SCIENZA&LIBRI/ Che cos’è la chimica? Un viaggio nel cuore della materia

Un breve saggio che vuole sgombrare il campo da diffidenza e timori verso la scienza chimica, ma soprattutto da ignoranza e luoghi comuni, cercando di farne cogliere il fascino nascosto.

31.03.2016 - Gianluca Visconti
Visconti-Atkins_apertura_439x302_ok
Dalla copertina del libro

Nella prefazione di questo simpatico libro di piccolo formato, l’autore, Peter Atkins, fa una prima ammissione quando dice che la chimica oggi «gode di una reputazione infelice», forse perché sembra così distante dal cosiddetto mondo vero, oppure perché si pensa che le sostanze chimiche siano responsabili di danni alla natura o agli organismi viventi.
Per questo il nostro autore decide di voler provare a cambiare questa oscura visione e aiutare i lettori a osservare la chimica da un’altra prospettiva. Addirittura li vuole convincere che la chimica è «l’infrastruttura del mondo moderno» e che non ne possiamo fare a meno se non vogliamo eliminare il progresso a cui siamo arrivati con tutti i suoi vantaggi per la nostra vita quotidiana.
In primo luogo Atkins ci spiega come la chimica riesce a rispondere a molti interrogativi che ci vengono dal mondo naturale, perché il suo studio è così sconfinato che non è possibile parlarne in poco più di centocinquanta pagine, ma ci si può fare un’idea di come senza di essa la nostra vita sarebbe decisamente molto più difficile, come lo era un secolo fa.
I capitoli di questo libretto – bello da leggere anche per gli studenti delle scuole superiori – seguono una logica di cui l’autore ci avverte: si parte dalle origini con le prime scoperte, per arrivare ai diversi ambiti della chimica stessa, cioè la chimica organica, inorganica e fisica. Gli altri ambiti quali la chimica analitica, la biochimica, oppure la chimica industriale sono trattati in modo tale da renderne il significato, ma non sono sviluppati a causa dello spazio limitato del testo di questa collana intitolata Chiavi di lettura.
L’autore fa risalire alla tavola periodica di Mendeleev, – «capolavoro di organizzazione» – le basi della chimica, perché pone gli elementi in rapporto l’uno con l’altro e quindi ne rivela i legami. Partendo da questa considerazione è più semplice arrivare a spiegare come Ernst Rutherford (1871-1937) ha concepito il modello nucleare dell’atomo e la sua infinitesima dimensione. A questo modello ne sono seguiti, nel corso del Novecento, altri sempre più complessi a mano a mano che la fisica concedeva qualche strumento per capire meglio i sistemi atomici e le loro interazioni. Infatti, i legami chimici tra atomi a formare le molecole dipendono proprio dalla struttura dell’atomo e dalla posizione dello stesso nella tavola periodica. Dunque tutto torna!
Analogamente le scoperte della fisica nel campo della termodinamica hanno permesso ai chimici di comprendere il significato delle reazioni che avvengono con liberazione di energia (esotermiche) distinguendole da quelle che necessitano di assorbire calore per potersi svolgere (endotermiche).
Tutto ciò per far arrivare il lettore a comprendere che quasi tutte le reazioni tendono a un equilibrio chimico di natura dinamica, ovvero la condizione in cui si ha «un apparente arresto della reazione», perché la reazione procede nelle due direzioni (reagenti verso composti e viceversa) e per questo non è avvertibile un cambiamento netto.
Inoltre il nostro autore ci introduce – sempre trattando di reazioni chimiche – nel mondo delle sostanze e della loro distinzione in acide e basiche, piuttosto che in ossidanti e riducenti, sino a chiarirne molti aspetti con esempi davvero efficaci.

Tutto questo, prima di farci entrare nel laboratorio in cui, senza soffermarsi sugli strumenti quali becher, beute e quanto serve per miscelare le sostanze, introduce gli apparecchi elettronici oggi in uso come gli spettroscopi che servono ad analizzare molte sostanze e a misurarne parametri utili, nonché l’apparecchiatura per la risonanza magnetica nucleare il cui funzionamento è spiegato in modo semplice e intuitivo, ma pur sempre elegante. Non dimentichiamoci che fu una fotografia con diffrazione a raggi X che permise di arrivare alla scoperta della struttura del DNA!
Nelle conclusive quaranta pagine Atkins spiega quali sono state le conquiste della chimica a partire dai nuovi materiali, come le materie plastiche che hanno sostituito il metallo, oppure la ceramica o il legno; o come i materiali di sintesi che hanno consentito di progettare nuovi tessuti.
Come ci ricorda il nostro autore, la plastica è «solo un aspetto della rivoluzione nei materiali», in quanto «i chimici hanno aggiunto un intero spettro di colori al mondo naturale» grazie alla sintesi dei pigmenti usati sia nell’edilizia sia in ambito artistico. Di grande importanza risulta anche la tecnica per costruire l’infrastruttura materiale del mondo digitale, e il contributo dei chimici nelle scoperte farmacologiche frutto della collaborazione con i biologi molecolari.
L’elenco è davvero lungo ma – in chiusura – non possiamo dimenticare che la chimica può aver avuto un «lato oscuro» e cioè tutto quanto è stato fatto per creare gas bellici o per perfezionare gli esplosivi e forse per questo sentiamo parlare di guerra chimica come qualcosa che ci fa sentire impotenti.
Al riguardo Atkins suggerisce che quando è stato reso ottimale un progetto, soprattutto quando «risulta al di fuori della nostra portata tecnologica ed economica», è prioritario ripensare procedure e protocolli per ridurre al minimo i rischi ambientali.
In futuro la progettazione dei nuovi materiali fatta in equipe con fisici, biologi ed esperti di altri campi scientifici potrebbe portare qualche innovazione cruciale, per cui il nostro autore sceglie di chiudere il suo libro con una frase di un esperto di nanotecnologie quale è Fraser Stoddart (1942-…): «la ricerca più bella è quando alcuni aspetti della chimica organica, sintetica e fisica rappresentano uno dei rari casi in cui la stereochimica assume la forma più elegante».
Perché la chimica può essere ed è anche elegante.

 


Peter Atkins

Che cos’è la chimica?
Un viaggio nel cuore della materia

Chiavi di lettura. Zanichelli – Bologna 2015

Pagine 160 – Euro 11,50

 

 

 

 

 

 

 

Recensione di Gianluca Visconti
(Docente di Scienze presso il Liceo Scientifico FAES-Argonne – Milano)

 

 

 

 

 

© Pubblicato sul n° 60 di Emmeciquadro

© RIPRODUZIONE RISERVATA

I commenti dei lettori