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Attività enzimatica: fattori che la influenzano

Fabrice Deseaux

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1 Agosto 2018

Attività enzimatica: fattori che la influenzano

L’importanza dell’attività enzimatica nella catalisi delle reazioni biologiche

Le reazioni biologiche sono processi fondamentali che avvengono all’interno degli organismi viventi e sono caratterizzate da una elevata energia di attivazione. Per facilitare tali reazioni, entrano in gioco gli enzimi, che agiscono come catalizzatori biologici. Gli enzimi sono molecole principalmente costituite da proteine che giocano un ruolo essenziale nell’aumentare la velocità di una reazione. Il primo enzima fu scoperto nel 1833 dal chimico francese Anselme Payen.

Specificità e sito attivo degli enzimi

Gli enzimi presentano una elevata specificità che li porta a catalizzare una sola reazione in base al principio del modello chiave-serratura. Questo modello descrive come l’enzima e il substrato si adattino perfettamente tra loro, consentendo una catalisi efficace. Gli enzimi possiedono un sito attivo che si lega al substrato, e la catalisi avviene quando avviene una collisione tra enzima e substrato con un orientamento preciso.

Fattori che influenzano l’attività enzimatica

Diversi fattori influenzano l’attività enzimatica, accelerandola, rallentandola o addirittura inibendola.

Temperatura

L’aumento della temperatura comporta un aumento dell’energia cinetica delle molecole, aumentandone la velocità e la probabilità di collisione. Tuttavia, un eccessivo aumento di temperatura può provocare la denaturazione dell’enzima, compromettendone la capacità catalitica.

Il pH

Il pH influisce notevolmente sull’attività enzimatica, con ogni enzima che mostra un pH ottimale a cui la velocità di reazione è massima. Le variazioni di pH al di fuori di questo intervallo ottimale possono influire negativamente sull’attività dell’enzima.

In conclusione, l’attività enzimatica è essenziale per la regolazione delle reazioni biologiche, e comprendere i fattori che la influenzano è fondamentale per comprenderne il funzionamento ottimale.

Fattori che influenzano l’attività enzimatica

Gli enzimi sono proteine che catalizzano reazioni biochimiche all’interno degli organismi viventi. L’attività di un enzima può essere influenzata da diversi fattori, tra cui il pH, la concentrazione dell’enzima e del substrato, la concentrazione dei prodotti di reazione, nonché la presenza di attivatori o inibitori.

Effetto del pH sull’attività enzimatica

La maggior parte degli enzimi mostra un’attività ottimale a valori di pH compresi tra 6 e 8. Tuttavia, vi sono eccezioni come nel caso della pepsina, che ha un pH ottimale a valori tra 1 e 2, della fosfatasi acida a valori tra 4 e 5 e della fosfatasi alcalina a valori tra 10 e 11. Piccole variazioni rispetto al pH ottimale non causano variazioni permanenti nella struttura dell’enzima, ma valori molto diversi possono portare alla sua denaturazione.

Concentrazione dell’enzima e del substrato

La velocità di una reazione enzimatica è influenzata dalla concentrazione di entrambi. Tuttavia, quando una delle due specie è in eccesso, aumentarne la concentrazione non necessariamente aumenta la velocità della reazione. Gli enzimi sono spesso il fattore limitante, pertanto un aumento della loro concentrazione porta solitamente a un aumento della velocità della reazione.

Concentrazione dei prodotti e degli attivatori

L’aumento della concentrazione dei prodotti di reazione può diminuire la velocità della reazione, mentre alcuni cationi metallici come Mg²⁺, Mn²⁺, Ca²⁺, Co²⁺, Cu²⁺, Na⁺ e K⁺ possono agire da attivatori e aumentare la velocità della reazione.

Effetto degli inibitori sull’attività enzimatica

Gli inibitori sono sostanze che possono ridurre o bloccare completamente l’attività enzimatica legandosi all’enzima e modificandone l’affinità per il substrato. Questo può portare alla riduzione dell’efficienza della reazione catalizzata dall’enzima.

In conclusione, la regolazione dell’attività enzimatica attraverso questi diversi meccanismi è cruciale per il corretto funzionamento dei processi biochimici negli organismi viventi.

