Chimica generale inorganica e organica

BREVE STORIA DELLA CHIMICA

1. Quando nasce la chimica?
Gli uomini primitivi, quando incominciarono a servirsi degli utensili, accettavano la natura come la trovavano. Il femore di qualche grosso animale poteva essere usato come bastone…..
Col passare dei millenni, gli uomini impararono a forgiare le pietre in modo da dotarle di bordi taglienti oppure di impugnature. Comunque la pietra rimaneva pietra.
A volte, tuttavia, la natura della materia si trasformava. Poteva accadere che un fulmine incendiasse una foresta, oppure un pezzo di carne guasta incominciava a puzzare. Questo genere di trasformazioni nella natura e nella struttura delle sostanze si dicono trasformazioni chimiche.
Solo quando l’uomo apprese l’arte di accendere e di tenere in vita il fuoco, ebbe la possibilità di effettuare vantaggiose trasformazioni chimiche. Una volta appresa quest’arte, l’uomo iniziò a diventare un chimico di professione, cioè iniziò a escogitare sistemi che gli permettessero di guidare la luce e il calore prodotto dal fuoco per i suoi scopi. Pian piano iniziò a utilizzare il calore generato dal fuoco per provocare ulteriori trasformazioni chimiche: si cuoceva il cibo, si poteva cuocere l’argilla per fare mattoni e vasellame e a lungo andare si arrivò alla produzione di qualche tipo di vetro.
1.1 Il primo chimico: l’uomo che lavorava i metalli
Era ancora il neolitico (8.000-4.000 anni fa) quando l’uomo iniziò a elaborare tecniche di lavorazione dei materiali (in Medio Oriente nell’attuale Egitto e Iraq). Il materiale più usato rimaneva sicuramente la pietra, o meglio le pietre. Si scoprirono che alcune pietre rare erano molto particolari: erano belle perché lucenti e facilmente lavorabili (malleabili): l’uomo aveva scoperto i primi metalli, rinvenuti sotto forma di pepite (pepite di oro e rame). Con la lavorazione dei metalli l’uomo inizia a trasformare la natura per i suoi scopi.
Presto si scoprì che il rame non occorreva trovarlo necessariamente puro, ma che era possibile ottenerlo partendo dalla pietra (la scoperta forse ha avuto origine in un fuoco di legna acceso sopra uno strato di sassi azzurrognoli contenente rame). Il rame venne impiegato per utensili, padelle, armi (3200. a. C. in tomba egizia). Poi i minerali di rame vennero fusi insieme a minerali di stagno e si ottenne la prima lega: il bronzo. (La guerra di Troia fu combattuta da guerrieri muniti di armature e scudi di bronzo che si scagliavano addosso lance dalla punta di bronzo).
Ancora per caso, forse grazie a un fulmine, venne scoperto un metallo molto più duro: era il ferro. Il guaio è che il ferro è legato alla pietra molto più strettamente del rame. Per fondere il ferro occorrono temperature molto più alte e il fuoco di legna è insufficiente. Il segreto della fusione del ferro fu scoperto finalmente nel 1500 a. C. nell’Asia Minore dagli Ittiti (Turchia), un popolo che creò un grande impero.
In Egitto la pratica chimica raggiunse un notevole sviluppo nei metodi di imbalsamazione e di conservazione del corpo umano dopo la morte.
Possiamo quindi concludere che ancora prima del grande splendore della civiltà greca, l’arte della chimica pratica aveva raggiunto un notevole grado di sviluppo.
2. Quando si inizia a studiare chimica? La grande civiltà greca
Verso il 600 a. C. gli studiosi greci o filosofi (amanti della saggezza), iniziarono a indagare sulla natura dell’universo e la struttura delle sostanze che lo compongono. Essi si preoccupavano non tanto della tecnologia o della possibilità di applicazioni pratiche, quanto al perché dei fenomeni. I greci furono i primi di cui si possa dire che abbiano studiato quella che oggi chiamiamo chimica teorica.
2.1 Quali erano le domande dei greci sulla natura?
Due questioni fondamentali interessarono i greci:
1- “Qual è la vera natura dell’universo?”. La prima domanda quindi riguarda la ricerca della sostanza (elemento) di base che forma tutto il resto. A questa domanda vennero date molte risposte: per il filosofo Talete l’acqua era l’elemento di base che costituisce tutte le sostanze; per Eraclito era il fuoco ad essere presente in ogni cosa; per Anassimene l’elemento dell’universo era l’aria; Empedocle sosteneva che non esiste un elemento unico, ma quattro, cioè aria-acqua-terra-fuoco; Aristotele ai quattro elementi di Empedocle ne unisce un quinto, l’etere, per descrivere il firmamento.
