- Theodore William Richards ha fatto del peso una questione di vita: chiariamo subito che non c'entrano nulla le questioni legate al girovita ma il peso in questione è il peso atomico degli elementi.
Conosciuto per aver determinato con esattezza il peso atomico di almeno 25 elementi della tavola periodica, anche se gli studi approfonditi condotti da lui direttamente ed in seguito dai suoi allievi arriveranno ad interessarne 55, il chimico statunitense iniziò il suo lavoro nel 1886 con ossigeno e rame. Grazie alle sue ricerche contribuì inoltre a definire il concetto di atomo e soprattutto a provare quantitativamente l'esistenza degli isotopi misurando il peso di campioni di piombo naturale in un caso e piombo prodotto da decadimento radioattivo nell'altro ed imputando la differenza riscontrata ad un diverso rapporto isotopico.
Per facilitare il suo lavoro gettò inoltre le basi teoriche della calorimetria adiabatica ed inventò la tecnica della nefelometria con la quale riusciva ad ottenere informazioni sulla quantità di sostanza misurando la radiazione diffusa per effetto Tyndall, un fenomeno di diffusione della luce da parte di particelle, di dimensioni comparabili a quelle della lunghezza d'onda della luce incidente, presenti in sistemi colloidali, nelle sospensioni o nelle emulsioni.
Ricevette numerosi riconoscimenti che culminarono nel 1914 nel Premio Nobel per la Chimica “in riconoscimento alla sua esatta determinazione dei pesi atomici di un largo numero di elementi chimici”; questi risultati inoltre appaiono oggi ancor più sorprendenti, come del resto molti dei risultati conseguiti alla fine dell'Ottocento, considerando che all'epoca non esistevano spettrometri di massa e moderni strumenti di analisi e per ottenere campioni con un adeguato grado di purezza dovevano essere eseguite anche migliaia di ricristallizzazioni. Theodore William Richards è scomparso il 2 Aprile 1928.
- Il chimico americano Frank Albert Cotton è considerato uno dei pionieri nello studio dei legami multipli tra metalli di transizione.
Iniziò ad interessarsi agli organometalli già durante il dottorato, che conseguì ad Harvard sotto la guida del premio Nobel Sir Geoffrey Wilkinson, lavorando sui metalloceni; da questa collaborazione è nato anche il famoso testo “Advanced Inorganic Chemistry” conosciuto colloquialmente tra gli studenti come il “Cotton e Wilkinson”.
Nel 1961, a soli 31 anni, diventò la persona più giovane ad aver ricevuto una cattedra al Massachusetts Institute of Technology.
Le sue ricerche sugli alogenuri di renio aprirono la strada agli studi sui legami multipli tra atomi dei metalli di transizione e nel 1964 lo portarono ad identificare per la prima volta un legame quadruplo nello ione Re₂Cl₈ ²⁻.
Fu lui inoltre a coniare per primo il termine “apticità” e ad introdurre la nomenclatura ancora oggi utilizzata per questi composti. Il chimico americano nacque il 9 Aprile 1930 a Filadelfia.
- Sintetizzare in laboratorio composti biologicamente attivi o farmaci che, pur essendo presenti in natura, risultano di difficile estrazione e purificazione oppure sono prodotti in quantità troppo piccole per soddisfare le richieste: ancora oggi questo è l'obiettivo principale di numerosi gruppi di ricerca e laboratori chimici. Percy Lavon Julian fu senza dubbio uno dei pionieri di questo settore, lui che per primo realizzò la sintesi della fisostigmina e nel corso della sua vita ottenne il brevetto per la sintesi di oltre 130 farmaci e composti di interesse biologico.
La fisostigmina è un alcaloide estraibile dai semi della fava del Calabar, utilizzata in farmacologia principalmente come cura contro i veleni anticolinergici e per il trattamento del glaucoma. La sua sintesi completa in laboratorio fu annunciata per la prima volta da Robert Robinson del'Università di Oxford, tuttavia il punto di fusione della sostanza da lui ottenuta non coincideva con quello della fisostigmina estratta dalla pianta africana. Partendo da questa discrepanza Percy Lavon Julian e Josef Pikl misero a punto nel 1935 una nuova strategia sintetica che in 11 passaggi conduceva ad un composto con il punto di fusione identico a quello del farmaco voluto. L'esatta coincidenza della struttura fu confermata da analisi specifiche eseguite successivamente.
In seguito il chimico statunitense si dedicò allo studio degli ormoni realizzando le sintesi di progestrone, estrogeno e testosterone a partire dagli steroli naturali stigmasterolo e sitosterolo, isolati sempre dalla fava del Calabar con una tecnica di sua invenzione. In quegli anni gli scienziati stavano iniziando a studiare i numerosi ruoli degli ormoni e le esigue quantità ricavabili da fonti naturali non erano in grado di soddisfare la richiesta; fu anche per questo motivo che la sintesi di queste molecole fu rapidamente allargata su scala industriale e portò grandi riconoscimenti a Julian.