Gli Antiossidanti: quale è il meccanismo di azione e la classificazione

Fabrice Deseaux

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30 Luglio 2018

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Gli Antiossidanti: quale è il meccanismo di azione e la classificazione

Il ruolo degli antiossidanti nella salute del nostro corpo

Gli antiossidanti sono fondamentali per contrastare i processi di ossidazione che si verificano nel nostro organismo a causa di agenti come l’ossigeno atmosferico e le specie reattive dell’ossigeno. Queste sostanze dannose possono danneggiare le cellule e favorire lo sviluppo di varie malattie.

Importanza degli antiossidanti per la nostra salute

Gli antiossidanti agiscono come difesa naturale del nostro corpo contro i radicali liberi, contribuendo a prevenire malattie e proteggendo le cellule dagli effetti dannosi dell’ossidazione.

Antiossidanti endogeni ed esogeni

Il nostro corpo produce antiossidanti endogeni come enzimi e composti non enzimatici per contrastare lo stress ossidativo. Quando questi non sono sufficienti, è importante integrare antiossidanti esterni come vitamina E, vitamina C e altri nutrienti presenti negli integratori alimentari o farmaci.

Prevenzione dei danni da stress ossidativo

La carenza di antiossidanti può portare a uno squilibrio noto come stress ossidativo, che danneggia lipididi, proteine e DNA delle cellule. L’integrazione di antiossidanti nella dieta aiuta a prevenire tali danni e a preservare la salute generale.

Meccanismi di azione degli antiossidanti

# Iniziazione

Durante la fase di iniziazione, i radicali liberi reagiscono con sostanze come i lipidi creando radicali altamente reattivi.

# Propagazione

I radicali liberi reagiscono con l’ossigeno generando ulteriori radicali che danneggiano i lipidi.

# Terminazione

I radicali liberi si combinano formando composti più stabili, interrompendo la catena dannosa.

Classificazione degli antiossidanti

Gli antiossidanti sono classificati in base al loro meccanismo d’azione, come preventivi, scavenger, chain breaker e di riparo, ciascuno con un ruolo specifico nel contrastare i radicali liberi e proteggere le cellule.

Conclusioni sull’importanza degli antiossidanti

Gli antiossidanti rappresentano un elemento cruciale per proteggere le cellule dai danni dei radicali liberi, contribuendo al benessere generale del nostro organismo. Integrare fonti di antiossidanti nella dieta è essenziale per garantire una difesa efficace contro lo stress ossidativo e preservare la salute a lungo termine.

Reazioni di idrolisi di sali, acidi, basi, composti organici

Fabrice Deseaux

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26 Luglio 2018

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Le reazioni di idrolisi, termine derivante dal greco ὕδωρ e λύω che significa “sciogliere in acqua“, sono processi chimici che possono essere considerati l’opposto delle reazioni di condensazione. Mentre nelle reazioni di condensazione due molecole si combinano formando una molecola più complessa con la liberazione di una molecola a peso molecolare inferiore, nelle reazioni di idrolisi avviene il processo inverso, con la scissione di una molecola in molecole più semplici per l’intervento dell’acqua.

Idrolisi di Sali

I sali derivanti da acidi forti e basi forti, come il NaCl, si dissociano in ioni che non subiscono idrolisi, mantenendo il pH neutro. Al contrario, i sali formati da acidi deboli e basi forti, come il NH4Cl, subiscono idrolisi producendo ioni che influenzano il pH della soluzione rendendolo acido. Analogamente, sali derivanti da acidi deboli e basi forti, come il NaF, daranno una soluzione basica a causa dell’idrolisi degli ioni presenti.

Idrolisi di Acidi e Basi

Gli acidi deboli idrolizzano donando un protone all’acqua, agendo da acidi di Brønsted-Lowry. Allo stesso modo, le basi deboli si idrolizzano accettando un protone dall’acqua, comportandosi da basi di Brønsted-Lowry.

Idrolisi di Composti Organici

Le reazioni di idrolisi non si limitano ai composti inorganici ma coinvolgono anche i composti organici. Un esempio eclatante è l’idrolisi del saccarosio che produce glucosio e fruttosio come prodotti finali. Queste reazioni organiche possono avvenire in ambiente acido o basico, influenzando il processo chimico in modi diversi.

In conclusione, le reazioni di idrolisi sono una parte essenziale della chimica che avviene sia in ambito inorganico che organico, influenzando significativamente il comportamento dei composti e la regolazione del pH nelle soluzioni.L’idrolisi è un processo chimico in cui una sostanza reagisce con l’acqua per formare prodotti diversi. Uno degli esempi più comuni è l’idrolisi di un gruppo carbonilico con formazione di un carbocatione. Quest’ultimo viene attaccato nucleofilicamente dall’acqua che porta alla formazione di un acido carbossilico attraverso reazioni di equilibrio.