2- “È possibile prolungare all’infinito la suddivisione della materia?”. La seconda domanda è quindi relativa alla divisibilità della materia. Leucippo e Democrito (400 a. C.) credevano che a lungo andare, da questa divisione, si sarebbe ottenuto un frammento di dimensioni minime non suscettibile di ulteriori divisioni. Fu Democrito, in particolare, che chiamò atomos, cioè indivisibile, le particelle minime della materia. Noi abbiamo ereditato questa parola sotto forma di atomo.
Democrito riteneva che gli atomi di ciascun elemento fossero diversi per forma e dimensione, e che proprio questa diversità spiegasse le differenti proprietà dei vari elementi. Le sostanze reali, continua Democrito, che possiamo vedere e toccare erano composte di miscugli di atomi dei vari elementi e si poteva trasformare una sostanza in un’altra modificando la natura del miscuglio.
Tutto questo ci sembra straordinariamente moderno, ma Democrito non ricorse a esperimenti per dimostrare la validità delle sue teorie.
3. L’alchimia
Nei secoli successivi le culture dei diversi popoli iniziarono a fondersi e la conoscenza greca della teoria incontrò l’abilità egiziana nel campo dell’imbalsamazione dei morti e nei riti religiosi. Un alone di mistero iniziò ad avvolgere la chimica e la gente comune iniziò a guardare con timore le persone che la praticavano.
La teoria dei quattro (o cinque) elementi permetteva di pensare che le varie sostanze differissero tra loro soltanto nella natura del miscuglio degli elementi. Sembrava quindi legittimo pensare di potere effettuare qualunque trasformazione, anche la trasformazione del ferro in oro. La chimica divenne qualcosa di magico (chiamata alchimia), ma anche oscuro, in mano a ciarlatani e imbroglioni che si spacciavano per studiosi seri.
Tralasciamo cosa successe nei secoli successivi, basti dire che fino al 1100 d. C. la storia della chimica in Europa è praticamente inesistente. Dopo il 650 d. C. la conservazione e il progresso delle conoscenze greco-egiziane passarono completamente in mano agli arabi, che svilupparono lo studio dei metalli e delle medicine. A testimonianza di ciò ricordiamo che molti termini chimici derivano dall’arabo: alambicco, nafta, alcool, zirconio,…
3.1 Dopo gli arabi, nel 1200 la chimica torna in Europa
Con la decadenza dell’impero arabo e le crociate, le immense conoscenze arabe tornarono in Europa. Dopo un periodo di diffidenza e riluttanza verso i testi arabi (gli arabi erano i mortali nemici del mondo cristiano), alcuni studiosi iniziarono a tradurre in latino le loro opere. A partire dal 1200 gli studiosi europei ebbero la possibilità di assorbire le conoscenze alchimistiche del passato e di cercare di farle progredire.
Con Bacone nel 1200 iniziò a intravedersi la convinzione che, per aspirare al progresso della conoscenza, era necessario fondarsi sull’esperienza e applicare alla scienza metodi matematici. Bacone intravvedeva una importante verità, ma i tempi non erano ancora maturi.
3.2 La stampa e la divulgazione dei testi
Il 1400 e il 1500 furono caratterizzati dalle grandi esplorazioni geografiche e dall’invenzione della stampa. Il 1543 vede la pubblicazione di due libri rivoluzionari che prima dell’invenzione della stampa sarebbero stati ignorati e probabilmente trascurati. Ora però questi testi si diffusero ovunque e portarono all’inizio di quella che viene chiamata “la rivoluzione scientifica”.
Uno di essi era il libro di Copernico in cui si sosteneva che il centro dell’universo è il sole e non la terra, come insegnavano i grandi astronomi greci. L’altro libro, scritto dal fiammingo Vesalio, descriveva l’anatomia umana con una precisione senza precedenti. Molte osservazioni di Vesalio respingevano antiche convinzioni che risalivano a fonti greche.
Nonostante le novità in campo scientifico, ancora si accettava l’idea dei quattro elementi e si cercava la pietra filosofale, anche gli studiosi iniziarono a manipolare i metalli non tanto per ricavare l’oro, quanto piuttosto per la preparazione di medicine.
