Sulphuricum Fluoricum Phosphoricum Boracicum Muriaticum Carbonicum.
3) METALLA
Arsenicum Hydrargyrum Molybdænum Argentum Chromium Plumbum
Wolframium Niccolum Tellurium Cuprum
Osmium Ferrum Tantalium Manganium Silicium Cerium Titanium Ittrium Zirconium Beryllicum Iridium Aluminium
Platinum Magnesium Aurum Calcarium Rhodium Strontium Palladium Barytium.
Distingue tutti i corpi in imponderabilia (calore, luce, elettricità, magnetismo) e ponderabilia. Rispetto ai rapporti dei corpi ponderabili coll’elettricità li distingue in sostanze elettropositive e sostanze elettronegative. Divide i corpi in semplici e composti e i corpi semplici in metalloidi e metalli. Nei primi mette il solfo, il fosforo, il cloro, il fluoro, il boro, il carbonio, e nei metalli tutti gli altri; l’ossigeno lo mette in un gruppo a sè, prima dei metalloidi.
Poi distingue i corpi composti in inorganici ed organici. Gli inorganici in: I) composti coll’ossigeno: a) ammonio con ossigeno (idrogeno, ammoniacum, nitrogenium), b) subossidi, c) ossidi, d) acidi, e) superossidi; II) composti combustibili (solfuri, ecc.); III) combinazioni degli ossidi cogli acidi, o sali; IV) combinazioni dei combustibili con gli ossidi; V) combinazioni degli ossidi con gli ossidi.
I composti organici distingue in vegetabilia e animalia.
Il Berzelius discorre della sua Memoria sulla nomenclatura nella bella lettera, sovraricordata, a Berthollet, del 15 agosto 1811:
«Mon intention (scrive Berzelius) est d’obtenir par cet essai une nomenclature latine générale à l’usage des Pharmacopées, où l’on trouve actuellement une nomenclature antiphlogistique, mais extrémement fautive. Le Gouvernement a ordonné une nouvelle édition de la Pharmacopée suédoise, et on l’a voulue conforme à l’état actuel de la science; mais en comparant les meilleurs Pharmacopées, il n’y en a aucune dont la nomenclature soit ni juste ni conséquente, et les inconséquences se manifestent au plus haut degré dans quelles qui sont les plus récentes, par exemple celle de Londres et celle de Berlin. On aurait tort de suivre une nomenclature fausse et inconséquente, mais laquelle choisiraton pur modèle, quand il n’y a rien de fixe?
«M. Böcker m’a informé qu’on était occupé actuellement de la rédaction d’une Pharmacopée française, et j’ai conçu l’espérance que les rédacteurs, exposés au même embarras que moi quant à la nomenclature, trouveront mon essai digne de leur attention et qu’en y faisant les corrections nécessaires, ils l’adopteront pour la nouvelle Pharmaeopée française. Lorsque, une fois, les Pharmacopées
françaises et suédoise auront adopté la même nomenclature, arrangée d’après les progrès de la science, il y a lieu d’espérer que les auteurs pharmaceutiques suivront dorénavant cet exemple et qu’ils se serviront des mêmes dénominations.
«Vous voyez, M. le Comte, qu’une telle nomenclature n’est pas sans intérêt pour la chimie et, sourtout, pour la pharmacie», ecc.
Simboli, formole, equazioni. I simboli alchimistici per rappresentare le sostanze chimiche erano ancora usati nel secolo XVIII da chimici e da alchimisti. Geoffroy li adoperò nel suo studio delle affinità chimiche (1718);
Lavoisier usava pure dei simboli analoghi. Ma dopo la distinzione fra corpo semplice e composto, dopo le ricerche di Proust, dopo l’ammissione della teoria atomica, questi simboli non potevano più servire. J. Dalton nel 1804 creò dei simboli, molto semplici, per rappresentare gli elementi e il relativo peso atomico; ad esempio:
Dalton non usa più un simbolo speciale per le diverse sostanze composte, ma bensì i simboli solamente per gli elementi; la riunione di più simboli costituisce la formola di un composto. Il simbolo di Dalton rappresenta l’atomo ed il suo peso:
Ciò piacque molto a Berzelius, ma il celebre chimico svedese nel 1814 fece una proposta anche migliore, che fu subito accettata da tutti i chimici ed ancora oggi serve mirabilmente; egli propose di rappresentare i diversi elementi, e quindi anche il loro peso atomico, con la lettera colla quale comincia la parola latina indicante l’elemento:
O ossigeno . . . Oxigenium H idrogeno. . . . Hydrogenium S solfo. . . Sulfur
K potassio. . . Kalium J jodo. . . Jodium
N azoto. . . Nitrogenium
Ma essendochè il nome di molti elementi comincia colla stessa lettera, così egli propose di distinguerli aggiungendo alla lettera maiuscola una lettera minuscola corrispondente alla prima lettera della prima o seconda sillaba della parola latina:
C carbonio. . . Carbonium Cu rame . . . Cuprum
P fosforo. . . . Phosphorus Pt platino. . . Platinum Pd palladio. . . . Palladium Pb piombo. . . . Plumbum N azoto. . . Nitrogenium Na sodio. . . Natrium Ni nickel. . . Nichelium Nd neodidimio. . Neodidymium
La riunione di diversi simboli costituisce le formole: CO, COO, SOO, SOOO e per abbreviare indicò l’uso di esponenti:
CO, CO2, SO2, SO3.