Meccanismo dell’idrolisi

Un esempio di idrolisi è l’idrolisi degli esteri in un ambiente basico, noto anche come saponificazione. In questo processo, l’ione OH- attacca il carbonio carbonilico dell’estere, seguito dalla rottura del doppio legame e dall’eliminazione del gruppo -OR dell’estere, portando alla formazione dello ione carbossilato.

Applicazioni dell’idrolisi

Le reazioni di idrolisi sono comuni anche in biochimica, come nell’idrolisi dell’ATP che porta alla formazione di ADP, fosfato ed energia. Inoltre, l’idrolisi è fondamentale nel metabolismo degli alimenti facilmente assimilabili.

Ruolo degli enzimi

La maggior parte dei composti organici negli alimenti richiede un catalizzatore per reagire con l’acqua. Gli enzimi sono i catalizzatori organici che facilitano queste reazioni negli organismi viventi. Enzimi come le lipasi, carboidrasi e proteasi catalizzano reazioni con grassi, carboidrati e proteine con l’acqua all’interno del nostro corpo.

In conclusione, l’idrolisi svolge un ruolo cruciale in diversi processi chimici, inclusi quelli legati al metabolismo e alla digestione degli alimenti. Gli enzimi agiscono come catalizzatori essenziali per favorire queste reazioni all’interno del nostro corpo.

Alluminio: storia, estrazione, reazione, usi

Fabrice Deseaux

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24 Luglio 2018

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Alluminio: storia, estrazione, reazione, usi

L’alluminio è un metallo appartenente al Gruppo 13, al Terzo Periodo e ha un numero atomico di 13 con configurazione elettronica 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p¹. Il suo numero di ossidazione più comune è +3, ma in certi casi può presentarsi anche come +2 e +1.

L’alluminio è uno dei metalli più abbondanti sulla crosta terrestre, posizionandosi come il terzo elemento più comune dopo l’ossigeno e il silicio. Viene principalmente estratto dalla bauxite, un minerale che contiene Al₂O₃· 2 H₂O, ma può essere trovato anche in altri minerali alluminosilicati e nella criolite, dove è presente come Na₃AlF₆.

Storia dell’alluminio

L’alluminio è un metallo con una lunga storia, citato fin dai tempi antichi. Fu solo nel 1807 che Sir Humphrey Davy propose la possibilità di estrarre il metallo da composti come il solfato di alluminio. Nel 1825, Hans Christian Ørsted affermò di aver ottenuto alluminio per elettrolisi. Tuttavia, fu solo nel 1886 che Charles Martin Hall e Paul L.T. Héroult svilupparono un processo efficace per estrarre l’alluminio dall’ossido di alluminio attraverso l’elettrolisi.

Estrazione dell’alluminio

Il processo di estrazione dell’alluminio è complesso, il che giustifica il suo costo e il ritardo nella sua scoperta. L’alluminio è noto per la sua lucentezza, la sua capacità di assorbire radiazioni ultraviolette e riflettere quelle visibili, risultando in una superficie priva di colore. È un metallo relativamente tenero ma resistente, con buone proprietà conduttive sia per il calore che per l’elettricità. La sua reattività lo porta a formare uno strato superficiale di ossido di alluminio che lo protegge dalla corrosione.

Reazioni

L’alluminio reagisce con gli acidi producendo idrogeno gassoso. In presenza di una base, invece, si forma il tetraidroxoalluminato insieme all’idrogeno.

In conclusione, l’alluminio è un metallo versatile e fondamentale per numerose applicazioni industriali e quotidiane, a causa delle sue caratteristiche uniche e della sua abbondanza sulla Terra.

Leggi sull’alluminio: proprietà e reattività

L’alluminio è un elemento chimico noto per la sua elevata reattività, in quanto reagisce facilmente con gli alogenici per formare i rispettivi alogenuri. Questi alogenuri si comportano da acidi di Lewis secondo la seguente equazione generale:

2 Al + 3 X2 → 2 AlX3

Reazioni di rilievo

Una delle reazioni più famose che coinvolge l’alluminio è la reazione termica, in cui si brucia una miscela di ossido di ferro e polvere di alluminio. Questa reazione produce un notevole quantitativo di energia, sufficiente a fondere il ferro che è uno dei prodotti della reazione stessa.

