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Titolo: dubbio su struttura atomica e molecolare

Una domanda da uno studente.
I metalli (es. ferro, rame, ecc.) sono presenti in natura come materia 
solida e nel corpo umano (o animale) certamente sotto forme diverse.
Mi chiedevo cosa cambia? perchè hanno nature diverse?
Cosa cambia tra il ferro solido e quello che si trova nel corpo umano? hanno 
struttura atomica simile e molecolare diversa?
Grazie per il chiarimento. 


ciao
Spero che ti sia servito almeno un pochino
Soviet

 solidi.
Be', mio padre ha qualche decina di grammi di titanio metallico in un
ginocchio  :-))


LOL :-)
Quindi mi hai smentito in due punti
1) il titanio è naturalmente presente nel corpo umano
2) il titanio metallico libero ... esiste in natura
ciao
Soviet

 hanno struttura atomica simile e molecolare diversa?
Questo è il ferro elementare metallico (simbolo chimico Fe):
 
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Iron_electrolytic_and_1cm3_cube.jpg
Questo è il suo composto ferro(II) solfato eptaidrato (FeSO4.7H2O):
 
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Iron(II)-sulfate-heptahydrate-sample.jpg
Nota che sono entrambi solidi, però è evidente che sono alquanto diversi.
Il ferro non è presente nel corpo umano in forma metallica (come lo vedi
nella prima foto), ma in forma ionica (simile a come appare nella seconda
foto). Che differenza c'è? I nuclei (fatti di protoni e neutroni) degli
atomi di ferro sono identici. Ma gli elettroni di valenza (quelli più
esterni e più mobili) sono distribuiti in maniere differenti.
Nel ferro metallico essi non appartengono strettamente a singoli atomi,
ma sono condivisi fra tutti (si distribuiscono addirittura in orbitali
cosiddetti aromatici). In questa forma il ferro non è solubile in acqua,
fintanto che non si ossida.
Invece nel solfato ferroso due elettroni esterni del ferro sono stati
ceduti all'anione solfato (venendo ad appartenere a questo) e l'atomo
di ferro si trova pertanto in forma di catione, per cui il composto
risultante (velenoso) assomiglia più al sale da cucina che a un metallo.
In questa forma ionica il ferro è solubile, per cui è questa la forma
in cui è presente nelle macromolecole biologiche come l'emoglobina.
Bye,
  *GB* 

 in un ginocchio  :-))
Non vale! Stai confondendo le idee a uno studente, sei scorretto. ;-)
Bye,
  *GB* 

 importante praticamente solo per oro e, meno, argento
Anche rame e platino si trovano in forma nativa.
Bye,
  *GB* 

 "Soviet_Mario" <Soviet.Ma...@CCCP.MIR> ha scritto:

E il Cadmio ma solo in due luoghi in tutto il globo.
Zille

 E il Cadmio ma solo in due luoghi in tutto il globo.
Ah sě? E quali?
Bye,
  *GB* 

 E il Cadmio ma solo in due luoghi in tutto il globo.
Se vogliamo sottilizzare ;-) pare che ce ne siano anche altri:
http://it.wikipedia.org/wiki/Categoria:Elementi_nativi
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani

   *GB*
"In the heavy, non-magnetic fraction of a mechanical concentrate from
a gabbro
intrusive (Ust’-Khann’ya intrusive, Russia); a product of post-
magmatic activity in mineralized
aleurolites, sandstones, dolostones, and mudstones (Verkhoyan’ya,
Russia)."
http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/cadmium.pdf
Zille


Se capisco bene,  ti colpisce la differenza tra il comportamento di una 
molecola che contiene un singolo atomo/ione metallico e un cristallo 
formato solo da quell' elemento.
In effetti le differenze sono abissali. In parte ti ha già  riposto 
Soviet_Mario.
Aggiungo solo qualche ulteriore osservazione elementare sulle differenze.
Intanto, le specie chimiche che stanno attorno al singolo atomo 
metallico fanno una differenza enorme: a seconda della differenza di 
elettronegatività una piccola parte o quasi tutta la carica elettronica 
di valenza può essere trasferita agli atomi vicini. In un cluster di 
Na_2  il comportamento dei 2 atomi di sodio è  completamente diverso da 
quello dello stesso sodio nella molecola di NaCl. Idem per un atomo di 
sodio in soluzione.
Poi, devi tener presente che anche le dimensioni dell' aggregato 
contano: lo stesso cluster di Na_2 NON si comporta come un cluster di 7, 
e questo è  diverso da uno di 8,.... e ancora da un cristallo 
macroscopico di Na. Per menzionare la più banale delle differenze, la 
differenza in energia tra HOMO e LUMO (il più alto stato elettronico 
occupato e il più basso vuoto) è diversa da zero nel cluster di 2 e 
nulla nel metallo.
Uno dei risutati più interessanti degli  studi sui piccoli cluster 
portati avanti negli ultimi 30 anni è  che il passaggio dalle proprietà 
  dei cluster a quelle del metallo bulk avviene sopra le  diverse 
migliaia di atomi.
Giorgio