Queste proposte del Berzelius costituirono un vero colpo di genio. Qualunque più complicata reazione si può esprimere in modo relativamente semplice.
Berzelius cominciò ad usare i simboli chimici nel suo Nouveau système de Minéralogie già nel 1814 ed in esso si trova anche la prima Tavola completa dei pesi atomici (ed. del 1819).
Quasi nello stesso tempo pubblicava un altro prezioso libro: Essai sur la théorie des proportions chimiques et sur l’influence de l’électricité, Paris 1819, nel quale pure propone l’uso dei simboli e dà la stessa Tavola dei pesi atomici che trovasi nel Système de Minéralogie, ed. 1819. Incominciò a pubblicare questo lavoro nel 1813, nel giornale di Thomson.
Per evitare le formole lunghe, specialmente in mineralogia, egli propose e usò sempre di rappresentare il numero degli atomi dell’ossigeno contenuti nel composto con tanti punti posti sul simbolo dell’elemento cui l’ossigeno sta
combinato. Così, invece di scrivere il solfato di rame con CuO.SO3, egli scriveva:
. ...
Cu. S.
I sali solforati, seleniati, tellurati erano segnati con, +. Esempio:
. ..
K Mo. . . Molibdato potassico;
. ...
K Mo. . . Solfomolibdato potassico;
K Mo. . . Selenimolibdato potassico;
+ +++
K Mo. . . Tellurimolibdato potassico.
Questo modo di rappresentazione ora non è quasi più usato.
«Berzelius ci ha legato, scrive Malaguti, la scrittura chimica della quale noi ci serviamo oggigiorno. Essa ci rende ad ogni istante dei grandi servigi».
Dobbiamo a Berzelius il modo di scrivere le formole come si usa ancora oggi;
egli propose di indicare il numero degli atomi o degli equivalenti o delle molecole con esponenti; ad esempio:
Anidride carbonica . . . CO2, Cloruro di benzoile . . . C7H5O.Cl
mettendo l’esponente in alto. Liebig e Poggendorff proposero invece di mettere il numero in basso, al piede della lettera, e quindi:
Anidride carbonica . . . CO2, Cloruro di benzoile . . . C7H5O.Cl
Questo modo di scrivere, proposto da Liebig e Poggendorff, è ora usato in Germania, in Inghilterra, ecc. In Francia e da molti chimici italiani si usa ancora il modo di scrivere berzeliano, che anche noi ancora adottiamo.
Questa proposta fu fatta per non confondere questi numeri coi veri esponenti.
Essendo però una convenzione, è impossibile confondere questi numeri cogli
esponenti. Scrivendo CO2 tutti intendono che O2 vuol dire 2 atomi di ossigeno e non 2 × 2 = 4 atomi di ossigeno.
Mitscherlich, per evitare l’impiego di questi numeri simili a degli esponenti algebrici, propose di porre a sinistra dei simboli un numero in cifre della stessa altezza, come un coefficiente. Il cloruro di benzoile, ad esempio, e la benzina erano da lui scritti con:
7C5HOCl;
6C6H.
Ognuno vede quale confusione generi questo metodo; da nessuno fu adottato.