Nel diciassettesimo secolo l’alchimia andò perdendo gradualmente la propria importanza, finché nel diciottesimo secolo si trasformò in quella che oggi chiameremo chimica.
4. Il vero cambiamento si ha con il metodo sperimentale e le misurazioni
La rivoluzione scientifica iniziata nel 1500, arrivò al culmine con Galileo (1564-1642) e Newton (1642-1727). Nel 1687 venne pubblicato il libro con le tre famose leggi sul moto dei corpi in Newton descrive il movimento dei corpi attraverso il linguaggio matematico. La matematica che descrive la realtà!!!
Mentre si edificava la struttura moderna della fisica e dell’astronomia con una solidità che stupirono il mondo scientifico, in campo chimico ancora ci si affannava a staccarsi dall’alchimia e dalla ricerca dell’oro. La colpa del persistere di questo atteggiamento errato non era esclusivamente dei chimici. Se essi esitavano ad adottare le tecniche matematiche quantitative di Galileo e Newton, era anche perché l’oggetto del loro studio era difficilmente rappresentabile dal linguaggio matematico.
Il primo a dare una svolta significativa fu Boyle (1627-1691). Egli intraprese lo studio dei gas e giunse a due fondamentali scoperte. In primo luogo utilizzò, come Newton, il linguaggio matematico per descrivere il comportamento dei gas, in secondo luogo ripropose l’ipotesi atomistica per descrivere la natura della materia. Secondo Boyle la compressione dell’aria altro non è che l’eliminazione degli spazi vuoti dal volume e il conseguente avvicinamento degli atomi. L’atomismo inizia a fare molti proseliti, tra cui anche Newton, anche se il concetto di atomo continua a essere nebuloso.
La carriera di Boyle segna il tramonto dell’alchimia e fu proprio lui a cambiare il nome di questa scienza in chimica. Boyle era scettico e insoddisfatto dei tentativi di individuare gli elementi dell’universo per mezzo del semplice ragionamento. Secondo lui, occorreva mettere alla prova i presunti elementi per stabilire se fossero effettivamente semplici. Boyle era quindi in favore del metodo sperimentale.
Nei decenni che seguirono avvennero grandi cambiamenti:
 vennero scoperti nuovi elementi (gas e metalli);
 venne dato il via alla rivoluzione industriale (verso ilo 1700) grazie all’invenzione della macchina a vapore;
 venne studiata la combustione e la formazione della ruggine;
 vennero inventate tecniche per raccogliere e pesare i gas prodotti durante una reazione chimica;
 venne potenziata l’analisi chimica per riconoscere le varie sostanze.
5. Il padre della chimica: Antonine Laurent Lavoisier
Verso la fine del 1700 cominciò a imporsi l’esigenza di riunire in una teoria generale le numerose e importanti scoperte avvenute nel campo della chimica. L’uomo che ci riuscì fu il chimico francese Antonine Laurent Lavoisier (1743-1794). Fin dall’inizio delle sue ricerche, egli aveva riconosciuto l’importanza di misurazioni accurate. Studiò le combustioni, la formazioni dei metalli a partire dai minerali, la condensazione dell’acqua… e arrivò a conclusioni fondamentali per la storia della chimica:
 capì che il diamante è una forma particolare del carbonio;
 che i minerali sono combinazioni di metalli e gas;
 che l’aria è una miscela di vari gas;
 che il flogisto (questa strana essenza contenuta nelle sostanze che bruciano) non esiste;
 che la composizione degli acidi coinvolge l’ossigeno;
 ma soprattutto enunciò la legge di conservazione della massa, vera e propria pietra angolare della chimica.
Le nuove teorie di Lavoisier implicavano una completa razionalizzazione della chimica. Venivano aboliti tutti i misticismi; d’ora in avanti, avrebbero avuto interesse per i chimici solo le sostanze in grado di essere pesate o altrimenti misurate. Nel 1787 pubblicò un sistema logico di nomenclatura, così che la chimica non sarebbe più stata una farragine di nomi come ai tempi dell’alchimia. Nel 1789 pubblicò il primo trattato moderno di chimica dando al mondo una visione unitaria della conoscenza della chimica.

fonte:https://www.liceomalpighi.it/didattica/fguizzardi/downloads/storia%20della%20chimica.doc