Si al posto del C

Salve a tutti,

volevo proporre un argomento di discussione, specialmente per coloro che più ne sanno della materia, senza vaneggiamenti troppo alla star trek..

l'argomento è questo: è possibile la vita con la chimica del Si al posto del C?

ho provato a guardare nelle vecchie discussioni ma non ho trovato nulla se non qualche accenno, se è un doppio prego i moderatori di provvedere e mi scuso in anticipo

In ogni caso, il mio interesse si basa su alcune mie considerazioni di carattere astronomico:

se esistesse la vita con catene di Si, questa dovrebbe convivere per forza con quella con il C, a meno che prima della formazione dei pianeti con un vasto rage di elementi (sempre derivanti dall'esplosione di una grossa stella per dar vita agli elementi più pesanti) non ci sia stata una qualche selettività nel crearli di tipo gravitazionale..

Perché poi si parla del Si come alternativa alla vita? qual'è il ruolo caratteristico del C nel creare la vita? è dovuto al fatto che, essendo del 14esimo gruppo, ha 4 elettroni "di troppo" e 4 elettroni "in difetto"?

Sotto con le risposte, esperti!

Il carbonio può fare lunghe catene, fatte tutte (o prevalentemente) di legami C-C, che sono belle stabili. Inoltre forma legami forti con molti altri elementi (N, O, S, P, F, ...)Questo si traduce in una varietà di composti letteralmente infinita e nella possibilità (fondamentale per l'esistenza di quella che noi chiamiamo vita) di trasmettere "informazione" tramite questi composti (pensa al DNA). Il Si, d'altro canto, non può fare lunghe catene, perché i legami Si-Si sono relativamente deboli, mentre sono forti i legami con l'ossigeno (è infatti più grosso del carbonio, e più polarizzabile). Il silicio può fare invece lunghe catene Si-O-Si che però non sono molto varie come forma; ci sono molti composti del silicio, ma neanche minimamente paragonabili a quelli del carbonio.

alcune domande: perché i legami Si-Si sono più deboli? c'entra la diversa elettronegatività? e da cosa affermi che le catene Si-O-Si non hanno molte forme diverse? grazie delle risposte già date!

Ma mi sorge il dubbio che tu abbia tirato su sta cosa per avere qualche informazione, sbaglio?

certo che ho posto queste domande per avere informazioni, sennò non le avrei scritte.. che queste siano domande scolastiche o universitarie? no.. è pura e semplice curiosità, Beefcotto87.. Leggendo sotto di qualche post rispetto al mio mi son messo a fare alcune considerazioni.. Oggi mi son studiato un pò di HOMO LUMO..e sono giunto a conclusione che la "forza" a cui faceva riferimento Lorenzo era da collegare al salto di energia tra i sigma di legame e antilegame.. Tuttavia, come voi chimici saprete, molecole uguali possono avere caratteristiche diverse, perciò le molecole costruite con Si-O-Si, di forme diverse, potrebbero dar luce a molecole differenti! senza contare che un eventuale "aldeide/chetone" fatto di Si e O può benissimo (penso) essere attaccato da nucleofili, dando molecole ancora più differenti.. Pensavo a queste cose, senza uno scopo specifico..tranne quello ovviamente di tirare su ogni informazione possibile, perciò se qualcuno di voi gentilmente vuole condividere le sue competenze, anche nel smontare totalmente i miei ragionamenti, si faccia avanti!

Le aldeidi con il silicio che io sappia non sono note, o mi mancano, cosa ben diversa se si parla di siliconi, vista l'enorme chimica connessa... Quelli sono noti e studiati fino alla nausea. La chimica del silico è molto complessa e articolata... Ho interi libri di chimica organosilicio ad esempio... e la storia della vita con il Si è storia, perdonami, vecchia... Avevano anche fatto diverse puntate su DC... Se cerchi trovi tali documentari e rispondono a molte domande...

ok, rimarrò in parte col dubbio e in parte con la curiosità, mi ci rimetterò dopo aver studiato tante e altre cose.. posso chiederti, scusa l'ignoranza, cosa intendi per DC? grazie

La chimica del silicio è totalmente diversa dalla chimica del carbonio, un esempio molto banale è la molecola R3Si-Cl (R = gruppo alchilico) utilizzata per proteggere gli alcoli attraverso una reazione di Sn2 (Si sfrutta l'ossifilicità del Si), il composto R3C-Cl (R = stesso gruppo alchilico) non può essere usato per lo stesso scopo. Questo è in gran parte dovuto alla lunghezza dei legami, i legami con il Si sono molto più lunghi di quelli con il carbonio e quindi possono effettuare reazioni che per il carbonio non sarebbero possibili (oltre alle semplici reazioni di Sn2 con gruppi ingombrati, cito anche la reazione di Petterson che spesso sostituisce la classica Wittig quando si devono introdurre nucleofili molto ingombrati). Il legame Si-O è tra i più lunghi in chimica, come anche la sua forza (ecco perchè Si molto ossifilico ed è superato solo dal legame Si-F), non a caso per sbloccare un ossidrile potetto col silicio di devono aggiungere necessariamente ioni floruro. Inoltre il Si ha anche la favolosa proprietà di stabilizzare le cariche negartive in alfa ad essp (dovuto alla possibilità di occupare orbitali di antilegame a bassa energia) e carbocationi in beta ad esso, cosa che il carbonio (preso come elemento singolo senza gruppi funzionali adiacenti) non riesce a fare. Per quanto rigurda le aldeidi o chetoni al silicio, in teoria potrebbero funzionare (anche se personalmente non ne ho mai viste utilizzare, come ti ha già detto quimico non sono molto note), ma l'ostacolo maggiore sta nel creare catene abbastanza lunghe di Si-Si (non stabili) e questo penso che sia un grandissimo limite della chimica del Si, per poter sostituire la chimica del C, anche perchè nell'aria che respiriamo c'è ossigeno, il Si è ossifilico quindi non credo che riescono a resistere molto tempo a contatto con l'aria. Quindi credo che la chimica del C non possa essere sostituita dalla chimica del Si per i motivi sopra citati. Ci si legge