Composti importanti

Tra gli ossidi metallici utilizzati nella reazione termica troviamo l’ossido di ferro (III) Fe2O3 conosciuto come ematite e l’ossido di ferro (II) e (III) Fe3O4 noto come magnetite.

Una reazione significativa che coinvolge l’alluminio è quella con l’ossido di ferro (III), generando ossido di alluminio e ferro come segue:

Fe2O3(s) + 2 Al(s) → Al2O3(s) + 2 Fe(l)

.

Utilizzi dell’alluminio

L’alluminio è spesso utilizzato in leghe con rame, magnesio, manganese e silicio nel settore aeronautico e aerospaziale. Trova impiego in svariati settori come l’edilizia per porte e finestre, come materiale da imballaggio, nella preparazione di vernici e come utensile da cucina. Le pentole di alluminio garantiscono una distribuzione uniforme del calore, riducendo al minimo il rischio di bruciature grazie alla sua bassa capacità di surriscaldamento.

Il litio alluminio idruro, un composto di grande importanza, viene utilizzato in numerose sintesi organiche per le sue proprietà riducenti.

Etanolo: distillazione, legge di Rauolt

Fabrice Deseaux

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18 Luglio 2018

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L’utilizzo versatile dell’etanolo in vari settori

L’etanolo è un alcol molto diffuso che trova applicazione in diversi campi, come disinfettante, nell’industria cosmetica, come solvente e nella preparazione di vernici. Questo composto chimico può essere ottenuto naturalmente dalla fermentazione degli zuccheri o mediante reazioni di sintesi in laboratorio o a livello industriale.

Produzione di bevande alcoliche tramite distillazione

Per produrre bevande alcoliche come cognac, whisky, rum e vodka, si sottopongono le soluzioni di liquidi zuccherini fermentabili a un processo di distillazione. Queste soluzioni possono derivare da fonti come vino, canna da zucchero, cereali o tuberi amidacei, con una concentrazione di etanolo fino al 15%.

Il processo di distillazione e le deviazioni dall’idealità

In teoria, l’etanolo e l’acqua potrebbero essere separati attraverso la distillazione, sfruttando le differenti temperature di ebollizione (78.5°C per l’etanolo e 100°C per l’acqua). Tuttavia, la soluzione di etanolo e acqua presenta una deviazione positiva dalla legge di Raoult, formando un azeotropo di minima con temperatura di ebollizione a 78.2°C.

Procedimenti per ottenere etanolo puro

A causa delle deviazioni dall’idealità, non è possibile ottenere etanolo puro al 100% tramite distillazione frazionata. Pertanto, per ottenere etanolo puro, è necessario effettuare una disidratazione della soluzione alcolica ottenuta tramite distillazione, utilizzando metodi come il carbone attivo o setacci molecolari a base di zeoliti. Quest’ultimi furono ottenuti per la prima volta da Edith Marie Flanigen presso Union Carbide.

Il fenomeno della distillazione clandestina

Durante il proibizionismo negli Stati Uniti (1920-1933), era vietata la produzione e vendita di etanolo, dando vita alle distillerie clandestine e alimentando il gangsterismo. Anche oggi, la produzione illegale di bevande alcoliche rappresenta un rischio per produttori e consumatori, anche in Italia.

Osmosi e conservazione degli alimenti

Fabrice Deseaux

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17 Luglio 2018

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Conservazione degli Alimenti attraverso l’Osmosi: un Processo Antico e Affidabile

L’osmosi è un processo fondamentale in chimica attraverso il quale avviene la diffusione di un solvente attraverso una membrana semipermeabile fino a quando la concentrazione delle due soluzioni diventa equilibrata.

Storia della Conservazione degli Alimenti

Già nell’antichità, l’esigenza di conservare gli alimenti che abbondavano in determinate stagioni portava all’utilizzo di tecniche di conservazione come l’essiccazione e la salatura, per evitare che l’acqua presente nei cibi favorisse la proliferazione di microrganismi.

Osmosi e Conservazione degli Alimenti

Le tecniche di conservazione degli alimenti si basano sul fenomeno dell’osmosi. Se due soluzioni con diverse concentrazioni sono separate da una membrana semipermeabile, si osserva il passaggio dell’acqua dalla soluzione meno concentrata a quella più concentrata. La pressione necessaria per impedire questo processo di osmosi è definita come pressione osmotica.

