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i confini della chimica

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Che cos’è precisamente la chimica? Riformulo la domanda: dove inizia e dove finisce esattamente questa disciplina?
Sembra paradossale ma sono convinto che non siano pochi gli stessi colleghi chimici a non essersi mai posti una domanda del genere, talmente presi come siamo a risolvere problemi specifici ed a rispondere ad altre e ben più pressanti domande. Forse forse il quesito se lo porranno di più i non addetti al settore, ma ecco che a questo punto la formazione di base, scolastica, potrebbe giocare non proprio a loro favore, dal momento che i calcoli stechiometrici che tanti di noi hanno imparato a fare ai tempi della scuola di sicuro non ci aiutano ad approcciare l’essenza fondamentale della disciplina.

Proviamo ad avvicinarci per gradi.
In prima battuta potremmo dire che la chimica è la disciplina che studia la materia. Ma a ben pensarci sono numerose le discipline, scientifiche e non, che si occupano di materia in senso lato. pane Immaginando un oggetto qualsiasi, ad esempio un pezzo di pane, ci sono coloro che pensano a realizzarlo (i panettieri), coloro che lo vendono e quindi lo considerano, insieme alle sue materie prime, alla stregua delle leggi dell’economia, coloro che lo gestiscono a loro volta come una voce di spesa (i ristoratori), coloro che lo studiano dal punto di vista nutrizionale, coloro che mettono a punto le attrezzature per realizzarlo (le impastatrici, i forni), coloro che lo assaggiano di professione, oppure ne misurano la consistenza, e così via.
Quindi insieme all’oggetto, la materia, dobbiamo chiarire “il punto di vista” della chimica. Arriviamo così a dire che la chimica è la disciplina che studia la materia dal punto di vista della sua composizione, ed aggiungeremo di più: della sua composizione sia da un punto di vista descrittivo, ovvero statico, che dal punto di vista del divenire dinamico della stessa, ovvero della cosiddetta reattività.

Questa è probabilmente la definizione più appropriata ed anche la più diffusa che descrive l’argomento oggetto della chimica. A dire il vero però dopo aver specificato nel dettaglio la qualità dell’oggetto, dovremmo ora definirne anche la quantità, o per essere più precisi “la scala” di risoluzione.

Altre discipline infatti si occupano della materia anche da punti di vista analoghi ma lo fanno su scale dimensionali ed organizzative diverse: la fisica per esempio considera la materia anche dal punto di vista composizionale e le sue trasformazioni ma su scala atomica o meglio ancora sub-atomica.

acqua molecole La chimica invece “parte” dall’atomo e si spinge oltre, verso un maggior stato organizzativo della materia: di fatto l’oggetto fondamentale della chimica più ancora degli atomi sono le molecole, che non sono altro che atomi legati ed organizzati fra loro in modo ben definito. La “descrizione della materia e della sua reattività” effettuata dalla chimica si tradurrà pertanto nella descrizione del tipo e della quantità relativa delle diverse molecole (ne conosciamo milioni, altre se ne scoprono ogni giorno ed il loro numero sarebbe potenzialmente infinito!) che compongono il campione di materia considerato e nello studio, descrittivo e predittivo, in come queste molecole si trasformeranno nel tempo.
La trasformazione a sua volta potrà essere causata da fattori fisici come da “fattori chimici”, ovvero dall’interazione con altre molecole.

Tornando all’esempio del pane, qualcuno potrebbe obiettare che la “composizione” potrebbe semplicemente essere intesa come la ricetta: tanto di farina, un po’ di acqua, un cucchiaio di olio, un po’ di lievito ed un pizzico di sale… Ecco, la chimica non si accontenterebbe ed in effetti non si accontenta di questa descrizione, semplicemente perché quasi tutti (non il sale ad esempio) questi ingredienti possono a loro volta essere visti come miscele di numerosi ingredienti più piccoli e concettualmente elementari, appunto le molecole. Queste molecole, qualora non reagiscano fra loro, o almeno non lo facciano in modo drammaticamente veloce, possono infatti esistere “in miscela” fra loro, ma ecco che la miscela in sé stessa inizia a perdere di interesse per il chimico. Quando un chimico prende in esame una di queste “miscele” complesse, per esempio una farina o un olio, ecco che la prima cosa che fa è provare a capire da quali molecole è composta, e spesso cerca pure di separarle fra loro per tipo, di identificarle e di misurarne la quantità (o meglio la concentrazione): questo è infatti il modo tutto suo di rapportarsi nei confronti della miscela, quindi dell’ingrediente complesso, ed in ultima analisi della materia in senso lato.