Ben ritrovato Chemistry 4888, grazie per tutti gli spunti di riflessione, e anche se ci metterò un poco a capirle, mi saranno d'aiuto! In ogni caso, per l'idea di fondo da cui era partita questa riflessione, ovvero un pianeta di molecole pesanti, non prevedeva necessariamente l'esistenza dell'ossigeno..Pensavo se delle forze gravitazionali particolarmente strane avessero fatto da "setaccio", e se avessero ad esempio creato un insieme di pianeti costituiti da atomi pesanti..

In ogni caso, andando oltre la mia personale fantasia, grazie per le risposte attinenti..

Discovery Channel

Ciao Spola...ben ritrovato a te Come è possibile fisicamente che forze gravitazionali riescano ad attrarre solo atomi pesanti???? Se sono così forti da poter attrarre gli atomi più pesanti riusciranno con facilità maggiore ad attrarre atomi più leggeri (escludendo l'idea di avere un pianeta di soli atomi pesanti)...molto più probabile è l'inverso di quello che hai affermato (setaccio per molecole grandi, forza gravitazionale minore con conseguente attrazione di molecole non oltre una certa massa)...forse però non ho compreso che cosa volevi dire ed ho frainteso...magari prova a farci capire meglio questo tuo punto di vista????

Non mi è chiara la tua affermazione sul fatto che gli atomi più lenti vengono attirati più facilmente..

mah, provo a fare un esempio:

Esplode una supernova, viene a crearsi una nebulosa planetaria. Nei paraggi, astronomicamente parlando, è presente anche un altro oggetto estremamente pesante, non so, stella a neutroni..

Parte della nebulosa viene attirata gravitazionalmente, ma vista la grande distanza, vengono attirati prima gli atomi più pesanti..legge della gravitazione universale..

pian piano questi atomi vengono a contatto e rimangono attaccati..

e la nebulosa si diversifica con l'andare del tempo..si creano pianeti di atomi pesanti, che per qualche motivo, effetto fionda, collisioni, altre attrazioni con pianeti vicini, scomparsa della stella che li attirava ecc, rimangono in vita..

ora, fenomeni come quello che sto descrivendo non so se siano possibili, ma non ho elementi per escluderli a priori..

Forse, anzi probabilmente, da buon chimico ignorante di fisica, gli atomi più leggeri vengono attratti prima..in ogni caso però, la nebulosa si diversifica e arriviamo a dove voglio che si arrivi!

Seconda ipotesi, nostro sistema solare..credo non esista un esempio migliore, in cui si sono formati più pianeti in orbita attorno ad un pianeta

Ultima ipotesi, nell'esplosione della supernova, il residuo centrale, il nucleo, collassa si, ma senza troppa prepotenza, in modo da non creare la stella a neutroni (qui sto proprio inventando però, esula dalle poche informazioni astronomiche che mi sono state insegnate)

comunque..il post sta prendendo una piega più astronomica di quanto non pensavo inizialmente, ero interessato al Silicio e al motivo per cui non poteva "sostituire" il nostro amato Carbonio..se si ritiene di doverlo spostare nell'apposita sezione, ringrazio fin da ora!

Mi pare che qui si stia fantasticando un po' troppo... Oltre a questo, si sta andando OT! Mi sembra che la discussione non stia portando da nessuna parte!

personalmente mi ritengo già abbastanza soddisfatto delle risposte ricevute, dal momento che non sono riuscito a capirle del tutto. Beefcotto87, fai tutto ciò che credi quindi, sia pure chiudere il post.. a meno che qualcun altro non voglia aggiungere qualcosa sul perché il Si non potrà mai sostituire il C nel creare la vita come noi la conosciamo!! (anche se non è proprio un modo definirla corretto)

Beh, le ragioni sono innumerevoli.

Una? SiO2 è un solido, CO2 un gas.

posso chiederLe, dottor Moreno, che conseguenze potrebbe avere il fatto che SiO2 è solido e CO2 gas? punta sul fatto che è più facile un rimescolamento molecolare aumentando le possibilità del C di venire in contatto con altri elementi? o c'è dell'altro?

prova a respirare SiO2 Mha, credo che semplicemente una molecola così inerte non possa sostituire le molteplici funzione della CO2...

Le conseguenze sono banali. Un solido non passa una menbrana semipermeabile mediante un banale meccanismo di diffusione. Né sarebbe possibile scambiare un solido legandolo a un trasportatore. Inoltre, pur trovando collocazione nello stesso gruppo, C e Si sono totalmente estranei e la loro chimica è assolutamente differente. Immaginare forma di vita (così come la intendiamo noi) basate sul Si richiede una sforzo davvero enorme. Certamente esistono altre possibilità più interessanti in cui metalli come il Fe sono sostituiti dal V, oppure Ca dal Sr/Ba o ancora non metalli come S vicariati dal Se o come P sostituito da As. Di queste possibilità abbiamo già avuto qualche conferma persino sul nostro Pianeta.