Tipologie di Soluzioni e Osmosi

Quando due soluzioni liquide sono divise da una membrana semipermeabile, si possono verificare tre situazioni: soluzione ipotonica (meno concentrata), soluzione ipertonica (più concentrata) e soluzione isotonica (stessa concentrazione molare). L’osmosi avviene naturalmente nelle soluzioni ipotoniche o ipertoniche con lo scopo di diluire la soluzione più concentrata.

Disidratazione Osmotica per la Conservazione degli Alimenti

La disidratazione osmotica è un processo di conservazione alimentare in cui il cibo viene immerso in una soluzione ad alta concentrazione salina o zuccherina, in genere ipertonica. Ciò porta al trasferimento di acqua dalla soluzione meno concentrata a quella più concentrata grazie alla differenza di pressione osmotica.

Utilizzo di Sale e Zucchero nella Conservazione degli Alimenti

Il sale e lo zucchero sono due sostanze comunemente utilizzate per creare soluzioni ipertoniche utili alla conservazione degli alimenti. Il sale è impiegato per la salagione di acciughe e carne, mentre lo zucchero viene usato per la preparazione di frutta sciroppata e marmellate. Queste tecniche permettono di conservare gli alimenti mantenendone le qualità organolettiche e garantendo un basso costo di produzione.

La conservazione mediante osmosi si rivela essere una pratica efficace per gli alimenti che non possono essere conservati con altri metodi come la surgelazione. Questi processi antichi hanno dimostrato la propria validità nel tempo, offrendo soluzioni pratiche ed economiche per la conservazione degli alimenti.

Reazioni isodesmiche: esempi

Fabrice Deseaux

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16 Luglio 2018

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Le reazioni isodesmiche in chimica organica

Negli anni ’70, il premio Nobel per la chimica del 1988, il chimico britannico Sir John Anthony Pople, condusse uno studio sulle reazioni isodesmiche. Queste reazioni sono caratterizzate dal mantenimento, nei prodotti, del numero e del tipo di legami presenti nei reagenti.

Esempi di reazioni isodesmiche

Un esempio classico di reazione isodesmica è quella tra il metilchetene e il metano, che produce come prodotti etano, etene e formaldeide. Nella reazione, i legami presenti nei reagenti rimangono conservati nei prodotti, garantendo la conservazione dell’energia elettronica del sistema.

Un altro esempio è rappresentato dalla reazione tra difluorometano e metano, che produce fluorometano come prodotto. Queste reazioni, sebbene in alcuni casi siano solamente teoriche, consentono di predire il calore di formazione di composti organici.

Le reazioni isodesmiche sono utili strumenti per valutare l’affinità protonica delle basi azotate rispetto all’ammoniaca e vengono ampiamente impiegate in chimica computazionale per misurare le deviazioni dall’additività delle energie di legame. In particolare, permettono di quantificare le energie di deformazione dei composti ciclici, valutare l’aromaticità del benzene e correlare la struttura alla stabilità di cationi e radicali liberi.

Metodi elettrochimici

Fabrice Deseaux

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13 Luglio 2018

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I benefici dei metodi elettrochimici nell’analisi chimica sono molteplici, grazie alla loro capacità di condurre analisi qualitative e quantitative su basse quantità di analiti, ai bassi costi e alla rapidità delle procedure. Le tecniche elettroanalitiche sono focalizzate sull’interazione tra energie elettriche e chimiche, valutando correlazioni tra grandezze elettriche come corrente, potenziale e carica, e grandezze chimiche come la concentrazione.

Vantaggi dei Metodi Elettrochimici

L’utilizzo di misure elettriche nell’analisi ha diverse applicazioni pratiche, inclusi il monitoraggio ambientale, il controllo di qualità e le analisi biomediche. Nonostante le fonti del segnale elettrico siano limitate al potenziale, corrente e carica, le tecniche disponibili sono molteplici, suddivise in metodi che misurano grandezze in condizioni di equilibrio e metodologie basate sulla misurazione della corrente all’interno di una cella elettrochimica.

Classificazione dei Metodi Elettrochimici

I metodi elettrochimici possono essere suddivisi in varie categorie, tra cui:
– Coulombometria
– Elettrogravimetria
– Conduttimetria
– Voltammetria

Potenziometria

La potenziometria è una tecnica che segue le variazioni di concentrazione di una specie redox analizzando variazioni del potenziale elettrico in cellule elettrochimiche. Questa metodologia permette di rilevare variazioni di potenziale in cellule dove non circola corrente, fornendo informazioni sulle concentrazioni delle specie coinvolte nelle reazioni agli elettrodi.