Appena Berzelius ebbe fatto la giusta proposta, adottata poi da tutti i chimici, di rappresentare gli elementi con simboli, distinguendoli con la prima lettera del loro nome latino, lingua specialmente allora conosciuta da tutto il mondo ed usata da molti celebri autori nella redazione delle loro Memorie, il Beudant ebbe tanto amor proprio nazionale, o come meglio in simili casi si dice oggi, ebbe tanto chauvinisme, da cambiare queste iniziali dei nomi latini con quelle del corrispondente nome francese. Il mercurio invece di Hg diventava Me, il sodio invece di Na diventava So, il potassio Po invece di K, ecc.!.
La scienza deve essere imparziale, e dicendo scienza in questo caso intendiamo coloro che la rappresentano. Lo chauvinisme è sempre dannoso.
Humphry Davy, nel discorso che pronunciò come presidente della Società Reale di Londra, pel conferimento della medaglia Copley ad Arago per la scoperta dello stato magnetico del rame in rotazione, diceva: «Science, like that nature to which it belongs, is neither limited by time nor space, it belongs to the world and is of no country and of no age». «La scienza appartiene al mondo intero; essa non è il patrimonio di un paese o di un’epoca».
Stabiliti così i simboli e le formole, Berzelius se ne servì per esprimere le reazioni in forma di equazioni. La reazione, ad esempio, fra lo zinco e l’acido solforico si rappresentò così:
Zn + H2O.SO3 = ZnO.SO3 + H2.
È dunque a Berzelius che devesi l’uso dei simboli, delle formole e delle equazioni quali si usano ancor oggi.
Questo linguaggio convenzionale, scrive Jörgensen, che nello sviluppo della chimica ebbe un’importanza incalcolabile, fu introdotto da Berzelius nel 1814.
VIII.
Ricerche di chimica organica Acidi organici Analisi organica Determinazione dell’azoto Acido lattico Acido racemico Acido glicerotartarico Acido solfonaftalinico Acido piruvico Ferrociauuri Solfo e seleniocianuri.
La chimica organica deve molto al Berzelius, sia per la parte teorica, sia per la scoperta di nuovi corpi o per l’analisi di corpi già conosciuti.
È noto come il suo compatriota Scheele scoprì i principali acidi organici: egli determinò la composizione dei principali acidi organici.
Lavoisier fu il primo a dimostrare che l’alcol, l’olio, la cera, quando bruciano completamente nell’ossigeno, dànno solamente dell’acido carbonico e dell’acqua, e giustamente ne concluse che questi corpi contengono solamente:
carbonio, idrogeno ed ossigeno.
Saussure e Berthollet si occuparono pure dell’analisi elementare, e Berzelius pubblicò i suoi primi lavori nel Gilbert’s Ann. d. Phys., t. XL. Però nel 1811 GayLussac e Thenard fecero conoscere il loro metodo, fondato sulla combustione della materia organica con clorato potassico e con questo analizzarono molte sostanze. È un metodo poco comodo e che talora può essere accompagnato da esplosione.
Nel 18141815 Berzelius pubblica la classica Memoria più sopra ricordata:
Esperienze per determinare le proporzioni definite, secondo le quali gli elementi della natura organica sono combinati. In questo grande lavoro determina la composizione dei principali composti organici, fra i quali l’acido acetico. È in questa Memoria ch’egli descrive il suo metodo d’analisi organica.
Brucia la sostanza con una miscela di clorato potassico, cloruro di sodio ed ossido di piombo, ed eseguisce la combustione in un tubo tenuto molto inclinato. Pesa l’acqua assorbita dal cloruro di calcio e dosa l’acido carbonico facendolo assorbire in un tubo pesato contenente KOH solida non troppo calcinata. Introduce questo tubo in una gran campana piena di mercurio ove si raccoglie l’CO2 e l’eccesso dell’ossigeno; assorbito CO2, estrae il tubo e lo pesa.
È una manovra delicata. Ma era già un gran passo verso il metodo più pratico dato poi da Liebig col suo famoso tubo a cinque bolle. L’apparecchio di Berzelius è rappresentato dalla figura 132.
Erano così esatte le analisi del Berzelius, che quella dell’acido succinico, ad esempio, concorda esattamente colla teoria.
Nel 1829 (26 novembre) Liebig scrive a Wöhler a proposito di un antico lavoro:
«Io ho ripreso l’analisi dell’acido succinico e dei suoi sali, ma ho perduto molto tempo e fatica; i miei risultati non differiscono di più di ¼ % da quelli che Berzelius ha già ottenuto. È l’ultima volta, non tenterò più di rifare le sue analisi».
Nella loro Memoria sugli eteri composti, Dumas e Boullay ricordano di aver rifatto le analisi degli acidi organici che entrano nella composizione degli eteri e «nous avons également obtenu des résultats identiques avec ceux que M.
