dividiamo dunque le palline di polistirolo in gruppi e verniciamo con un colore diverso ognuno di essi. Possiamo naturalmente lasciare un gruppo bianco, se lo desideriamo. Stabiliamo anche quale tipo di elemento essi debbano riprodurre e, una volta che il colore è asciutto, indichiamo il simbolo di ogni elemento sulle sfere in modo da rendere il progetto più comprensibile per tutti.

5/8 – Creazione struttura

Infiliamo gli stuzzicadenti, che rappresentano i legami chimici, tra due palline di polistirolo, che rappresentano gli atomi.
Qualora vi siano legami doppi possiamo usare due stuzzicadenti incollati tra loro.
Per una rappresentazione più dettagliata possiamo studiare gli angoli che si creano tra gli atomi, munirci di un goniometro e posizionare i bastoncini in modo che rispettino gli angoli della molecola che vogliamo rappresentare.

6/8 – Atomi di plastilina

Una soluzione alternativa per costruire delle strutture molecolari può essere quella di usare delle palline di plastilina.
Innanzitutto risparmieremo tempo perché potremo comprare della pasta di diversi colori e, una volta asciutta, dovremo semplicemente indicare sulle nostre sfere il simbolo dell’elemento che rappresentano.
Potremo inoltre creare palline di dimensioni diverse, che meglio rappresenteranno atomi di dimensioni diverse.
Anche in questo caso completeremo la struttura con degli stuzzicadenti.

7/8 Guarda il video

8/8 Consigli

• Verifichiamo che gli stuzzicadenti siano ben posizionati.
• Possiamo anche comprare dei kit appositi già completi.

Alcuni link che potrebbero esserti utili

• Come costruire un modello della molecola di acqua.
• La modellistica molecolare
• Modelli computerizzati