Coulombometria

Nella coulombometria, la determinazione degli analiti si basa sulla misurazione della carica elettrica proporzionale alla quantità di analita che partecipa a processi di ossidazione o riduzione, o sulla misurazione della massa che si deposita su un elettrodo di una cella elettrochimica in seguito a tali processi.

La coulombometria è ulteriormente suddivisa in:
– Coulombometria a potenziale costante, dove viene applicato un potenziale costante durante l’elettrolisi
– Coulombometria a corrente costante, che prevede l’applicazione di una corrente costante durante l’elettrolisi

Queste tecniche elettrochimiche offrono una vasta gamma di possibilità per l’analisi di composti chimici, sfruttando le interazioni tra energia elettrica e processi chimici per ottenere risultati affidabili e precisi.

Analisi Chimica Avanzata: Tecniche e Applicazioni

La chimica analitica moderna si avvale di diverse tecniche avanzate per analizzare con precisione le sostanze chimiche. Tra queste tecniche, la titolazione coulombometrica è un metodo noto per la sua precisione e affidabilità. In questo tipo di titolazione, chiamata anche coulombometria a corrente costante, la corrente viene mantenuta fissa tramite un amperostato mentre il titolante viene generato per via elettrochimica. Questo approccio permette di determinare con precisione la concentrazione di una sostanza in soluzione.

Applicazioni dell’Elettrogravimetria

Un’altra tecnica utilizzata nell’ambito dell’analisi chimica è l’elettrogravimetria, che si basa sulla determinazione della massa dell’analita che si deposita all’elettrodo durante un processo elettrolitico. Questo metodo è spesso impiegato per analizzare cationi che si depositano al catodo attraverso un processo di riduzione. Gli esperimenti elettrogravimetrici possono essere condotti controllando o meno il potenziale dell’elettrodo di lavoro, a seconda delle necessità dell’analisi.

Conduttimetria: Principio e Applicazioni

La conduttimetria è una tecnica analitica che si basa sulla misurazione della conducibilità elettrica delle soluzioni elettrolitiche. In questo tipo di analisi, due elettrodi inerti vengono immersi nella soluzione e sottoposti a una differenza di potenziale. Le misurazioni conduttimetriche possono essere dirette, quando si vuole ottenere informazioni sui contenuti ionici, o indirette (titolazioni conduttimetriche) per monitorare variazioni specifiche di conducibilità. Questo metodo si basa sulla sostituzione di ioni con diverse mobilità per generare variazioni di conducibilità durante la reazione.

La voltammetria è un’altra tecnica avanzata che si basa sulla misurazione della corrente che attraversa un elettrodo immerso in una soluzione contenente specie elettroattive. Questo metodo si concentra sulla variazione della corrente generata dalla riduzione o dall’ossidazione delle specie presenti in soluzione.

In conclusione, l’utilizzo di queste tecniche avanzate di analisi chimica consente di ottenere risultati precisi e affidabili, fondamentali per una corretta caratterizzazione delle sostanze chimiche in diversi ambiti scientifici e industriali.

Diagramma di fase a tre componenti: costruzione, interpretazione

Fabrice Deseaux

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5 Luglio 2018

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Diagramma di fase a tre componenti: costruzione, interpretazione

Utilizzo dei Diagrammi di Fase a Tre Componenti

I diagrammi di fase a tre componenti, noti anche come diagrammi ternari, sono rappresentati attraverso un triangolo equilatero. Questo strumento fornisce informazioni preziose sulla composizione di un sistema a pressione e temperatura costanti, mostrando le condizioni di equilibrio tra fasi termodinamicamente distinte.

Costruzione del Diagramma

I vertici del triangolo rappresentano tre componenti puri, indicati come A, B e C, o mediante frazioni molari. Ogni lato del triangolo rappresenta un sistema a due componenti di una miscela binaria, con linee parallele ai lati che indicano valori percentuali costanti di un componente. Il punto M sul diagramma rivela le percentuali di ciascun componente.

Interpretazione dei Dati

Considerando il punto M, le linee parallele ai lati AC, BC e AB intercettano il punto M. Ad esempio, se al punto M il % di A è pari a 50, di B a 30 e di C a 20, si possono estrapolare importanti informazioni sulla composizione del sistema.

