Storia della chimica - Parte 1

Le origini della chimica

Gli esseri umani sono stati affascinati dalla chimica per migliaia di anni. Il primo utilizzo di processi chimici risale al IV millennio aC e prevedeva l'estrazione di metalli dai minerali. Tuttavia, il passaggio dalla chimica come mera utilità pratica a un dibattito scientifico in piena regola con i suoi numerosi campi di indagine è avvenuto molto più tardi. Non è stato fino ai tempi dell'antica Grecia che i filosofi naturali hanno documentato questo tipo di impegno con la natura e i conseguenti tentativi di spiegare il mondo come ci appare.

Per esempio, Democrito (ca. 460–371 a.C.) si occupava della struttura della materia. Come il suo mentore Leucippo, era convinto che la materia fosse composta da minuscole particelle indivisibili. Fu lo stesso Democrito a coniare il termine «atom», derivato dalla parola greca «átomos» (in inglese, «indivisibile»).

La ricerca oggettiva nel mondo naturale divenne possibile per la prima volta quando i pensatori del Rinascimento iniziarono a mettere in discussione tutto ciò che non era chiaro come il giorno e ovvio senza ombra di dubbio. 

Il filosofo francese René Descartes (1596–1650) rivoluzionò le scienze naturali con il suo metodo del dubbio, per cui le ipotesi potevano essere esaminate al fine di generare conoscenza sistematicamente. Anche gli insegnamenti delle autorità religiose furono messi in dubbio, cosa che a quel tempo era un enorme tabù. Descartes ha anche sostenuto la matematica come base di tutte le scienze naturali, consentendoci di descrivere e spiegare la natura non solo qualitativamente, ma anche quantitativamente.

Nel campo della fisica, le idee di Cartesio ottennero una rapida accettazione e furono riprese e sviluppate ulteriormente da altri scienziati, tra cui Isaac Newton (1643–1727). Il lavoro di Cartesio e Newton è stato il catalizzatore di rapidi progressi in fisica e astronomia, ma la chimica è ancora rimasta indietro: lo stesso Newton ha trascorso la sua vita alla ricerca della «pietra filosofale», un materiale che potrebbe trasformare i metalli di base in oro con il processo noto come «trasmutazione».

Il passaggio dall'alchimia alla chimica

Robert Boyle (1627–1692) fu un pioniere della chimica moderna. Tra i primi a tentare di consolidare le conoscenze degli alchimisti sulle proprietà e le reazioni dei materiali in una teoria completa, ha demistificato la chimica insieme alla sua nomenclatura.

È Boyle a definire l'«elemento» come il prodotto finale dell'analisi, cioè come pura sostanza. Il suo approccio razionale era, fino a quel momento, unico nel campo della chimica. Pubblicò le sue scoperte nella sua rivoluzionaria opera del 1661 «Il chimico scettico». Questa pubblicazione annunciava il passaggio dall'alchimia alla chimica, che può essere visto nel titolo del libro quando il prefisso «al» viene eliminato. Tuttavia, Boyle praticò l'alchimia fino alla fine della sua vita e continuò a credere nella trasmutazione. L'ultima svolta della chimica dovette attendere l'inizio del XIX secolo.

Digressione: Elettrochimica

Nel 1800, Alessandro Volta (1745–1827) sviluppò la prima batteria: la pila voltaica. Con questa invenzione ebbe inizio la storia dell'elettrochimica. La pila era costituita da lastre di rame e zinco impilate, alternate, ciascuna separata dall'altra da un tessuto imbevuto di una soluzione elettrolitica. Humphry Davy (1778–1829) utilizzò la pila nei suoi esperimenti elettrochimici e nel 1807 e nel 1808 scoprì numerosi elementi (tra cui sodio, potassio, calcio e magnesio) elettrolizzando soluzioni saline o sali caldi e fusi.

Davy ha anche isolato il cloro, che reagisce con l'acqua per formare acido cloridrico, attraverso l'elettrolisi della soluzione salina. Fino a quel momento, si presumeva che l'ossigeno fosse il componente chiave di tutti gli acidi. Tuttavia, poiché nell'acido cloridrico non si trova ossigeno, Davy scoprì che era l'idrogeno a conferire a un composto le proprietà di un acido.