1 00:00:17,000 --> 00:00:19,000 Agli albori della chimica organica, 2 00:00:19,000 --> 00:00:22,000 i chimici capirono che le molecole erano fatte di atomi 3 00:00:22,000 --> 00:00:24,000 uniti da legami chimici. 4 00:00:24,000 --> 00:00:27,000 Tuttavia, le forme tridimensionali delle molecole 5 00:00:27,000 --> 00:00:31,000 erano completamente sconosciute perché non si potevano osservare direttamente. 6 00:00:31,000 --> 00:00:34,000 Le molecole venivano rappresentate usando dei semplici grafi connessi 7 00:00:34,000 --> 00:00:37,000 come quello che vedete qui. 8 00:00:37,000 --> 00:00:40,000 I saggi chimici della metà del XIX secolo ben sapevano 9 00:00:40,000 --> 00:00:44,000 che queste rappresentazioni piane non potevano spiegare 10 00:00:44,000 --> 00:00:46,000 molte delle loro osservazioni. 11 00:00:46,000 --> 00:00:49,000 Ma la chimica teorica non aveva fornito una spiegazione esaustiva 12 00:00:49,000 --> 00:00:51,000 per le strutture tridimensionali delle molecole. 13 00:00:51,000 --> 00:00:57,000 Nel 1874, il chimico Van't Hoff pubblicò un'ipotesi sorprendente: 14 00:00:57,000 --> 00:01:01,000 i quattro legami di un atomo di carbonio saturo 15 00:01:01,000 --> 00:01:03,000 sono diretti ai vertici di un tetraedro. 16 00:01:03,000 --> 00:01:06,000 Ci vollero 25 anni 17 00:01:06,000 --> 00:01:10,000 prima che la rivoluzione quantica convalidasse teoricamente la sua ipotesi. 18 00:01:10,000 --> 00:01:14,000 Ma Van't Hoff avvalorò la propria teoria usando la rotazione ottica. 19 00:01:14,000 --> 00:01:17,000 Van't Hoff osservò che solo i composti con un atomo di carbonio al centro 20 00:01:17,000 --> 00:01:21,000 legato a quattro diversi atomi o gruppi 21 00:01:21,000 --> 00:01:24,000 ruotavano la luce polarizzata piana. 22 00:01:24,000 --> 00:01:26,000 Chiaramente c'è qualcosa di unico in questa categoria di composti. 23 00:01:26,000 --> 00:01:29,000 Osservate le due molecole che vedete qui. 24 00:01:29,000 --> 00:01:34,000 Ciascuna di esse è caratterizzata da un atomo di carbonio centrale e tetraedico 25 00:01:34,000 --> 00:01:36,000 legato a quattro diversi atomi: 26 00:01:36,000 --> 00:01:39,000 bromo, cloro, fluoro e idrogeno. 27 00:01:39,000 --> 00:01:41,000 Saremmo tentati dal dire che le due molecole 28 00:01:41,000 --> 00:01:45,000 siano uguali, se ci concentriamo solo sugli elementi di cui sono fatte. 29 00:01:45,000 --> 00:01:48,000 Tuttavia, vediamo se possiamo sovrapporre le due molecole 30 00:01:48,000 --> 00:01:51,000 perfettamente per dimostrare che sono veramente uguali. 31 00:01:51,000 --> 00:01:55,000 Siamo liberi di ruotare e tradurre entrambe le molecole 32 00:01:55,000 --> 00:01:58,000 come vogliamo. Però stranamente, 33 00:01:58,000 --> 00:02:00,000 a prescindere da come spostiamo le molecole, 34 00:02:00,000 --> 00:02:04,000 vediamo che la sovrapposizione perfetta è impossibile da ottenere. 35 00:02:04,000 --> 00:02:07,000 Ora osservatevi le mani. 36 00:02:07,000 --> 00:02:10,000 Vedete che entrambe le vostre mani hanno le stesse parti: 37 00:02:10,000 --> 00:02:14,000 un pollice, delle dita, un palmo, ecc. 38 00:02:14,000 --> 00:02:17,000 Come le nostre due molecole in esame, 39 00:02:17,000 --> 00:02:20,000 entrambe le vostre mani sono fatte della stessa cosa. 40 00:02:20,000 --> 00:02:25,000 Inoltre, le distanze tra le parti delle vostre mani è la stessa. 41 00:02:25,000 --> 00:02:27,000 L'indice è affianco al medio, 42 00:02:27,000 --> 00:02:30,000 che è affianco all'anulare, ecc. 43 00:02:30,000 --> 00:02:33,000 Lo stesso vale per le nostre ipotetiche molecole. 