WEBVTT 00:00:17.000 --> 00:00:19.000 Agli albori della chimica organica, 00:00:19.000 --> 00:00:22.000 i chimici capirono che le molecole erano fatte di atomi 00:00:22.000 --> 00:00:24.000 uniti da legami chimici. 00:00:24.000 --> 00:00:27.000 Tuttavia, le forme tridimensionali delle molecole 00:00:27.000 --> 00:00:31.000 erano completamente sconosciute perché non si potevano osservare direttamente. 00:00:31.000 --> 00:00:34.000 Le molecole venivano rappresentate usando dei semplici grafi connessi 00:00:34.000 --> 00:00:37.000 come quello che vedete qui. 00:00:37.000 --> 00:00:40.000 I saggi chimici della metà del XIX secolo ben sapevano 00:00:40.000 --> 00:00:44.000 che queste rappresentazioni piane non potevano spiegare 00:00:44.000 --> 00:00:46.000 molte delle loro osservazioni. 00:00:46.000 --> 00:00:49.000 Ma la chimica teorica non aveva fornito una spiegazione esaustiva 00:00:49.000 --> 00:00:51.000 per le strutture tridimensionali delle molecole. 00:00:51.000 --> 00:00:57.000 Nel 1874, il chimico Van't Hoff pubblicò un'ipotesi sorprendente: 00:00:57.000 --> 00:01:01.000 i quattro legami di un atomo di carbonio saturo 00:01:01.000 --> 00:01:03.000 sono diretti ai vertici di un tetraedro. 00:01:03.000 --> 00:01:06.000 Ci vollero 25 anni 00:01:06.000 --> 00:01:10.000 prima che la rivoluzione quantica convalidasse teoricamente la sua ipotesi. 00:01:10.000 --> 00:01:14.000 Ma Van't Hoff avvalorò la propria teoria usando la rotazione ottica. 00:01:14.000 --> 00:01:17.000 Van't Hoff osservò che solo i composti con un atomo di carbonio al centro 00:01:17.000 --> 00:01:21.000 legato a quattro diversi atomi o gruppi 00:01:21.000 --> 00:01:24.000 ruotavano la luce polarizzata piana. 00:01:24.000 --> 00:01:26.000 Chiaramente c'è qualcosa di unico in questa categoria di composti. 00:01:26.000 --> 00:01:29.000 Osservate le due molecole che vedete qui. 00:01:29.000 --> 00:01:34.000 Ciascuna di esse è caratterizzata da un atomo di carbonio centrale e tetraedico 00:01:34.000 --> 00:01:36.000 legato a quattro diversi atomi: 00:01:36.000 --> 00:01:39.000 bromo, cloro, fluoro e idrogeno. 00:01:39.000 --> 00:01:41.000 Saremmo tentati dal dire che le due molecole 00:01:41.000 --> 00:01:45.000 siano uguali, se ci concentriamo solo sugli elementi di cui sono fatte. 00:01:45.000 --> 00:01:48.000 Tuttavia, vediamo se possiamo sovrapporre le due molecole 00:01:48.000 --> 00:01:51.000 perfettamente per dimostrare che sono veramente uguali. 00:01:51.000 --> 00:01:55.000 Siamo liberi di ruotare e tradurre entrambe le molecole 00:01:55.000 --> 00:01:58.000 come vogliamo. Però stranamente, 00:01:58.000 --> 00:02:00.000 a prescindere da come spostiamo le molecole, 00:02:00.000 --> 00:02:04.000 vediamo che la sovrapposizione perfetta è impossibile da ottenere. 00:02:04.000 --> 00:02:07.000 Ora osservatevi le mani. 00:02:07.000 --> 00:02:10.000 Vedete che entrambe le vostre mani hanno le stesse parti: 00:02:10.000 --> 00:02:14.000 un pollice, delle dita, un palmo, ecc. 00:02:14.000 --> 00:02:17.000 Come le nostre due molecole in esame, 00:02:17.000 --> 00:02:20.000 entrambe le vostre mani sono fatte della stessa cosa. 00:02:20.000 --> 00:02:25.000 Inoltre, le distanze tra le parti delle vostre mani è la stessa. 00:02:25.000 --> 00:02:27.000 L'indice è affianco al medio, 00:02:27.000 --> 00:02:30.000 che è affianco all'anulare, ecc. 00:02:30.000 --> 00:02:33.000 Lo stesso vale per le nostre ipotetiche molecole. 