Black Panther e il Vibranio: un’attività di Elaborate sulla tavola periodica degli elementi

Ormai sapete bene quanto mi diverte usare i film di fantascienza per ragionare su concetti scientifici. Immaginerete, quindi, la mia gioia quando cercando idee per un’attività di ELABORATE sulla tavola periodica sono incappata in un articolo pubblicato sul Journal of Chemical Education che parlava del vibranio di Black Panther (unico film Marvel che mi sia veramente piaciuto)!

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Le due autrici dell’articolo, Sibrina N. Collins e LaVetta Appleby, sostengono che il film Black Panther fornisca un’opportunità unica per gli studenti per riflettere in modo critico sulla disposizione degli atomi nella tavola periodica. E chi sono io per contraddirle? 😉

Per quelli di voi che non hanno ancora visto il film, Black Panther, basato sulla serie  della Marvel Comics, inizia così…

Milioni di anni fa un meteorite composto da vibranio, la sostanza più resistente dell’universo, colpì il continente africano influenzando la vita vegetale circostante e quando giunse l’era dell’uomo cinque tribù si insediarono lì e lo chiamarono Wakanda. Le tribù vivevano in costante guerra tra loro  finché un guerriero sciamano, grazie alla Dea Pantera, ebbe una visione che lo condusse all’erba a forma di cuore, una pianta modificata dalle radiazioni del meteorite che gli donò forza, velocità e istinti sovrumani. Il guerriero divenne re e la prima Pantera Nera, protettrice del Wakanda. Quattro tribù accettarono di vivere sotto il dominio del re ma la tribù Jabari si isolò tra le montagne. I wakandiani utilizzarono il vibranio per sviluppare una tecnologia più avanzata di qualsiasi altra nazione,  ma mentre il Wakanda prosperava il mondo circostante sprofondava sempre più nel caos. Per tenere al sicuro il vibranio , i wakandiani giurarono di nascondersi in piena vista celando la verità sul loro potere al  mondo esterno.

Il re T’Challa (Black Panther), interpretato dall’attore Chadwick Boseman, è, quindi, un supereroe che indossa una tuta realizzata con l’immaginario metallo chiamato vibranio.

Il vibranio “è” un metallo di origine extraterrestre con proprietà fisiche e chimiche incredibili perché è in grado di assorbire, accumulare e rilasciare un’enorme quantità di energia cinetica, di dissolvere altri metalli, di assorbire il suono ed è un potente mutageno. Esiste in diversi isotopi tra cui i più noti sono quello wakandiano e quello dell’Antartide.

Anche nella realtà, non è certo impossibile scoprire nuovi elementi chimici. Nel 2016, ad esempio, sono stati aggiunti nel settimo periodo della tavola periodica altri 4 nuovi elementi:  l’elemento 113 nihonium (Nh), l’elemento 115 moscovium (Mv), il 117 tennessine (Ts) e l’elemento 118 oganesson (Og).

Ma se il vibranio esistesse davvero dove verrebbe collocato nella tavola periodica?

Rispondere a questa domanda potrebbe essere proprio un’ottima attività di Elaborate, con cui approfondire e rinforzare la comprensione di quanto hanno appreso sulle proprietà periodiche degli elementi, applicandole in un contesto nuovo e, decisamente, insolito.

Nell’articolo di Sibrina N. Collins e LaVetta Appleby, la stessa domanda viene posta ad un chimico inorganico esperto, secondo cui il vibranio dovrebbe essere collocato tra gli elementi radioattivi e probabilmente si troverebbe nella famiglia del boro (B) ed essere così in grado di formare strutture elaborate che potrebbero essere fonoassorbenti.

Dato che il settimo periodo della tavola periodica è completo e sulla base delle proprietà del vibranio, questo metallo potrebbe trovarsi nella serie dei superattinidi (metalli ancora da scoprire con numero atomico da 121 a 157), caratterizzati dal riempimento dei sottolivelli 6f e 5g. 

Secondo Burkhard Fricke, l’elemento 120, ad esempio, apparterrebbe al gruppo dei metalli alcalino terrosi e sarebbe simile al bario o al radio, con uno stato di ossidazione stabile di +2 e una configurazione elettronica esterna di 7s26d107p68s2

Solitamente, quando parliamo delle configurazioni degli elettroni, insegniamo a prevedere la configurazione corretta della maggior parte degli elementi e raccontiamo ai ragazzi che ci sono alcune anomalie, come ad esempio la configurazione elettronica del cromo (3d54s1), che sono dovute al fatto che, all’aumentare di n, diminuiscono le differenze energetiche tra un sottolivello e l’altro e che certe configurazioni, come quelle con gli orbitali d semipieni o del tutto saturati, sono più stabili di altre (Valitutti, Falasca, Tifi, Gentile, Chimica concetti e modelli blu, Zanichelli, pag. 198).

Riflettere su dove posizionare il vibranio permette, quindi, agli studenti di “uscire dalla scatola” e pensare in modo critico alla disposizione degli elementi nella tavola periodica.

È chiaro che la discussione sulla possibile posizione del vibranio nella tavola periodica non sia per niente semplice per dei ragazzi di scuola superiore, tuttavia penso che sia un’ottima occasione per allargare gli orizzonti e stimolare la creatività dei ragazzi facendogli costruire una possibile spiegazione sulla base di quanto hanno imparato in classe.

Ovviamente, gli studenti, da soli, non riescono ad immaginare di andare oltre il settimo periodo della tavola periodica o che possano esserci elettroni che vadano a riempire gli orbitali 6f e 5g e questa attività presenta, quindi, un’opportunità per ampliare le proprie conoscenze esplorando, seppur in modo semplice e limitato, anche l’ottavo periodo di una tavola periodica estesa.

Quindi, la prossima settimana, questa sarà la mia attività di Elaborate:

Nel film Black Panther, l’economia del Wakanda si concentra sulla produzione e l’uso di un metallo immaginario noto come vibranio, che ha incredibili proprietà chimiche e fisiche. Se questo metallo esistesse davvero, dove pensi che sarebbe stato inserito nella tavola periodica e perché? Quale sarebbe la sua configurazione elettronica? Quale sarebbe il simbolo dell’elemento? Spiega brevemente la tua risposta.

Alla prossima! 🙂

Per saperne di più:

 

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