44 00:02:33,000 --> 00:02:35,000 Tutte le loro distanze interne 45 00:02:35,000 --> 00:02:38,000 sono uguali. Nonostante le similitudini tra di loro, 46 00:02:38,000 --> 00:02:40,000 le vostre mani, e le nostre molecole, 47 00:02:40,000 --> 00:02:43,000 non sono di certo uguali. 48 00:02:43,000 --> 00:02:46,000 Cercate di sovrapporre le mani l'una sull'altra. 49 00:02:46,000 --> 00:02:48,000 Proprio come le nostre molecole di prima, 50 00:02:48,000 --> 00:02:51,000 vedete che non ci riuscite perfettamente. 51 00:02:51,000 --> 00:02:54,000 Ora, puntate i palmi l'uno verso l'altro. 52 00:02:54,000 --> 00:02:56,000 Muovete entrambi gli indici. 53 00:02:56,000 --> 00:03:00,000 Vedete che la vostra mano sinistra è come se fosse riflessa 54 00:03:00,000 --> 00:03:02,000 in uno specchio alla vostra destra. 55 00:03:02,000 --> 00:03:05,000 In altre parole, le vostre mani sono immagini speculari. 56 00:03:05,000 --> 00:03:08,000 Lo stesso si può dire delle nostre molecole. 57 00:03:08,000 --> 00:03:11,000 Possiamo ruotarle in modo che si guardino a vicenda 58 00:03:11,000 --> 00:03:14,000 come in uno specchio. Le vostre mani -e le nostre molecole - 59 00:03:14,000 --> 00:03:18,000 hanno una proprietà spaziale in comune chiamata chiralità, 60 00:03:18,000 --> 00:03:20,000 o manulateralità. 61 00:03:20,000 --> 00:03:23,000 Chiralità significa esattamente ciò che abbiamo appena descritto: 62 00:03:23,000 --> 00:03:25,000 un oggetto chirale non è lo stesso della sua immagine speculare. 63 00:03:25,000 --> 00:03:30,000 Gli oggetti chirali sono molto particolari sia in chimica che nella vita quotidiana. 64 00:03:30,000 --> 00:03:33,000 Anche le viti, per esempio, sono chirali. 65 00:03:33,000 --> 00:03:37,000 Ecco perché abbiamo bisogno dei termini viti sinistrorse e destrorse. 66 00:03:37,000 --> 00:03:40,000 E che ci crediate o no, certi tipi di luce 67 00:03:40,000 --> 00:03:42,000 possono comportarsi come le viti chirali. 68 00:03:42,000 --> 00:03:47,000 Stipate in ogni raggio di luce polarizzata piana e lineare, 69 00:03:47,000 --> 00:03:50,000 le parti destrorse e sinistrorse 70 00:03:50,000 --> 00:03:55,000 ruotano insieme per produrre la polarizzazione piana. 71 00:03:55,000 --> 00:03:58,000 Le molecole chirali, poste in un raggio di questa luce, 72 00:03:58,000 --> 00:04:01,000 interagiscono diversamente con le due componenti chirali. 73 00:04:01,000 --> 00:04:06,000 Di conseguenza, una componente della luce viene rallentata temporaneamente 74 00:04:06,000 --> 00:04:09,000 in relazione all'altra. L'effetto sul raggio di luce 75 00:04:09,000 --> 00:04:13,000 è una rotazione del suo piano rispetto all'originale, 76 00:04:13,000 --> 00:04:16,000 conosciuta altrimenti come rotazione ottica. 77 00:04:16,000 --> 00:04:21,000 Van't Hoff e successivamente altri chimici capirono che la natura chirale 78 00:04:21,000 --> 00:04:24,000 degli atomi di carbonio tetraedrici può spiegare questo fenomeno affascinante. 79 00:04:24,000 --> 00:04:29,000 La chiralità è responsabile di tutta una serie di altri effetti affascinanti 80 00:04:29,000 --> 00:04:31,000 della chimica e della vita quotidiana. 81 00:04:31,000 --> 00:04:34,000 L'uomo tende ad amare la simmetria 82 00:04:34,000 --> 00:04:36,000 e se date un'occhiata in giro, scoprirete che gli oggetti chirali 83 00:04:36,000 --> 00:04:38,000 fatti dall'uomo sono rari. 84 00:04:38,000 --> 00:04:42,000 Ma le molecole chirali sono dappertutto. 85 00:04:42,000 --> 00:04:45,000 Fenomeni separati come la rotazione ottica, 86 00:04:45,000 --> 00:04:47,000 l'unire pezzi di arredamento, 87 00:04:47,000 --> 00:04:49,000 e battere le mani 88 00:04:49,000 --> 99:59:59,999 tutti implicano questa intrigante proprietà spaziale.