00:02:33.000 --> 00:02:35.000 Tutte le loro distanze interne 00:02:35.000 --> 00:02:38.000 sono uguali. Nonostante le similitudini tra di loro, 00:02:38.000 --> 00:02:40.000 le vostre mani, e le nostre molecole, 00:02:40.000 --> 00:02:43.000 non sono di certo uguali. 00:02:43.000 --> 00:02:46.000 Cercate di sovrapporre le mani l'una sull'altra. 00:02:46.000 --> 00:02:48.000 Proprio come le nostre molecole di prima, 00:02:48.000 --> 00:02:51.000 vedete che non ci riuscite perfettamente. 00:02:51.000 --> 00:02:54.000 Ora, puntate i palmi l'uno verso l'altro. 00:02:54.000 --> 00:02:56.000 Muovete entrambi gli indici. 00:02:56.000 --> 00:03:00.000 Vedete che la vostra mano sinistra è come se fosse riflessa 00:03:00.000 --> 00:03:02.000 in uno specchio alla vostra destra. 00:03:02.000 --> 00:03:05.000 In altre parole, le vostre mani sono immagini speculari. 00:03:05.000 --> 00:03:08.000 Lo stesso si può dire delle nostre molecole. 00:03:08.000 --> 00:03:11.000 Possiamo ruotarle in modo che si guardino a vicenda 00:03:11.000 --> 00:03:14.000 come in uno specchio. Le vostre mani -e le nostre molecole - 00:03:14.000 --> 00:03:18.000 hanno una proprietà spaziale in comune chiamata chiralità, 00:03:18.000 --> 00:03:20.000 o manulateralità. 00:03:20.000 --> 00:03:23.000 Chiralità significa esattamente ciò che abbiamo appena descritto: 00:03:23.000 --> 00:03:25.000 un oggetto chirale non è lo stesso della sua immagine speculare. 00:03:25.000 --> 00:03:30.000 Gli oggetti chirali sono molto particolari sia in chimica che nella vita quotidiana. 00:03:30.000 --> 00:03:33.000 Anche le viti, per esempio, sono chirali. 00:03:33.000 --> 00:03:37.000 Ecco perché abbiamo bisogno dei termini viti sinistrorse e destrorse. 00:03:37.000 --> 00:03:40.000 E che ci crediate o no, certi tipi di luce 00:03:40.000 --> 00:03:42.000 possono comportarsi come le viti chirali. 00:03:42.000 --> 00:03:47.000 Stipate in ogni raggio di luce polarizzata piana e lineare, 00:03:47.000 --> 00:03:50.000 le parti destrorse e sinistrorse 00:03:50.000 --> 00:03:55.000 ruotano insieme per produrre la polarizzazione piana. 00:03:55.000 --> 00:03:58.000 Le molecole chirali, poste in un raggio di questa luce, 00:03:58.000 --> 00:04:01.000 interagiscono diversamente con le due componenti chirali. 00:04:01.000 --> 00:04:06.000 Di conseguenza, una componente della luce viene rallentata temporaneamente 00:04:06.000 --> 00:04:09.000 in relazione all'altra. L'effetto sul raggio di luce 00:04:09.000 --> 00:04:13.000 è una rotazione del suo piano rispetto all'originale, 00:04:13.000 --> 00:04:16.000 conosciuta altrimenti come rotazione ottica. 00:04:16.000 --> 00:04:21.000 Van't Hoff e successivamente altri chimici capirono che la natura chirale 00:04:21.000 --> 00:04:24.000 degli atomi di carbonio tetraedrici può spiegare questo fenomeno affascinante. 00:04:24.000 --> 00:04:29.000 La chiralità è responsabile di tutta una serie di altri effetti affascinanti 00:04:29.000 --> 00:04:31.000 della chimica e della vita quotidiana. 00:04:31.000 --> 00:04:34.000 L'uomo tende ad amare la simmetria 00:04:34.000 --> 00:04:36.000 e se date un'occhiata in giro, scoprirete che gli oggetti chirali 00:04:36.000 --> 00:04:38.000 fatti dall'uomo sono rari. 00:04:38.000 --> 00:04:42.000 Ma le molecole chirali sono dappertutto. 00:04:42.000 --> 00:04:45.000 Fenomeni separati come la rotazione ottica, 00:04:45.000 --> 00:04:47.000 l'unire pezzi di arredamento, 00:04:47.000 --> 00:04:49.000 e battere le mani 00:04:49.000 --> 99:59:59.999 tutti implicano questa intrigante proprietà spaziale.