Chimica

PREFAZIONE

La prefazione di un libro di testo è una delle sezioni più difficili da scrivere. In occasione delle ultime cinque edizioni, io e Bill Masterton ci siamo incontrati per un lungo pranzo e per parlare degli argomenti che avremmo voluto introdurre nella prefazione. Il pranzo (sempre cheeseburger e patatine per Bill, a meno che nel menu non ci fossero sgombro e okra fritta) finiva sempre con la stessa frase di Bill: “tu intanto scrivi una bozza della prefazione, ed io la aggiusterò”. Per questa edizione non c'è stato il pranzo, non c'era nessuno con cui discutere e nessuno ad aggiustare la mia bozza. Allora cercherò io di aggiustare le idee di cui io e Bill abbiamo parlato in una lunga conversazione telefonica. Queste sono le domande cui abbiamo cercato di rispondere. Perché continuare a scrivere un libro breve? La risposta è ovvia, se si pensa ai costi crescenti delle tasse universitarie, allo sfruttamento delle foreste e alle schiene doloranti degli studenti. La vignetta in questa pagina illustra la nostra opinione. Siamo rimasti convinti del fatto che sia possibile coprire completamente (od almeno quasi completamente) gli argomenti di un corso annuale con un solo libro di testo. Gli studenti si domandano giustamente perché debbano pagare per un libro di 1000 pagine con “roba” che non vedranno mai durante il corso. Non abbiamo ancora trovato una valida risposta, quindi il nostro obiettivo è stato un libro di poco più di 600 pagine. Come scriveremo questa edizione di questo libro breve? Dopo aver superato la convinzione che un libro breve sia un libro di basso livello, abbiamo rinnovato il nostro impegno a trattare concetti generali in modo conciso, ma senza sacrificare profondità, rigore e chiarezza. I nostri criteri su quale materiale includere continuano ad essere l'importanza e la rilevanza per lo studente, non la difficoltà. Per raggiungere tale scopo, abbiamo adottato un approccio su tre fronti:

1. Eliminare le ripetizioni e le duplicazioni, ove possibile. Come nelle edizioni precedenti questo testo usa:

■ Solo un metodo per bilanciare le reazioni redox, il metodo delle semi-equazioni introdotto nel Capitolo 4.

■ Solo un metodo per lavorare su problemi inerenti la legge dei gas, usando la legge dei gas ideali in tutti i casi (Capitolo 5).

■ Solo un modo di calcolare DH (Capitolo 8), usando le entalpie di formazione.

■ Solo una costante di equilibrio per reazioni in fase gas (Capitolo 12), la costante termodinamica K, spesso indicata come Kp. Questo semplifica non solo il trattamento degli equilibri in fase gas, ma anche la discussione della spontaneità delle reazioni (Capitolo 17) e l'elettrochimica (Capitolo 18).

2. Relegare alle appendici o agli inserti “Chimica fuori dall'aula” gli argomenti normalmente affrontati da testi di più di 1000 pagine. Gli argomenti in questa categoria includono:

■ La teoria degli orbitali molecolari (Appendice 5). La nostra esperienza è stata (e continua ad essere) che nonostante questo approccio sia importante per il legame Dato il peso dei libri di testo in continuo aumento, molti studenti stanno cercando un’alternativa agli zaini. q g Prefazione xvii chimico, la gran parte degli studenti di chimica generale non lo capiscono, ma ne memorizzano soltanto i principi discussi in classe.

■ La nomenclatura degli ioni complessi e dei composti organici. Crediamo che questo materiale sia di scarso valore in un corso iniziale. Gli studenti dimenticano presto come si nomina uno ione complesso, perché hanno poche occasioni di applicare queste regole. È sembrato meglio lasciare la nomenclatura organica ad un corso di chimica organica.

■ Analisi qualitativa. È riassunta in un paio di pagine nella sezione “Chimica fuori dall'aula” del Capitolo 16. Una discussione estesa dello schema di analisi qualitativa e della chimica su cui si basa devono essere oggetto di un manuale di laboratorio, non di un libro di testo di un corso d'aula.

■ Biochimica. Questa materia è tradizionalmente trattata nell'ultimo capitolo dei testi di chimica generale. Mentre abbiamo introdotto molti argomenti biochimici nel testo (tra questi la discussione del gruppo eme nel Capitolo 15 ed i carotenoidi nel Capitolo 6), non troviamo sia il caso di inserire un intero capitolo di biochimica. È un argomento indubbiamente interessante, ma richiede un background di chimica organica che uno studente del primo anno non ha.

3. Evitare divagazioni superflue, applicazioni al mondo reale e aneddoti sugli scienziati durante l'esposizione dei principi. Abbiamo inserito molte applicazioni all'interno dei problemi e in alcuni punti del testo. In generale, però, ci siamo attenuti ad un approccio molto scarno. Gli studenti possono essere distratti da questi interessanti intermezzi, proprio mentre stanno faticando per capire i concetti. Abbiamo inserito le nostre applicazioni al mondo reale preferite e le storie personali degli scienziati in sezioni separate, “Chimica fuori dall'aula” e “Chimica: il lato umano”. I nostri studenti dicono che leggono sempre per prime queste sezioni e che sono tra le parti del libro che preferiscono. Apprezzano anche le note a lato del testo. Come si differenzia la sesta edizione rispetto alla quinta? Nonostante i principi della chimica generale non cambino, ci sono sempre molti modi per migliorare un libro, renderlo più facile da usare e più interessante. La nostra speranza era che uno studente, confrontando la sesta edizione con la quinta, concludesse “era proprio il caso di fare una revisione. Ora capisco meglio”. (Dubitavamo che gli studenti sarebbero stati così benevoli, ma lo speravamo!) I cambiamenti che abbiamo apportato per realizzare questa speranza sono:

■ Aggiornare gli esempi nel testo. Circa il 30% è stato rivisto, per aumentare il rigore degli esempi quantitativi ed approfondire la comprensione concettuale degli argomenti. Molti studenti hanno ammesso (per la proverbiale mancanza di tempo) che invece di risolvere i problemi alla fine del capitolo, facevano gli esempi (perché avevano la soluzione sotto gli occhi). Si lamentavano però che alcuni degli esempi erano troppo semplici per prepararli ai compiti per casa ed agli esami.

■ Aggiungere nuove domande ed esercizi alla fine dei capitoli. Ci sono circa 200 nuove domande o esercizi alla fine dei capitoli, molti di essi concettuali.

■ Continuare il processo di aggiornamento da immagini statiche ad immagini “autoesplicanti”, in cui i commenti prima inseriti nel testo, sono stati introdotti nell'immagine stessa. Crediamo che un tale approccio sia più adatto per gli studenti di oggi.

■ Aggiornamento ed ammodernamento delle fotografie e dei modelli molecolari.

■ Revisione dello stile dei grafici per renderli più chiari.

■ Invitare altri autori a scrivere degli inserti sulla loro attività di ricerca recente od attuale. Ci sono quattro nuovi contenuti per le sezioni “Chimica fuori dall'aula”.