Berzelius a fait connaïtre».
Il Berzelius, in questa grande Memoria ed in altre, come dissi, studia e determina la composizione dei principali acidi organici: ossalico, formico, acetico e molti acetati, succinico, citrico, tannico, gallico.
Oltre a questi acidi studiò l’acido racemico, l’acido ulmico.
È pure assai interessante il suo lavoro sull’acido lattico. L’acido lattico era stato scoperto verso il 1770 da Scheele nel latte inacidito. Nel 1808 Berzelius, esaminando il succo muscolare della carne, vi trovò dell’acido lattico, che fu denominato poi acido lattico della carne.
Leopoldo Gmelin ed altri chimici credevano di aver dimostrato che il cosidetto acido lattico di Scheele e di Berzelius non fosse che acido acetico impuro. Però Berzelius nel 1831, in una Nota: Sur l’acide lactique, dimostrò ad evidenza che l’acido lattico è un acido a sè, diverso dall’acido acetico. Ma Liebig non accettò l’affermazione del Berzelius e mise in dubbio l’esistenza dell’acido lattico nella carne. Questa fu una delle cause che determinarono la rottura dei rapporti amichevoli fra Liebig e Berzelius. Ma Berzelius aveva ragione, perché Liebig stesso, quando nel 1847 pubblicò la sua Memoria sulla composizione della carne, non solo dimostrò che nel succo muscolare veramente vi è dell’acido lattico, ma che questo acido è identico all’acido lattico di fermentazione del latte. Precisamente come già ammise Berzelius.
Nella classica Memoria sovraricordata del 18141815, insegnò ad analizzare i sali degli acidi organici e specialmente quelli di piombo. L’analisi dei sali di piombo non solo fu applicata da Berzelius per determinare la composizione degli acidi organici, ma anche molte sostanze organiche di carattere neutro e
che pure hanno la proprietà di formare dei composti piombici, quali sono lo zucchero, la gomma, ecc.
Conosciuta, scrive Dumas, la proporzione della materia organica che entra nel sale di piombo, Berzelius procede all’analisi del sale di piombo coll’ossido di rame, come se si trattasse di una sostanza organica qualunque. L’ossido di piombo non prova nessun cambiamento in questa analisi.
Però, bisogna dirlo, in qualche caso l’analisi dei sali di piombo ha condotto a risultati erronei; spesso sono preferibili i sali di argento.
Egli nel 1824 fece una serie di ricerche sugli acetati di rame, argomento allora specialmente ben difficile, perché si conoscono numerosi acetati basici di rame.
Egli esaminò specialmente questi ultimi e riuscì a stabilire l’esistenza dei seguenti:
2CuO.Cu(C2H3O2)2.1½H2O;
CuO.Cu(C2H3O2)2.6H2O;
CuO.2Cu(C2H3O2)2.6H2O;
47CuO.Cu(C2H3O2)2.12H2O (?).
Gli acidi organici erano da lui considerati come l’unione di un radicale idrocarbonato con dell’ossigeno. L’acido acetico, secondo Berzelius, era da considerarsi come un radicale acetile C4H6 formato da quattro atomi di carbonio e sei atomi di idrogeno unito con tre atomi di ossigeno, cioè:
C4H6 + O3;
questo era l’acido anidro per Berzelius, colle basi formava i sali e così si aveva acetato di potassio:
C4H6 + O3 + K2O;
dove si vede che anche qui l’ossigeno dell’acido e l’ossigeno della base sono nel rapporto 3 : 1. Nel sistema unitario l’acetato di potassio diventava C4H6K2O4 che è, coi pesi atomici moderni:
C2H3KO2.
Così egli dimostrava le analogie fra gli acidi organici e minerali. Analogie molto evidenti egli scorse giustamente tra i sali e gli eteri, nei quali egli ammise un radicale ossigenato che non è poi altro se non l’ossido di etile. Gli eteri composti erano l’insieme dell’ossido di etile con l’acido:
C4H10O.SO3 Etere solforico
C4H10O.C4H6O3.
Acetato di etile
E se si guardi bene, in fondo è ciò che si ammette ancora oggi.
