Introduzione alla chimica |
La chimica è un ambito della scienza che si occupa dello studio della materia e delle sue trasformazioni. Il chimico, colui che opera in questo ambito, descrive la materia, ne studia le proprietà, osserva come interagiscono diverse sostanze fra loro, può compiere analisi per verificare la presenza di certe sostanze all'interno di altre, cerca di produrre nuovi materiali o sostanze in grado di superare o limitare i problemi della quotidianità. Figura 1: Rappresentazione tridimensionale della molecola d'acqua - Immagine di pubblico dominio 'Chimico' però non è solo la professione di chi lavora con le sostanze. Infatti, di 'chimico', come aggettivo, abbiamo tantissimi esempi intorno a noi. Chimico è ciò che si cucina e si mangia, ciò che c'è nelle piante e che permette la fotosintesi, ciò che c'è negli animali, ciò che c'è nei circuiti elettronici di tutti i computer, nelle pile e nelle batterie, nelle medicine, nei detersivi e nei saponi, nelle auto, nei fuochi d'artificio. Vorrei porre l'attenzione su un concetto molto importante: anche le sostanze comunemente definite 'naturali' sono chimiche. Sono ugualmente chimiche le sostanze artificiali, prodotte dagli esseri umani, sia che esistano già in natura, sia che siano frutto della nostra inventiva. Esempi di sostanze chimiche sono la vitamina C, il pane integrale (anche quello non integrale), la crema per le mani, il mercurio dei vecchi termometri, l'amianto, l'olio per il motore. Penso che la chimica sia particolarmente interessante perché esistono due modi di guardarla. Ha infatti due nature, in apparenza difficilmente conciliabili: la sua natura microscopica e quella macroscopica. Il punto di vista microscopico offre uno sguardo sugli elementi essenziali della materia. Quello macroscopico, invece, consente invece di produrre, separare, studiare le sostanze nel loro complesso. In entrambi i casi si possono studiare le trasformazioni chimiche, ovvero le reazioni. I nostri occhi non ci consentono di vedere il mondo microscopico, ma abbiamo tecniche e teorie che ci consentono di comprendere cause ed effetti passando da un punto di osservazione all'altro. Figura 2: The Sceptical Chemist - Il chimico scettico, di Robert Boyle - Immagine di pubblico dominio Il mondo naturale viene studiato dall'antichità, per scoprire come funziona e quali sono i suoi segreti. Si è sempre stati interessati, infatti, a come si comportano le sostanze, conducendo celebri e pittoreschi esperimenti alchemici intrisi di mito, filosofia ed esoterismo, fino all'avvento del metodo scientifico. Il distacco della chimica dall'alchimia si ebbe con R. Boyle, che nel 1661 pubblicò il suo "Chimico scettico" ed introdusse molti nuovi concetti di carattere scientifico, confutando le teorie obsolete. Figura 3: Dmitrij Mendeleev, 1897 - Immagine di pubblico dominio Altro fondamentale contributo per la chimica di oggi è quello di D. Mendeleev, che si occupò di ordinare in una tabella gli elementi chimici, cioè quelle sostanze di base formate dallo stesso tipo di particelle costitutive, gli atomi. Il suo intervento è stato quello di numerarli e metterli in sequenza in modo tale che gli elementi (e pertanto i loro atomi) presentassero caratteristiche simili a quelli in posizioni vicine. Questa invenzione, non conoscendo gli aspetti quantistici della materia, era strabiliante ed innovativa, perché permetteva di prevedere le caratteristiche degli elementi vicini non ancora scoperti. Ci sarebbero migliaia di chimici, celebri e non, da citare per i loro contributi. Anche per la chimica si assegna il premio Nobel, in modo da valorizzare il contributo degli scienziati che continuano a lavorare e studiare la materia. Gli studi di questi scienziati, favoriti dallo sviluppo tecnologico, portano all'invenzione di nuovi oggetti, nuove comprensioni dei fenomeni, nuove tecniche, in modo da poter, sperabilmente, migliorare la nostra vita in termini di salute, tutela ambientale e sostenibilità, produzione industriale, ed innovazioni tecnologiche.
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