Applicazioni dei Diagrammi

I diagrammi a tre componenti trovano applicazioni in diverse situazioni, come nel caso di tre liquidi. Ad esempio, considerando un sistema di etanolo, acqua e benzene, possiamo osservare che vi sono tre fasi liquide alla temperatura analizzata. In base alla posizione del punto sul diagramma, possiamo determinare la composizione di ogni fase liquida presente.

Analisi della Miscibilità

Esaminando le varie regioni del diagramma, possiamo identificare la miscibilità dei componenti. Ad esempio, in presenza di due fasi liquide con etanolo distribuito tra acqua e benzene, si individuano le diverse situazioni in cui la composizione del sistema influenza la formazione di fasi liquide.

Conclusioni

I diagrammi di fase a tre componenti sono strumenti fondamentali per comprendere il comportamento di sistemi complessi a pressione e temperatura costanti. Attraverso l’interpretazione accurata dei dati forniti dal diagramma, è possibile analizzare le varie fasi presenti nel sistema e la loro composizione in relazione alle condizioni di equilibrio.

Leucina: proprietà, fonti, funzioni

Fabrice Deseaux

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4 Luglio 2018

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Leucina: un amminoacido essenziale per la salute e il fitness

La leucina è un amminoacido apolare che si trova in diversi alimenti come soia, arachidi, salmone, carne di maiale, mandorle, e altri cibi. Si tratta di un amminoacido essenziale di tipo alifatico che fa parte degli amminoacidi a catena ramificata insieme alla valina e all’isoleucina.

Proprietà della leucina

La leucina è un amminoacido essenziale di tipo alifatico con catena ramificata e presenta un carbonio asimmetrico che le permette di esistere in forma D e L, anche se la forma più diffusa è la L-leucina.

Funzioni della leucina

La leucina è utilizzata dal fegato, dai tessuti adiposi e muscolari per stimolare la sintesi proteica, producendo acetil-CoA necessario per il ciclo di Krebs. Inoltre, attiva la proteina chinasi chiamata mTOR, coinvolta nella sintesi proteica e nella crescita cellulare.

Questo amminoacido è inoltre noto per essere insulinogenico, cioè stimola la secrezione di insulina dal pancreas, regolando i livelli di zucchero nel sangue. Questo lo rende particolarmente vantaggioso per i pazienti diabetici e aiuta a bruciare il grasso corporeo in eccesso, riducendo il rischio di patologie coronariche.

La L-leucina è in grado di rallentare il processo di decomposizione delle proteine muscolari e favorisce la rigenerazione cellulare. Per questo motivo, viene ampiamente utilizzata negli integratori per sportivi e per chi soffre di malnutrizione.

Gli atleti assumono integratori a base di leucina per incrementare la resistenza durante l’allenamento fisico, stimolare la sintesi proteica, aumentare i livelli di energia e ridurre l’affaticamento muscolare. Grazie alle sue molteplici proprietà, la leucina svolge un ruolo fondamentale nella salute e nel fitness.

Aldeidi e chetoni: reazioni

Fabrice Deseaux

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30 Giugno 2018

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La Chimica Organica studia i composti organici che comprendono una vasta gamma di molecole, tra cui aldeidi e chetoni che presentano il gruppo carbonilico. Le reazioni che coinvolgono queste due classi di composti consistono nell’attacco di un nucleofilo al gruppo carbonilico.

Struttura e Caratteristiche delle Aldeidi e dei Chetoni

Le [aldeidi e i chetoni](https://chimica.today/chimica-organica/proprieta-di-aldeidi-e-chetoni/) sono caratterizzati dal [gruppo carbonilico](https://chimica.today/chimica-organica/gruppo-carbonilico) >C=O. Questi composti reagiscono in modi distinti, generando reazioni specifiche come l’ossidazione, la riduzione e molte altre.

Ossidazione

– Le aldeidi subiscono un’ossidazione acida, producendo [acidi carbossilici](https://chimica.today/chimica-organica/acidi-carbossilici-nomenclatura-proprieta-chimiche-e-fisiche) tramite l’utilizzo di ossidanti come il [bicromato di potassio](https://chimica.today/chimica-generale/bicromato-di-potassio) o il [permanganato di potassio](https://chimica.today/chimica-analitica/permanganato-di-potassio-e-sua-preparazione).
– I chetoni, invece, vengono ossidati a [esteri](https://chimica.today/chimica-organica/gli-esteri-composti-derivanti-da-acidi-carbossilici) in presenza di perossiacidi utilizzando l’idrogenofosfato di disodio (reazione di [Baeyer-Villiger](https://chimica.today/chimica-organica/ossidazione-di-baeyer-villiger)).

