La chimica e il mondo che ci circonda

QUANDO da bambino guardavate vostra madre che faceva e cuoceva una torta, vi rendevate conto che faceva il lavoro del “chimico”? Mangiavate la torta per il suo buon sapore. Ma sapevate che il vostro corpo era un laboratorio chimico assai complesso, che digeriva la torta ricavandone tessuti organici per voi?

Ora che siete cresciuto, forse non avete scelto la carriera di chimico, ma sapete che nulla potrebbe vivere se non fosse per i processi chimici. Probabilmente comprendete pure che molte cose che usiamo oggi non ci sarebbero se alcuni uomini non avessero intrapreso la professione di chimici.

I chimici, naturalmente, non fanno le leggi secondo cui reagiscono le sostanze chimiche. Possono solo studiare, sperimentare e usare strumenti come microscopi per scoprire e capire queste leggi e sapere come applicarle per ottenere certi risultati.

Alcuni prodotti della ricerca chimica che hanno esercitato profonda influenza sul nostro mondo sono esplosivi, combustibili, plastica, carta, acciaio, vetro, detersivi, medicine e altre cose troppo numerose per essere menzionate. Queste cose hanno influito sul nostro lavoro, sulla nostra alimentazione, sulle nostre costruzioni, sugli abiti che indossiamo, sui nostri mezzi di trasporto, quasi su ogni cosa che ha relazione col nostro modo di vivere.

Scienza antica

Non sappiamo fino a che punto gli antichi Egiziani, Babilonesi, Assiri ed Ebrei capissero la chimica. Il racconto storico della Bibbia rivela, comunque, che anche prima di queste antiche civiltà, sì, prima del diluvio universale di circa 4.300 anni fa, gli uomini avevano conoscenza della metallurgia, che implica la chimica. (Gen. 4:22) E in seguito, Giobbe, che visse prima che Israele divenisse una nazione, disse: “Il ferro stesso è preso dalla medesima polvere e dalla pietra si versa il rame”. (Giob. 28:2) Salomone, re d’Israele, fece fondere il rame. (1 Re 7:46, 47) Inoltre, esistevano altre industrie che richiedevano una certa conoscenza della chimica, come la produzione del vino e la fabbricazione delle tinte e degli inchiostri. Si usavano droghe e si praticava l’imbalsamazione.

La teoria dell’atomo

Nella storia moderna, comunque, è stato fatto un progresso estremamente rapido nella chimica a causa della formulazione della teoria atomica concernente la struttura della materia (effettivamente postulata dagli antichi Greci). Infatti, i chimici hanno avuto una parte notevole nella formulazione della teoria dell’atomo.

Questa teoria insegna che gli atomi sono fatti basilarmente di tre particelle: protoni, neutroni ed elettroni. Le combinazioni di queste particelle in numero svariato costituiscono gli elementi. Un elemento è una sostanza che non si può separare in sostanze più semplici con comuni mezzi chimici. Quindi, per la comune chimica, gli elementi sono i materiali da costruzione. La successiva unità nell’ordine è la molecola, che può consistere di uno o più atomi. Ci sono poi i composti, fatti dall’unione di due o più elementi.

Ci sono novantadue elementi che si trovano comunemente allo stato naturale. L’idrogeno, un gas, è il più leggero d’essi. Il platino è uno dei più pesanti. Alcuni altri sono stati prodotti artificialmente, così che il numero totale degli elementi oggi conosciuti è di oltre cento. Il più abbondate elemento nella crosta terrestre e nelle acque è l’ossigeno, essenziale sia per la vita animale che per la vita vegetale. L’ossigeno costituisce anche circa un quinto dell’aria per volume.

La maggioranza degli elementi hanno affinità o attrazione per altri. Pochissimi sono considerati inerti, o praticamente inattivi. C’è quasi un infinito numero di disposizioni e combinazioni, che formano ogni specie di materiale esistente. Le molecole più complesse si trovano negli organismi viventi. Le molecole massicce di varie proteine, consistenti di molte centinaia di atomi in una disposizione molto complessa, hanno recentemente ricevuto molta attenzione da parte degli scienziati. Per quanto massicce, per essere molecole, si possono “vedere” solo col microscopio elettronico.

Le leggi della chimica operano per il benessere dell’uomo

Anche se sono state scoperte innumerevoli combinazioni chimiche, si riscontra grande stabilità nella disposizione. Le tavole dei numeri atomici e dei pesi atomici compilate in base all’osservazione degli elementi sono perciò molto sicure e utili al chimico. Alcune leggi che regolano le reazioni chimiche sono assai complesse, tuttavia, se sono comprese, si vede che regolano tutta la materia con un ordine del tutto meraviglioso.

Talvolta gli elementi si legano insieme per produrre composti aventi proprietà assai diverse dai singoli elementi. Un esempio di un tale composto è il sale da cucina, formato di cloro e sodio, entrambe sostanze velenose. L’acqua, un liquido fatto di gas, due atomi di idrogeno e uno di ossigeno, ha caratteristiche che influiscono in parecchi modi sulla nostra vita e sulle nostre comodità. L’acqua ha l’insolita caratteristica d’avere le molecole più strettamente unite allo stato liquido che quando è gelata. Perciò, il ghiaccio sta a galla. Altrimenti, una volta che si depositasse sul fondo dei laghi essi rimarrebbero permanentemente ghiacciati.

Possiamo anche essere felici che l’acqua abbia una capacità di conservare il calore superiore a quella di qualsiasi altro comune liquido. Questo è notevolmente in relazione con il clima moderato che c’è vicino ai grandi specchi d’acqua. Inoltre, nessun altro liquido può eguagliare l’acqua come solvente.

L’ossigeno è un elemento molto attivo, combinandosi subito con molti altri elementi. Questo ne fa un ideale purificatore dell’aria e dell’acqua, poiché rapidamente si ossida e rende innocue certe sostanze velenose.

Ha la chimica la soluzione per i problemi dell’uomo?

A causa dell’importante parte che la chimica ha nel mondo dell’uomo, essa è un piacevolissimo soggetto di studio nonché fonte di cose convenienti e utili al genere umano. I chimici hanno imparato molto, ma in effetti hanno solo “sfiorato” questo enorme campo di attività. I chimici non sanno ancora esattamente come cresce un filo d’erba, né capiscono pienamente la fotosintesi, mediante cui le piante fabbricano il cibo per tutta la vita animale. Nessun chimico è ancora riuscito a fare tutto ciò che fa una cellula del corpo umano, la quale, si dice, può eseguire simultaneamente da una a duemila diverse reazioni chimiche.

Le cose che la chimica ha prodotto hanno dato buoni risultati, ma la mancanza di conoscenza dell’effetto finale e l’abuso d’esse hanno causato molti problemi. Plastica, detersivi, droghe e progressi nei mezzi chimici di distruzione hanno contribuito a portare il genere umano a un tempo di crisi. Certo la scienza rappresentata dalla chimica, nonché dai suoi numerosi altri rami, ha dimostrato l’incapacità dell’uomo di creare un mondo di pace, salute, vita e sicurezza.