Museo della Chimica

All'interno dell'Università degli studi della Sapienza

Piazzale Aldo Moro, 5
Tel. 0649911

M Castro Pretorio

 BUS  71  492

La storia della Chimica è abbastanza recente. Lo straordinario progresso verificatosi negli ultimi due secoli non ci impedisce, però, di scorgerne le antichissime origini. Queste vanno ricercate nel gran numero di conoscenze empiriche sulle trasformazioni delle sostanze, accumulate fin dall'antichità più remota. L'uso deliberato del fuoco segna, molto probabilmente, l'inizio dell'accumularsi di tali conoscenze. Il carbone di legna, la calce, la ceramica sono state, presumibilmente, le prime scoperte "chimiche" dell'Homo sapiens. Poi egli scoprì la siderurgia del rame, del bronzo e del ferro. Imparò a colorare le sue ceramiche con la malachite ed il minio; a colorare i suoi tessuti ed il suo stesso corpo con lo zafferano, la curcuma, i murici e la cocciniglia. Imparò ad estrarre il profumo dalle rose e dal giunco. Tutto ciò, e molto di più, avveniva prima delle civiltà greca e romana in quella zona del pianeta che va dalla Cina, all'India alla Mesopotamia all'Egitto; era mescolato a paure, superstizioni, riti magici propiziatori e scaramantici; dava potere morale a sacerdoti e stregoni e forza economica e militare agli Stati e rappresentava, almeno in parte il contenuto di quelle che noi oggi chiamiamo le Grandi Civiltà del passato.

Il massimo fiorire della alchimia si ebbe in Europa, fra il XII e il XVII secolo. Nella ricerca di qualcosa di incorruttibile, che doni la immortalità, che purifichi e renda nobili i metalli, che dia la salute eterna e l’immortalità, si nasconde una visione panteistica della realtà, e la ricerca di un ordine magico che, se compreso, dona poteri eccezionali ai suoi sacerdoti. Gli scritti di Paracelso ci rivelano la fede che guida la sua opera di medico guaritore di anime e di corpi, capace di risalire alle origini del mondo e di promuovere una redenzione, nella quale rientrano il mondo dell’uomo e la realtà della natura. Sono tempi che parrebbero indurci a riflessioni nostalgiche. In essi domina una visione incantata dell’universo e del suo rapporto con la vicenda dell’uomo, che la scienza moderna, nella sua crescente specializzazione, sembra aver perduto. Ma il linguaggio ermetico di Paracelso sta a testimoniare tutta la distanza che separa quell’epoca dall’attuale concetto di scienza.

Se pensiamo che ai tempi di Lavoisier (inizi 800) si conoscevano solo una ventina di elementi chimici, degli oltre cento attualmente noti, possiamo renderci conto di quante incognite fossero ancora presenti nella strada della Chimica, solo duecento anni fa. Ma non c’erano solo lacune di conoscenza. C’erano anche massi ingombranti, sotto forma di idee sbagliate. Si pensava che l’aria fosse un elemento. Si pensava che la luce fosse un elemento. Non riuscendo a spiegare i fenomeni di combustione, si pensava che ogni corpo avesse in sè un elemento, il flogisto, usato per ardere. Si pensava che il calore fosse una sostanza. Ma insomma quanti e quali erano, veramente, gli elementi da cui era composto l’universo? Ecco la scommessa, il rompicapo. Si pensava che il tutto fosse costruito a partire da pochi elementi fondamentali. Giusto. Ma quanti e quali? La caccia era apertissima.

Malgrado gli sforzi profusi da generazioni di sperimentatori, alla ricerca di quanti e quali fossero gli elementi di cui era composto l’universo, questa conoscenza si sarebbe realizzata solo con la nascita della Chimica come scienza. Come già avvenuto per la Fisica, la Chimica nasce come scienza allorchè si comincia, nel XVIII secolo, a seguire con misure quantitative il decorso dei fenomeni, in questo caso le reazioni chimiche, mediante misure di peso e volume. Non a caso la legge del principio di conservazione suona così: ‘ la massa totale di tutti i prodotti di una reazione è uguale alla massa dei prodotti di partenza’ (Lavoisier). E’ la versione chimica del più famoso ‘Nulla si crea, nulla si distrugge’. Ed è il primo pilastro della nuova scienza. Ben presto si capì che gli atomi presenti prima e dopo una reazione chimica devono essere gli stessi e nello stesso numero. Era la morte definitiva delle illusioni alchemiche.

Già intorno al 1870 erano noti oltre sessanta elementi e si cominciava a compilarne vari tipi di classificazioni. Non tutto era filato liscio fino a quel momento. Il concetto di atomo aveva avuto, infatti, una accoglienza controversa soprattutto perchè non si riusciva a determinare con metodo sicuro la massa degli atomi noti. Il problema fu risolto da Cannizzaro, che a sua volta metteva in pratica le brillanti intuizioni di Avogadro. Avogadro, ancor prima delle conferme sperimentali sosteneva che volumi eguali di gas, a parità di temperatura e pressione, contenevano lo stesso numero di molecole. Se questo era vero, era possibile determinare il peso relativo degli elementi, pesando e confrontando eguali volumi dei loro gas. E’ appunto ciò che fece Cannizzaro. Tutto ciò sarebbe stato di estrema utilità per Mendeleev, al fine di costruire il suo sistema periodico.