biologia e DNA Sul versante opposto, quello “macro”, vi è invece la biologia che muove i suoi passi a partire da alcune particolari molecole altamente complesse e strutturate contenenti comunque carbonio (es. proteine, polisaccaridi ma in particolare acidi nucleici come il DNA) che organizzandosi nello spazio in modo opportuno possono in ultima analisi creare i presupposti per il funzionamento di entità materiali in grado di auto-riprodursi, i cosiddetti esseri viventi.
Anche la geologia ed in modo specifico la cristallografia e conseguentemente la petrografia si muovono a partire da molecole di grande dimensione e/o complessità organizzativa, solo si incentrano su aggregati privi di carbonio o comunque inadatti ad organizzarsi in forme di vita; per contro tali materiali rientrano in un contesto particolare e specifico che è quello geologico, ovvero relativo alla composizione ed alla trasformazione della componente minerale dei pianeti, e specificamente della Terra.

sostanze chimiche Niente di più lontano quindi da quell’idea della chimica intesa da alcuni personaggi, tanto scettici quanto profani, come una disciplina autoreferenziale, che si occupa solo di “sostanze chimiche”, termine questo sostanzialmente privo di un significato specifico dal momento che qualsiasi realtà materiale è composta in ultima analisi da sostanze chimiche. Quindi se la biologia si occupa sì di esseri viventi, l’astronomia di corpi celesti e la filatelia di francobolli, non si può altrettanto limitare l’oggetto della chimica all’ambito delle sostanze comunemente definite “chimiche”.

Da quanto discusso prima emerge invece a mio parere una preziosa evidenza: la chimica, più ancora che una disciplina scientifica con un oggetto di interesse specifico, può essere vista come un modo di intendere, vedere, interpretare e tentare di spiegare la realtà, magari non tutta, ma per lo meno quella che passa attraverso la materia che ci circonda e della quale noi stessi siamo fatti.

2 risposte a i confini della chimica

  • chimicare scrive:

    In un certo senso hai ragione. Credo che tutto si giochi però sul significato che vogliamo attribuire all’aggettivo “chimiche”.

    Se noi chiamiamo chimica una sostanza, o comunque un oggetto o una realtà semplicemente perchè la portiamo sotto il punto di osservazione del chimico e dei suoi metodi di studio, allora va bene.
    Al contrario, diventa pericoloso quando l’aggettivo “chimiche” si riferisce ad una caratteristica intrinseca alle sostanze stesse, o peggio ancora quando questo aggettivo le sostanze lo ereditano proprio dalla chimica, per esportarlo in seguito in contesti differenti.

    Così inizieremo per esempio a parlare di “concime chimico”, parlo del contesto agricolo giusto per fare un esempio, come se quelli “non chimici” come lo stallatico fossero fatti di puro spirito.

    Credo comunque che prossimamente posterò qualcosa proprio sul significato di “chimico” in quanto aggettivo.

  • cp scrive:

    Secondo me anche le molecole naturali quando sono studiate dal punto di vista chimico diventano in un certo senso sostanze chimiche, come gli ingredienti del pane quando sono usati dal panettiere diventano ingredienti alimentari. Non è questione di essere autoreferenziali come scrivi tu ma forse è soltanto questione di coerenza interna alla materia che si sta trattando. Se fai chimica, quello che tratti lo tratti in modo chimico.
    Scusa se sono stato confuso ma non sono cose facili da esprimere.
    a presto e in bocca al lupo per il blog!

    C.P.

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