chimica organica

Wohler e la nascita della chimica organica

di Vincenzo Villani

Dipartimento di Scienze, Università della Basilicata

All’inizio dell’800 nella comunità scientifica la nozione di ‘forza vitale’ era un paradigma ben consolidato: il grande Berzelius ne aveva determinata l’affermazione con la sua autorità scientifica.  Si riteneva che la sintesi dei composti organici necessitasse di una forza misteriosa prerogativa esclusiva degli organismi viventi. Pertanto, era ritenuto impossibile preparare in laboratorio composti organici a partire da quelli inorganici.
Questa teoria ci appare oggi di carattere metafisico. Tuttavia, il vitalismo (così si chiama la dottrina che congettura la vis vitalis) fu il primo tentativo di rispondere agli ardui problemi che la nascente biochimica poneva e che allora sembravano scientificamente irrisolvibili. Oggi consapevoli di quanto complesse sono le sfide poste dalla biosintesi cerchiamo le risposte nella biologia molecolare senza far ricorso a teorie mistiche. Ad esempio, le prodigiose reazioni che avvengono nella cellula sono rese possibili dalla catalisi enzimatica in cui intervengono proteine altamente specializzate.

Proprio un allievo di Berzelius, Friedrich Woehler, fu un convinto oppositore del vitalismo.  Riteneva che la ‘forza vitale’ avesse le stesse misteriose e non meglio definite caratteristiche del ‘flogisto’, superato dalla rivoluzione chimica di Lavoisier. Pensava che gli sarebbe bastato trovare un caso contrario, effettuare la preparazione di uno solo dei tanti composti organici noti, per falsificare quella teoria…
Ed ecco arrivare nel 1828 la sintesi dell’urea! Continua...

Come classificare le reazioni chimiche? Un approccio trasversale, tra l’inorganica e l’organica

Classificare è stata da sempre una delle esigenze imprescindibili non soltanto del chimico, ma dello scienziato in generale.  Oltre alle sostanze, per le quali la storia dei tentativi di sistematica, più o meno riusciti, vanta un percorso quasi millenario, da poco più di cent’anni ci si è posti il problema di classificare anche le modalità attraverso le quali le stesse sostanze chimiche si trasformano in altre.  In pratica una volontà di classificare le reazioni chimiche.

esempi di reazioni chimiche

Una volontà che diventa esigenza sensibile dal momento che le reazioni chimiche conosciute iniziando a diventare migliaia, l’aspetto delle molecole in gioco (ad esempio la loro struttura) tende a prevalere, almeno a colpo d’occhio, sulla natura stessa della trasformazione, ed infine le necessità didattiche, dalle quali neppure le scienze più raffinate possono in fin dei conti sfuggire, impongono anch’esse l’imperativo della classificazione sistematica della complessità, basata su regole chiare e generalmente accettate.
Come in ogni lavoro di classificazione che sia degno di questo nome, il chimico si è posto dunque come interrogativo iniziale la ricerca di quella che si suol definire una “chiave di classificazione”, ovvero il criterio attraverso il quale raggruppare e quindi suddividere gli oggetti da classificare, nel nostro caso le reazioni chimiche. Continua...

la chimica organica secondo i gruppi funzionali (2° parte)

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Nell’intervento precedente (1° parte) abbiamo imparato a riconoscere l’esistenza, nelle molecole organiche, di determinati raggruppamenti caratteristici di atomi detti gruppi funzionali, mostrando chiaramente come il ricorso a questo concetto possa aiutare il chimico non soltanto a studiare e a trascrivere in modo semplificato la struttura di una molecola o il decorso di una reazione chimica, ma persino a formulare ipotesi per lo meno “verosimili” circa alcune proprietà chimico-fisiche e reattive per le stesse molecole esaminate, specie in un contesto di comparazione fra due o più specie chimiche fra loro differenti.

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LE “FACCE CONOSCIUTE” DEL CHIMICO

detective chimicareTalvolta, tanto nella vita professionale quanto in quella domestica, mi capita di consultare degli elenchi di componenti che costituiscono un prodotto complesso, diciamo una miscela: può trattarsi degli ingredienti in un prodotto cosmetico come della formulazione di una bevanda, di una compressa farmaceutica come di un prodotto per la pulizia della casa.   E’ tutt’altro che raro (giusto per usare un eufemismo) il caso in cui vi siano in queste miscele dei componenti specifici, ovvero delle precise specie chimiche che non ho mai avuto modo di conoscere nello specifico, né per esperienza diretta né per aver letto di esse nella letteratura scientifica ufficiale: quello che in taluni gerghi si direbbe “mai viste né conosciute”.   Continua...

la chimica organica secondo i gruppi funzionali (1° parte)

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INTRODUZIONE

In chimica organica un gruppo funzionale è un raggruppamento caratteristico e riconoscibile di atomi che determina alcune proprietà specifiche (in primo luogo di tipo reattivo) nelle molecole nelle quali ricorre, ed è in grado di influenzare in una direzione precisa ed entro certi limiti anche di una quantità prevedibile molte caratteristiche fisiche e chimiche delle stesse molecole. In taluni casi un gruppo funzionale può anche essere rappresentato da un singolo atomo di un elemento e/o in una posizione caratteristica sulla molecola.

Da un certo punto di vista si possono identificare proprio nei gruppi funzionali (uno o più di uno per molecola) i punti reattivi della molecola tanto che, secondo un modo semplificato di vedere le cose, lo studio delle reazioni organiche si riconduce spesso allo studio delle interazioni fra gruppi funzionali di molecole diverse o, come vedremo in seguito, in taluni casi anche della stessa molecola. Questa visione riduzionistica del comportamento di una molecola in dipendenza dei gruppi funzionali in essa contenuti, ognuno in qualche modo indipendente nell’attribuire alla molecola determinate proprietà chimico-fisiche e reattive, è alla base di quella sistematicità che caratterizza l’approccio tradizionale all’insegnamento della chimica organica, dove nei corso dei capitoli del testo di riferimento (o delle lezioni tenute dal docente) si considerano uno dopo l’altro le caratteristiche di ciascun gruppo funzionale e “di conseguenza” delle molecole che lo contengono. Continua...

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