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Titolo: Aggregati metallici ... e numeri magici ...???

Desidero proporvi un bellissimo articolo di Matthias Brack, tratto da
"Le Scienze" N°354 dal quale si può evincere che la chimica non
deriva "impropriamente" dall'Alchimia ...
Ne estraggo alcuni passi (i più salienti) perchè sul NG sarebbe troppo
pesante da leggere; naturalmente chi vuole, può chiedermi la versione
completa e gli e la invierò via e-mail ...
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Lo studio di minuscoli insiemi di atomi metallici potrebbe colmare la
lacuna di conoscenze fra la fisica degli atomi isolati e quella dei
solidi macroscopici. Riscaldate un pezzetto di metallo finché inizia a
evaporare. Introducete i vapori, attraverso un sottile ugello, in una
camera a vuoto. Che cosa accade? Il getto di particelle condensa in
minuscoli aggregati, formati al più da alcune migliaia di atomi.
Questi aggregati metallici, molto più piccoli di goccioline d'acqua o
grani di sabbia, costituiscono un tipo nuovo e affascinante di
struttura della materia. Sebbene la maggior parte degli esperimenti sugli
aggregati metallici riguardi oggetti minuscoli, in linea di principio questi
possono essere arbitrariamente grandi; ricadono quindi in una posizione
intermedia fra i singoli atomi o molecole e i solidi o i liquidi
macroscopici, costituendo una sorta di ponte fra microcosmo e
macrocosmo. A un fisico teorico, gli aggregati pongono tutta una
serie di appassionanti problemi: perché alcuni sono più stabili di
altri? Quanti atomi deve contenere un aggregato prima che le sue
proprietà comincino ad assomigliare a quelle degli oggetti macroscopici?
E in che modo cambia la struttura di un aggregato via via che a esso si
aggiungono atomi? Ma l'interesse per gli aggregati metallici non è
limitato ai fisici teorici. Per esempio, dalla pratica della chimica
industriale è noto che gli aggregati metallici possono essere eccellenti
catalizzatori. Tuttavia il loro sfruttamento potrebbe rivelarsi difficile
fino a che i princìpi che stanno alla base della loro sintesi non saranno
ben compresi. Una caratteristica fondamentale degli aggregati metallici
ancora da spiegare è perché certe dimensioni sembrano essere preferite.
Oltre un secolo fa i chimici dovettero affrontare un problema analogo,
e la soluzione fu il sistema periodico degli elementi. Risultò che certi
elementi avevano una stabilità particolarmente alta perché i loro atomi
possedevano un numero particolare di elettroni. Gli elementi gassosi
con 2, 10, 18, 36 e 54 elettroni furono chiamati «gas nobili» perché,
chimicamente inerti, non interagivano con i «plebei» che affollavano
il resto del sistema periodico. In questo secolo, i fisici hanno scoperto
che i nuclei atomici contenenti 2, 8, 20, 28, 50, 82 e 126 protoni o
neutroni sono eccezionalmente stabili; questi numeri sono stati
pertanto chiamati «magici». Il piombo, per esempio, con i suoi 82
protoni, è magicamente stabile. (Esiste anche un isotopo di questo
elemento con 126 neutroni, che quindi è doppiamente magico.)
A quanto pare, anche gli aggregati metallici possono essere magici.
Nel 1984 un gruppo di ricercatori dell'Università della California a
Berkeley esaminò aggregati sintetizzati a partire da sodio bollente,
osservando che i raggruppamenti che contenevano 8, 20, 40 o 58
atomi erano molto più abbondanti di qualunque altro. Gli aggregati
con questi numeri di atomi predominavano perché, per qualche ragione,
si dimostravano eccezionalmente stabili. Oggi si sa che gli aggregati
instabili prodotti a temperature sufficientemente elevate espellono
alcuni atomi e si trasformano rapidamente in raggruppamenti più
piccoli e stabili. Gli sperimentatori hanno scoperto che la sequenza di
"numeri magici" per gli aggregati stabili del sodio ad alta temperatura
continua con 92, 138, 198, 264, 344, 442, 554 e altri ancora più alti.
La tendenza degli aggregati ad assumere esattamente queste dimensioni
deriva dalle leggi della meccanica quantistica. Il formalismo della
meccanica quantistica descrive compiutamente i gusci elettronici degli
aggregati e i loro corrispondenti numeri magici. Ma per molti non
specialisti questa spiegazione non è soddisfacente, perché le leggi
quanto -meccaniche appaiono spesso controintuitive e sono difficili da
visualizzare. Nell'antica Grecia, Platone vedeva come componenti
fondamentali di ogni cosa i poliedri regolari, che appunto per questo
hanno preso il nome di solidi platonici. STRANAMENTE, nel caso
degli aggregati metallici a bassa temperatura, non andò molto lontano
dal vero. Quando numerosi atomi metallici (un migliaio o più) si
aggregano lentamente a temperature abbastanza basse, essi danno
origine a minuscoli solidi nei quali gli atomi sono strettamente
impaccati a formare figure geometriche regolari. Sembra che pendenze
differenti segnalino la presenza di poliedri di forme diverse; per esempio,
gli aggregati a bassa temperatura del sodio o del calcio - a cui
corrisponde una pendenza di circa 1,5 - tipicamente formano icosaedri,
mentre gli aggregati contenenti un numero uguale di atomi di sodio e
iodio, o di sodio e cloro, danno una pendenza esattamente pari a 1,0,
a indicazione del fatto che la loro struttura è cubica.
Il perché una forma sia preferita a un'altra rimane un mistero.
Che dire: non vi pare che la scienza e i "misteri" più inestricabili, stiano
andando a braccetto -almeno in questo caso- ?
Boh ... chi ci sarà lo vedrà ... e poi se lo vorrà, lo racconterà ! ;o))
Cordialmente Voster e semper Voster  Anastasio
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 completa e gli e la invierò via e-mail ...
Sì, caro, m'interesserebbe so much, ottenere l'articolo suddetto. Non è che
sei in possesso anche di varie altre conoscenze, necessarie, non so, a farmi
raggiungere, un'opera (...) al grigetto?
   Rubredissimi.