On 13 Jun, 23:34, Soviet_Mario <Soviet.Ma...@CCCP.MIR> wrote:> Il


Il rame é un metallo essenziale alla vita (anche la nostra) ma in
piccole quantitá perché é un micronutriente. É nel centro attivo di
molti enzimi e proteine, essenziale al trasporto di elettroni passando
dalla forma ossidata a quella ridotta come nella plastocianina (No
rame - No fotosintesi) o in molti enzimi ossidoreduttasi (come la
laccase e la tirosinase). Comunque sempre in forma ionica. Io per
sempio aggiungo un po' di CuSO4 alle culture per promuovere la
produzione di laccase.
Se invece intendevi batteri che attivamente come metabolismo primario
ricucono o ossidano il rame penso sia altamente improbabile visto la
tossicitá elevata sia per noi sia per i batteri (infatti era usato
insieme all'argento come battericida). La tolleranza é molto varia, ci
sono microorganismi marini che tollerano fino a 500ppm di rame, come
ci sono alghe che non ne tollerano piú  di 0,05 ppm. Ma si tratta di
tolleranza non lo utilizzano se non per l'incorporazione nelle
proteine.
Zille

 rame al posto di ferro come trasportatore di ossigeno, vero ?
Sě, e sono anche molto comuni: molti molluschi (polpi, lumache)
e crostacei come i granchi usano l'emocianina:
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Hemocyanin
 
http://it.wikipedia.org/wiki/Emocianina
  L'Emocianina č una proteina utilizzata da alcuni artropodi
  e molluschi come proteina respiratoria. Si tratta di una
  metalloproteina contenente due atomi di rame che sono
  in grado di legare reversibilmente una molecola di O2.
  L'emocianina č seconda solo all'emoglobina, quanto ad importanza,
  come mezzo per il trasporto dell'ossigeno tra gli esseri viventi.
Bye,
  *GB* 

 Non vale! Stai confondendo le idee a uno studente, sei scorretto. ;-)
Gia', queste deboli menti manipolabili, che poi da grandi, leggendo
libri e studiando all'universita' senza mai porsi domande, diventano
cultori di false teorie, come la relativita' e la meccanica
quantistica...
:-))
Salva il giovane, dallo stress, dall'azione cattolica...e dalla
RR............
:-))

On Jun 13, 7:02 pm, "Giorgio Bibbiani"

In questa lista mancano alcuni metalli, tipo sodio, potassio, calcio,
come mai?  :-)
Nomi curiosi, questo minerale deve averlo scoperto una russa:
http://it.wikipedia.org/wiki/Tatyanaite

 come mai?  :-)
Mi ricordo ancora quando nel laboratorio scolastico
di chimica che frequentavo tanti anni fa, ci venne
mostrato il comportamento pazzerello di un granello
di sodio posto in acqua (sodio che originariamente
era conservato immerso in un liquido che lo riparava
dall'umidita'), e il nostro pianeta e' ricco di acqua...
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani

 e la meccanica quantistica...
Ti sparo in testa un elettrone grande come il sistema solare
e sferico come solo una sfera geometrica può esserlo... :-)
Lettura divulgativa:
 
http://www.sciencedaily.com/releases/2011/05/110525131707.htm
   Electron Is Surprisingly Spherical,
    Say Scientists Following 10-Year Study
Paper originale su Nature:
 
http://www.nature.com/nature/journal/v473/n7348/full/nature10104.html
   Improved measurement of the shape of the electron
Bye,
  *GB* 

On Jun 15, 7:00 am, "Giorgio Bibbiani"

e non ci sarebbe neanche bisogno di acqua liquida, quei metalli
reagiscono istantaneamente con vapore acqueo ed ossigeno atmosferici...