Mendeleev si era infatti proposto di tracciare un quadro sistematico degli elementi conosciuti. Proviamo ad immaginare il suo esercizio. In fondo si trattava di mettere in fila, ordinatamente, tutto ciò che si sapeva. Egli comincia pazientemente a riempire le caselle, da sinistra a destra, dall’ alto al basso. Prova e riprova. Un lavoro paziente e metodico. Alla fine, come per incanto il puzzle si ricompone. Al posto di una accozzaglia disordinata, appare una foto di gruppo. I singoli elementi appaiono ordinati in famiglie, in gruppi di affinità. Appaiono simmetrie, logiche, ripetizioni. Oggi guardando la tavola del sistema periodico degli elementi, si ha una riprova della natura ordinata dell’universo: l’incastro perfetto delle caselle rivela una progressione discreta della materia, basata sugli atomi, la stessa che avevano sognato Democrito ed Epicuro. Mendeleev, mettendo insieme i dati scientifici, aveva trovato la chiave del puzzle. E voi? Vediamo se avete seguito. In che ordine Mendeleev ha stilato la sua lista?

"Ma che bella foto di gruppo". Era precisamente la frase che ripeteva tra sè e sè Mendeleev, mettendo in fila i sessanta elementi allora conosciuti, in ordine di peso. E dove i comportamenti e le caratteristiche chimiche degli elementi si ripetevano, Mendeleev tornava a capo da sinistra, formando una tabella a due dimensioni. A sinistra gli elementi più reattivi, i metalli alcalini, a destra gli alogeni. A volte era costretto a saltare qualche casella perchè nessuno degli elementi a lui noti aveva le caratteristiche giuste. Ciò significava che bisognava cercare nuovi elementi di cui era possibile prevedere le proprietà: la via delle future esplorazioni era tracciata. Preso dalla sua simpatica pignoleria, Mendeleev non sospettava di stare tracciando per primo, lo schema ordinato dei costituenti dell’universo, l’identikit della materia, che avrà clamorose conferme dalle future ricerche della struttura atomica e nucleare. Se ai tempi di Mendeleev questa mappa segnava l’ordine degli elementi quanto a peso e proprietà, la storia si sarebbe incaricata di dimostrare che essa indicava via via anche la struttura crescente dei loro atomi e del loro numero atomico. I segreti della materia stavano quindi nella sua struttura intima invisibile, nell’infinitamente piccolo, e la via delle future esplorazioni era segnata.

C’è un modo di vedere la storia della Chimica, come gioco: un puzzle a ritroso. Ecco qua. Vi ritrovate l’universo bell’e fatto. Il puzzle finito. Ma qualcuno gli ha dato sopra una mano di colla molto spessa, e i tasselli e le giunture del puzzle non si vedono più. Se ne son perse le tracce. Rusciranno i nostri eroi a scomporre il puzzle nei tasselli originali? Ecco questo è lo scherzetto che sta sotto a duecento anni di chimica. Prima esistevano risposte filosofiche e intuizioni poetiche. In antico esistevano solo quattro tasselli poetici: acqua, aria, terra, fuoco. Solo negli ultimi duecento anni si è proceduto a smontare il puzzle in modo scientifico. Alla poesia e alla intuizione si è affiancata la strumentazione e le misure. I chimici moderni hanno fatto strage di teorie favolose e di bellissime superstizioni. E alla fine hanno individuato tutti i 92 tasselli. Tutto il puzzle è fatto da miliardi di miliardi di incastri, corrispondenti alla infinita varietà delle molecole della chimica, ma i tasselli di base sono solo 92. In fondo, è semplice.

Oggi di chimica siamo circondati, molto più di ieri. Semplici gesti come chiudere la zip di una giacca a vento di nylon (polimero), o accendere il gas (idrocarburo gassoso), o prendere un’aspirina (acetilsalicilato), o usare le lenti a contatto, ci fanno capire quanta Chimica c’è nella nostra vita quotidiana. In soli duecento anni la Chimica ha dato impulso a una serie di industrie: da quella estrattiva a quella metallurgica, da quella del gas a quella del petrolio, dagli alimentari alla farmaceutica, dai coloranti alle materie plastiche. E’ entrata a far parte delle nostre case, del nostro arredo, dei nostri oggetti e del nostro abbigliamento. Ha invaso anche l’ambiente. Fin troppo. Le nuove frontiere della Chimica la vedono oggi impegnata nell’industria del recupero, del trattamento ecologico e dei sistemi antiinquinamento.