domenica 10 febbraio 2019

L'ELETTRONE? E' BLU


Che i chimici vedano le stesse particelle studiate dai fisici in contesti diversi e quindi in modi diversi dovreste averlo orecchiato.
Il protone, per esempio. Il protone è comunissimo e banale, perché quando parliamo di H+ parliamo di un protone. Quindi ha a che fare con tutto ciò che è reazione acido-base, pH dell'acqua compreso.
H+ è una semplificazione, ovviamente. Protoni "nudi" nei processi chimici non se ne vedono. Sono sempre accomodati in un orbitale con un lone pair di elettroni di una qualche molecola, dando uno ione molecolare a carica positiva: H3O+ nel caso dell'acqua, NR3H+ nel caso delle ammine (ammoniaca compresa), per citare i casi più comuni.
Ma l'elettrone è un altro paio di maniche.
Lasciate perdere tutta l'elettrochimica di questo mondo e passiamo ad altro: parliamo dell'elettrone solvatato.
Grande protagonista della vecchia riduzione di Birch (https://it.wikipedia.org/wiki/Riduzione_di_Birch), attualmente assai meno comune su scala industriale di quanto lo fosse 25 anni fa, è sempre stato associato alla reazione/dissoluzione di metalli alcalini (Na, Li, K) in ammoniaca liquida o ammine.
Si potrebbe pensare che l'elettrone solvatato è cosa propria di ammine e metalli alcalini. Ma recentemente c'è chi ha riportato una Birch senza ammoniaca o ammine, che usa un etere corona per sequestrare Na+ (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.orglett.8b00891 ok, è Organic Letters, è cinese, ma comunque è interessante) in solventi eterei. Cosa è a solvatare l'elettrone così liberato è ad ora un mistero, sempre che venga solvatato e non direttamente accomodato nella nuvola del legame π del substrato aromatico da ridurre.
Già, perché mentre la Birch è notissima e storica, meno noti sono LiSES, Lithium Solvated Electron Solutions (https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jp302160a) , in cui l'elettrone è trasferito dal litio ad un orbitale molecolare π esteso di una molecola aromatica (classici bifenile e naftalene). Il colore? Blu.
E mi viene in mente che pure i fuochi di S.Elmo sono blu.
Mi fu raccontato di seconda o terza mano (forse leggenda, chissà), che un giovane chimico venne spedito a controllare quel che succedeva nell'impianto pilota, dove si stava facendo appunto una Birch. E trovò una gran puzza di ammoniaca e un operaio e un perito con le maschere davanti alla bocca di carico aperta di un reattore da 500 l pieno di ammoniaca liquida. Trafficavano, e dal bocchello ogni tanto usciva un bagliore: stavano lanciando fette di sodio sulla superficie dell'ammoniaca liquida come si fa con i sassi piatti e rotondi per farli rimbalzare sull'acqua, e contemplavano estasiati i fuochi di S.Elmo che si formavano sulla superficie del liquido, circolari per via della agitazione del reattore.

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