Percy Lavon Julian si occupò inoltre della sintesi di cortisone e cortisolo elaborando una serie di passaggi che migliorarono i loro processi di ottenimento. Il chimico statunitense è nato l'11 Aprile 1899.
- Il 13 Aprile 1782 veniva scoperto da Franz Joseph Müller von Reichenstein un nuovo elemento: il tellurio.
Studiando un campione di minerale proveniente da Sibiu, Transilvania, lo scienziato si accorse che era composto da oro e da un altro metallo simile all'antimonio ma che non riusciva ad identificare.
Dopo tre anni e numerosi esperimenti determinò la gravità specifica del nuovo materiale, le proprietà di solubilizzazione e precipitazione, tuttavia non riusci ad identificarlo correttamente e a dimostrazione di questo restano i nomi che aveva attribuito alla sostanza: “metallum problematicum” e “aurum paradoxium”.
Soltanto nel 1798 il chimico tedesco Martin Heinrich Klaproth riuscì ad isolare il nuovo elemento da un campione inviatogli dallo stesso Müller e lo chiamò tellurio (dal latino tellus, telluris; terra), anche se con grande onestà rese i meriti della scoperta al collega austriaco.
Il tellurio viene utilizzato prevalentemente per la formazione di leghe con altri metalli, per le sue proprietà di semiconduttore e in alcuni sistemi fotovoltaici.
Gli esseri umani esposti a concentrazioni del metallo in aria inferiori a 0,01 mg/m³ sviluppano il cosiddetto "fiato al tellurio", un caratteristico odore simile a quello dell'aglio dovuto alla specie (CH₃)₂Te che si forma come prodotto del metabolismo.
- La scoperta di almeno dieci nuovi elementi della tavola periodica è legata al chimico americano Glenn Theodore Seaborg.
Riallacciandosi al lavoro di Edwin McMillan che nel 1940 aveva ottenuto il primo metallo transuranico (Nettunio), Seaborg, all'inizio dell'anno seguente, ottenne l'elemento, tra quelli da lui scoperti, sicuramente più importante dal punto di vista applicativo e storico: il Plutonio.
La seconda guerra mondiale impose il segreto e così il mondo avrebbe imparato a conoscere l'enorme potere distruttivo della nuova specie (grazie alla bomba al Plutonio) molto prima che ne venisse resa nota la scoperta: l'ufficialità e l'attribuzione del nome arrivarono solamente nel 1947.
La serie degli attinidi fu completata negli anni seguenti con la scoperta dell'Americio, del Curio, del Berkelio, del Californio, dell'Einstenio, del Fermio, del Mendelevio, del Nobelio, e del Laurenzio.
Nel 1951 Seaborg e McMillan condivisero il premio Nobel Per la Chimica per la scoperta dei primi elementi transuranici; negli anni seguenti, colpito dall'esperienza nel Progetto Manhattan e dalla sua tragica conclusione, Seaborg si impegnò a fondo per il corretto utilizzo dell'energia atomica e partecipò alla stesura di numerosi trattati per l'abolizione delle esplosioni nucleari e a favore del disarmo.
L'elemento 106 della tavola periodica è stato chiamato Seaborgio in suo onore.
Il chimico americano è nato il 19 Aprile 1912.
- Wolfgang Pauli (nato il 25 Aprile del 1900) fu tra i padri fondatori della meccanica quantistica, celebre è il suo “Principio di esclusione” per cui due particelle a spin semi-intero non possono occupare contemporaneamente lo stesso stato quantico; da ciò consegue che un orbitale possa essere occupato al massimo da due elettroni aventi spin opposto.
Per questa “decisiva scoperta di una legge della Natura” Pauli vinse il Nobel per la Fisica nel 1945.
Derivò inoltre lo spettro dell'atomo di idrogeno e postulò l'esistenza di una particella senza carica per spiegare lo spettro del decadimento beta; nel 1934 Enrico Fermi incorporò nella sua teoria tale particella e la chiamò neutrino.
La conferma sperimentale avvenne solamente nel 1956 ad opera di Reines e Cowan; celebre è la risposta dello scienziato al messaggio che lo avvisava dell'avvenuta scoperta:
«Grazie per il messaggio. Tutto avviene al momento opportuno per chi sa aspettare. Pauli»
Con “Effetto Pauli” si indica la tendenza al malfunzionamento degli strumenti in presenza di uno scienziato teorico, l'effetto è inoltre tanto più forte quanto lo scienziato è talentuoso.
