Scoperte in chimica tra seicento e settecento

1661 Gli elementi chimici

Nell’antichità le parti della materia erano chiamate elementi già i greci avevano consideravano l'universo composto da quattro elementi: terra, acqua, fuoco, aria. Per 2 mila anni questa impostazione non cambia sostanzialmente in particolare nella cultura alchemica. A separare l'alchimia dalla chimica, nel 1661 fu il fisico e chimico irlandese Robert Boyle (1627-1691), pubblicando "The Skeptical Chymist" ("il chimico scettico"). L'affermazione più categorica fu questa: "Tutte le sostanze che non possono essere trasformate in nulla di più semplice sono degli elementi". Di conseguenza tutte le altre che si possono trasformare in altre sostanze non sono elementi. Per ottenere questo, la strada da seguire era una sola: "Per stabilire quali erano questi elementi bisognava abbandonare la deduzione e stabilirlo tramite la sperimentazione". Da questo momento la "chimica" con Boyle diventa una scienza autonoma, separata anche dalla medicina.

1669 Il fosforo

Fin dall’antichità nessuna scoperta chimica fu riconducibile ad una persona fino a che il chimico tedesco Hennig Brand scoprì il primo dei successivi 90 elementi che saranno poi scoperti. In giorno si trovò in mano una sostanza che al contatto dell'aria emetteva spontaneamente dei bagliori come un fuoco, lo chiamò "portatore di luce", in greco "fosforo".

1737 Il cobalto

Il chimico svedese Georg Brandt, scopre il "cobalto", uno strano minerale che i minatori sovente trovavano insieme al rame, di colore azzurro, che però in seguito alla fusione non produceva rame. Ed era così insolito che gli diedero il nome dello spirito della terra, cioè "cobalto" e tale nome rimase.

1746 L’acido fosforico

Alcuni alchimisti lo producevano già nel XVI secolo, chiamandolo "olio di vetriolo". Nel 1746 appare prodotto industrialmente con un metodo messo a punto dall'inglese John Roebuch bruciando zolfo con salnitro.

1751 Il nichel

Lo scopre il minerealogista svedese Axel Fredrick Constedt, isolandolo dal minerale che non produceva nè rame nè cobalto, di colore bianco. E' il terzo elemento scoperto e isolato personalmente da un uomo, dopo il fosforo (Brand, 1669) e il cobalto (Brandt,1737).

1754 L’anidride carbonica

L'anidride carbonica è prodotta dalla combustione di fonti di energia, dalla fermentazione di liquidi, dalla respirazione degli esseri viventi. Uno studente in chimica, lo scozzese Joseph Black (1728-1799) in una sua tesi di laurea in medicina descrive come aveva ottenuto un gas, che chiamò "aria fissata" (perchè poteva essere "fissata" cioè costretta ad assumere una forma solida). L'aria fissata si rivelò essere anidride carbonica. Era chiaro che dai solidi potevano venir formati dei gas, e questi prender parte alle reazioni chimiche. Ed era altrettanto chiaro che l'aria non era una sostanza semplice (un elemento) ma un misto di diversi gas. Lo studente era però in anticipo sui tempi, i gas erano ancora nel mondo dei misteri, e ci vorranno ancora molti anni per scoprire le caratteristiche di molti gas e le loro reazioni chimiche. Tuttavia i suoi studi permisero dieci anni dopo a far scoprire a Cavendish l'idrogeno.

1766 L’idrogeno

L'inglese Henry Cavedish (1731-1810) - ripetendo alcuni esperimenti nel 1766 comunicò alla Royal Society la sua relazione, affermando che Black aveva ragione: lavorando con certi acidi aveva scoperto che alcuni metalli sprigionavano un gas infiammabile, che lui chiamo proprio per questo "aria infiammabile" (era l' "idrogeno"). Isolandolo ne determinò anche la densità: un quattordicesimo di quella dell'aria. In tempi passati il fenomeno era già stato osservato da alcuni scienziati, come Boyle, ma non avevano riferito alcune sue proprietà; si erano limitati a dargli un fantomatico medievale nome; "flogisto"; e anche Cavedish era convinto di aver scoperto quella che era poco più che una empirica credenza alchimistica; ci vorrà Laurent Lavosier (1743-1794) nel 1789 per spazzare via quelle credenze, mettendo ordine nella chimica moderna, definendo leggi chiare e precise sulle razioni, lanciando il motto "in ogni trasformazione chimica nulla si crea e nulla si distrugge e la massa rimane sempre uguale"; che era poi la frase famosa detta da Lomonosof vent'anni prima.

1772 L’azoto

Daniel Rutheford (allievo di Blac1749-1819). Volle ripetere all'infinito gli esperimenti di Priestleyed in particolare, fece bruciare la candela dentro la campana fino a quando si spense con la campana satura di anidride carbonica. Estrasse questo gas, lo unì ad alcune sostanze chimiche, e scoprì che vi era un altro gas, ma anche questo non permetteva nè la vita nè la combustione. Rutheford aveva scoperto un nuovo gas, l'azoto.
L'Azoto come elemento chimico si trova allo stato libero nell'aria, di cui costituisce i 4/5 e in numerosi composti organici e inorganici. Attraverso un complesso di trasformazioni che subisce nell'ambiente (detto "ciclo dell'azoto) garantisce agli esseri viventi l'apporto continuo e regolare di materiali azotati indispensabili per le funzioni vitali.