Riduzione

# 1. Rispetto agli Alcoli

Le aldeidi vengono ridotte in alcoli primari e i chetoni in alcoli secondari mediante riduzioni con il [litio alluminio idruro](https://chimica.today/chimica-generale/litio-alluminio-idruro), il [sodio boroidruro](https://chimica.today/chimica-organica/sodio-boroidruro) o tramite [idrogenazione catalitica](https://chimica.today/chimica-organica/idrogenazione-catalitica) con Ni, Pt o Pd.

# 2. Rispetto agli Idrocarburi

Il gruppo carbonilico di aldeidi e chetoni può essere ridotto a –CH2, come avviene nella [riduzione di Clemmensen](https://chimica.today/chimica-organica/riduzione-di-clemmensen).

La Chimica Organica offre un’ampia prospettiva sulle reazioni delle aldeidi e dei chetoni, permettendo di comprendere le trasformazioni molecolari che si verificano in presenza di diversi reagenti e condizioni.

Reazioni di trasformazione del carbonio carbonilico

Valutiamo alcune reazioni importanti che coinvolgono il carbonio carbonilico e come determinano la formazione di diversi composti organici.

Cianidrine

Nel contesto di un ambiente acido, le aldeidi e i chetoni possono reagire con il cianuro per dare origine alle cianidrine.

Reazioni con reattivi di Grignard e composti litio-organici

Altri possibili reagenti per reazioni con aldeidi e chetoni sono i reattivi di Grignard e i composti litio-organici, i quali portano alla formazione di alcoli. A seconda del reagente utilizzato, si possono ottenere alcoli primari, alcoli secondari o alcoli terziari.

Reazione con una ilide di fosfonio

Un’altra reazione di interesse coinvolge aldeidi e chetoni che reagiscono con una ilide di fosfonio, producendo un’alchene attraverso la reazione di Witting.

Addizione nucleofila di ammine e derivati

Le aldeidi e i chetoni possono interagire con diverse ammine e derivati, generando immine, idrazoni, ossime, semicarbazoni ed enammine in base al tipo di ammina utilizzata.

Addizione di acqua

Quando esposti all’acqua, le aldeidi e i chetoni possono trasformarsi in dioli geminali.

Addizione nucleofila di alcol

Infine, in presenza di un eccesso di alcol e in un ambiente acido, le aldeidi e i chetoni possono formare emiacetali e acetali.

In conclusione, queste reazioni di addizione e trasformazione del carbonio carbonilico sono cruciali per la sintesi di una vasta gamma di composti organici, svolgendo un ruolo fondamentale nella chimica organica contemporanea.

Reattivo di Schweizer: proprietà, preparazione, usi

Fabrice Deseaux

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27 Giugno 2018

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Reattivo di Schweizer: proprietà, preparazione, usi

La scoperta e le proprietà del Reattivo di Schweizer

Il reattivo di Schweizer fu inventato nel 1857 dal chimico svizzero Matthias Eduard Schweizer come solvente per la dissoluzione e rigenerazione della cellulosa. Si tratta di un complesso di rame (II) legato a molecole di ammoniaca, di colore blu intenso. In soluzione acquosa è stabile, ma allo stato solido richiede un ambiente ammoniacale.

La preparazione del Reattivo di Schweizer

Per ottenere il complesso tetramminodiaquorame (II) idrossido, il procedimento prevede la precipitazione dell’idrossido di rame (II) da una soluzione acquosa di solfato di rame tramite l’utilizzo di idrossido di sodio. Successivamente, il precipitato viene trattato con una soluzione di ammoniaca dando origine al complesso desiderato.

Gli utilizzi del Reattivo di Schweizer

Questo reattivo è stato fondamentale nello sviluppo dell’industria tessile per la produzione di fibre artificiali a partire dalla cellulosa. Grazie al reattivo di Schweizer, la cellulosa, nota per la sua insolubilità, diventa solubile in solventi e può essere estratta da varie fonti naturali, come la pasta di legno e la fibra di cotone. Questo processo ha portato alla produzione di fibre artificiali come il rayon.