Tutto nasce dalla distinzione tra scienza teorica e sperimentale; Pauli fu un teorico, e in seguito ad una serie di sfortunati eventi, gli fu attribuita la fama di guastare qualsiasi esperimento con la sua presenza. Per paura dell'Effetto Pauli, il fisico Otto Stern lo ammonì di non entrare nel suo laboratorio.
“Un incidente avvenne nel laboratorio di fisica dell'Università di Gottinga; uno strumento di misura costoso, senza alcun motivo apparente, smise immediatamente di funzionare. Il direttore informò il collega Pauli, a Zurigo, asserendo scherzosamente che questo fosse dovuto a tale effetto. Solo in seguito si seppe che Pauli, in quel momento si trovava proprio alla stazione di Gottinga in attesa di una coincidenza per Zurigo.
Nel febbraio del 1950, quando Pauli si trovava all'Università di Princeton, il ciclotrone si incendiò, ed egli si chiese se questo incidente fosse dovuto all'effetto che prendeva da lui il nome.”
- 26 Aprile 1986, 1:23 del mattino.
Il reattore n° 4 della centrale nucleare di Chernobyl si surriscalda, la pressione sale vertiginosamente e sfocia in una violenta esplosione che distrugge la copertura della centrale ed innesca un vasto incendio. Otto tonnellate di materiale altamente radioattivo vengono liberate nell'aria e trasportate dagli agenti atmosferici per migliaia di chilometri.
A distanza di anni restano solamente il rispetto per chi ha vissuto quei giorni, per chi ne porta ancora i segni addosso ed il ricordo di chi non è sopravvissuto.
In tutto ciò la Chimica è stata additata a caldo e per lungo tempo come unica colpevole; in realtà, a ben guardare, la Chimica ci dice quali devono essere le competenze di chi controlla un impianto e di chi ne è il responsabile ma non ha nulla a che vedere con negligenze, scarsa preparazione, mancato rispetto delle procedure; la Chimica ci dice quali sono i protocolli di sicurezza per lavorare con sostanze radioattive ma non è poi colpevole se questi non vengono correttamente eseguiti; ci dice come deve essere costruito un reattore nucleare e come deve essere progettato un impianto affinchè funzioni correttamente ma non ha responsabilità se tutto ciò poi non viene realizzato; ci dice che la Natura segue certe regole ma non ha colpe poi se queste non vengono rispettate.
Al di là di come ognuno liberamente la possa pensare sul disastro e sul nucleare, l'unica cosa certa è che tra le migliaia di vittime di Chernobyl c'è anche la Chimica.
"Nella vita non c'è nulla di cui aver paura, c'è solo da capire. Ora è il momento di capire di più, in modo che possiamo temere meno." Marie Curie
Per chi volesse approfondire è disponibie qui il documentario a cura National Geographic: "Quei secondi fatali - Il disastro di Chernobyl."
- Il 30 Aprile 1897 lo scienziato britannico Joseph John Thomson annunciò alla comunità scientifica di aver scoperto ed identificato una particella subatomica caratterizza da da una carica negativa che chiamò “corpuscolo”, meglio noto oggi con il nome di elettrone.
Nel 1860 William Crookes aveva osservato che applicando un potenziale elevato tra due lamine metalliche inserite all'interno di un tubo di Geissler si sviluppava un'emissione luminosa diretta dal catodo verso l'anodo; nel 1876 il fisico tedesco Eugene Goldstein attribuì a tale fenomeno il nome di "raggi catodici" e mostrò che ad essi si associava anche “un'ombra” caratterizzata da un movimento opposto a quello di questi ultimi.
Studiando i “raggi catodici” Thomson provò che questi erano dovuti a singole particelle (e non ad atomi, molecole od onde come ritenuto in precedenza) che, essendo attratte dall'elettrodo positivo, dovevano avere una carica negativa ed erano sempre identiche ed indipendenti dal tipo di metallo utilizzato per la costruzione del catodo. Approfondendo gli studi intuì che tali particelle dovevano necessariamente essere una componente presente in ogni tipo di atomo ed ipotizzò, per quest'ultimo, il modello cosiddetto “a panettone” in cui la parte positiva (con una massa maggiore) riempiva tutto il volume a disposizione, mentre le particelle negative (elettroni) erano piccole ed immerse nella massa positiva “come l'uvetta nel panettone”.
La scoperta degli elettroni gli consentì di vincere il premio Nobel per la Fisica nel 1906: per ironia della sorte il figlio George Paget Thomson ricevette alcuni anni più tardi (1937) lo stesso premio per aver dimostrato che l'elettrone può esibire anche anche una natura ondulatoria e non solo particellare. Negli anni seguenti lo scienziato britannico realizzò la “parabola spettrografica”, antenata dei moderni spettrometri di massa sviluppati successivamente dal suo allievo Francis Aston, e fornì inoltre la prima evidenza dell'esistenza di isotopi stabili.