Il diamante

Lavosier e i suoi amici chimici volevano sapere a tutti i costi di che sostanza fosse il diamante. Per saperlo bisognava bruciarne uno, ma per averne uno bisognava anche acquistarlo. Fecero una colletta e il diamante fu pronto per essere immolato. Con l'intenzione di carbonizzarlo lo misero dentro un recipiente di vetro e utilizzando una grossa lente concentrarono il raggio sul diamante, che una volta raggiunta l'alta temperatura bruciando scomparve del tutto mentre all'interno comparvero tracce di anidride carbonica. Se l'intenzione era quella di carbonizzarlo, ci erano riusciti in pieno, il residuo lasciato dal diamante era molto vicino al residuo che lascia il carbone fossile. Infatti il diamante non è altro che carbonio cristallizzato.

1774 Il cloro

Karl Wilhelm Scheele (1742-1786) scoprì moltissimi composti semplice e fu coinvolto nella scoperta di un certo numero di elementi, ma non ne ebbe mai la paternità. Salvo uno che chiamò "cloro"; ma anche qui non si era reso conto che era un vero e proprio elemento. Morto lui, lo si scoprì solo trent'anni dopo e a Scheele venne conferito postumo il merito della scoperta.

1784 Idrogeno e acqua

L'inglese Henry Cavedish (1731-1810) - dopo aver scoperto nel 1766 un "gas altamente infiammabile" non aveva più smesso di indagare su questa sostanza chiamata ancora col medievale nome "flogisto". Continuò per otto anni a fare esperimenti finchè in uno dei tanti volle bruciare questa sostanza e con somma meraviglia, nelle parti più fredde del contenitore comparvero delle goccioline di pura acqua; giunse alla conclusione che il "flogisto" si combinava con l'ossigeno per formare acqua. Lavosier sempre attento a queste scoperte, dopo aver dato il nome all'ossigeno e all'azoto, trovò un nome anche per il medievale "flogisto" chiamandolo "idrogeno", in greco il "formatore di acqua".

Tellurio

Lo scopre il mineralogista austriaco Franz Joseph Muller (1740-1825) nel corso di quest'anno (1784). Estratto da minerale aurifero, pensò che si trattasse di un nuovo metallo; ha in effetti un aspetto metallico, mentre invece è un elemento chimico (52 il numero atomico), molto simile allo zolfo e al selenio; oltre ad essere utilizzato in metallurgia per preparare leghe con piombo e rame, è oggi usato come semiconduttore in cellule fotoelettriche.

1787 Il linguaggio della chimica

Laurent Lavosier (1743-1794) pur essendo ancora giovane aveva alle spalle già una eccellente carriera di scienziato e di ricercatore. E proprio per questo è considerato il fondatore della chimica moderna. A lui si deve l'enunciazione del principio chimico di conservazione della massa (ne parleremo nel 1789); la distinzione, secondo concetti moderni, tra corpi semplici e corpi composti, la demolizione delle teorie flogistiche, lo studio della composizione dell'aria e dell'acqua. Per primo - come abbiamo visto nei precedenti anni -comprese la funzione chimica e biologica dell'ossigeno, studiò i fenomeni di fermentazione e respirazione, in particolare dell'uomo.
Nonostante le innumerevoli scoperte, una buona parte dei chimici di quest'epoca restavano legati alle teorie greca degli elementi, mentre l'altra parte che si riteneva più evoluta era legata alla chimica alchimistica degli ultimi secoli; i primi davano un nome alle cose, e gli altri pure; così accadeva spesso che nemmeno loro si capivano. Vi erano stati alcuni che avevano tentato di fare ordine, per dare un universale nome alle sostanze, ma erano rimasti solo dei tentativi. Finalmente Lavosier e alcuni suoi amici collaboratori decisero di compilare e pubblicare "Methode de nomenclature chimique" ("Metodo di Nomenclatura chimica"), mettendo in ordine tutte le scoperte compiute, stabilendo un preciso nome degli elementi chimici, sulla base delle sostanze di cui sono composti. Fu una data importante: iniziava la chimica e terminava.... l'alchimia, la dottrina magico-religiosa fondata non sulla scienza ma sulla ricerca, d'ispirazione spirituale ed esoterica, di un principio universale (elisir, panacea) capace di rivelare i segreti della vita o di tramutare in oro i volgari metalli (la cosiddetta "pietra filosofale"). Tutte azioni condotte nascostamente per raggiungere con l'ambiguita e i compromessi oscuri obiettivi.

1789 L’uranio

Mai più poteva prevedere il chimico tedesco - Martin Heinrich Klaproth (1743-1817) - nello scoprire un minerale molto pesante chiamato "pechblenda" fino allora sconosciuto, che avrebbe avuto in un futuro - 150 anni dopo - una grandissima importanza; dal minerale, Klaproth ricavò un composto giallo e convinto che si trattase di un nuovo elemento gli diede il nome (da poco era stato scoperto il pianeta Urano) "uranio". Fu poi ottenuto allo stato puro solo cinquant'anni dopo da Peligor.

La legge della conservazione della massa

Se fu una data importante quando Lavosier con "Methode de nomenclature chimique" aveva messo ordine e stabilito un preciso nome degli elementi chimici, fu una data ancora più importante quando nel novembre del 1789 pubblicò il miglior testo di chimica di tutti i tempi: "Traitè elementaire de Chimie". Vi enunciava la "Legge della conservazione della massa", con parole chiare e con un motto che rimarrà nella storia scientifica di tutti i tempi "Nulla si crea e nulla si dsitrugge, la massa rimane sempre uguale"; e con parole precise spiegò "In qualsiasi sistema chiuso (un sistema dal quale a nessuna massa è consentito di uscire, e in cui non è consentito l'ingresso a nessuna massa), la quantità totale di massa rimane la stessa indipendentemente da quali variazioni fisiche o chimiche si verificano".