Le sue ricerche dal 1813 al 1815 lo condussero all’analisi di un gran numero di sostanze organiche (acidi) che formano dei composti anche in proporzioni multiple cogli acidi metallici. A lui così venne l’idea di confrontare le materie inorganiche colle organiche, di considerarle sotto un punto di vista generale, comune, e di considerare le prime come derivanti da radicali semplici e le seconde da radicali composti. Ecco quanto egli scriveva nel 1817 nel suo Traité de Chimie, 1a ediz.: «Noi troviamo che la differenza tra i corpi organici e gli inorganici consiste in ciò che nella natura inorganica tutti i corpi ossigenati hanno un radicale semplice, mentre tutte le sostanze organiche sono formate da ossidi di radicali composti. Nelle materie vegetali il radicale si compone generalmente di carbonio e idrogeno e nelle sostanze animali di carbonio, idrogeno e azoto. Così il dire acido a radicale composto significa acido di origine organica».
Il Berzelius ammetteva la forza vitale, cioè egli credeva che a differenza dei corpi inorganici non si poteva ottenere artificialmente partendo dagli elementi.
E nel 1827, nella 2a ediz. del suo Traité, scriveva: «Gli elementi che si trovano negli esseri viventi ubbidiscono a delle leggi affatto diverse da quelle che reggono la natura inorganica».
Egli così ritorna al suo concetto fondamentale del dualismo elettrochimico: gli atomi di tutti i corpi, egli dice, hanno due poli nei quali si accumulano delle quantità di elettricità quasi sempre diverse e a seconda che predomina l’una o l’altra si hanno i corpi elettronegativi od elettropositivi, e secondo la natura dei corpi semplici le loro ultime particelle sono polverizzate a gradi diversi; queste particelle nei composti si uniscono pei loro poli contrari e le affinità che esercitano hanno la loro sorgente nelle attrazioni elettriche (Wurtz).
«In ciascuna combinazione, scrive il Wurtz, Berzelius distingue due elementi la cui opposizione è marcata dalla natura del fluido che vi predomina, ma che sono giustapposti e mantenuti per l’attrazione delle due elettricità di senso contrario. Nella decomposizione colla pila, questa attrazione è vinta dall’attrazione più forte che dirige ciascun elemento verso il polo di nome contrario. Questa teoria si applicava facilmente ai composti semplici della chimica inorganica, ma fu impossibile applicarla ai composti organici di natura
più complessa. Infatti, nei corpi che contengono carbonio, idrogeno, cloro, ossigeno, se i due primi elementi formano, come ammetteva Berzelius, il radicale elettropositivo, due elementi elettronegativi, il cloro e l’ossigeno dovevano spartirsi, come si direbbe, tra questo radicale, e questo spartimento era indicato nelle formole dualistiche spesso diffuse e complesse, ove l’ipotesi invece di piegarsi ai fatti vi si sostituiva arbitrariamente. La teoria elettrochimica di Berzelius perì per le sue esagerazioni». Ma il Wurtz ha ragione solamente in parte. Perchè anche nei composti organici che sono elettroliti l’ipotesi dualistica del Berzelius si applica ancora oggi.
Il grande concetto berzeliano di considerare sotto un unico punto di vista dualistico tanto i composti inorganici quanto gli organici, rimane.
Rispetto agli acidi organici il Berzelius ci diede il primo metodo per determinare il peso molecolare o l’equivalente, dopo averne determinata la composizione elementare (1814); questo metodo consiste nel determinare le quantità rispettive di questi acidi che si combinano con un equivalente di ossido di piombo o di ossido di argento. Egli considerò gli acidi organici, come costituiti da radicali idrocarburati uniti con un determinato numero di atomi di ossigeno, e riconobbe che nei loro sali, come per i sali inorganici, il rapporto tra gli atomi di ossigeno della base e quelli dell’acido è costante.
Dosamento dell’azoto nelle sostanze organiche colla calce potassica. In una magnifica Memoria: Second Mémoire sur des types chimiques, Dumas e Stas nel 1840 usarono una miscela fusa di calce e potassa, che denominarono calce potassica; al Berzelius, nel render conto di questo lavoro nel Rapport Ann. pel 1840 e presentato all’Accademia di Stockholm il 31 marzo 1841, venne l’idea di applicare la calce potassica per dosare l’azoto nelle sostanze organiche azotate, trasformando l’ammoniaca che si sviluppa in cloroplatinato di ammonio. Ed invero egli descrive questo suo processo nel Rapp. Ann., 1840 (ediz. fr., 1842, pag. 89) colle parole seguenti:
«Détermination du nitrogéne dans des corps nitrogénés. Quand nous rendrons compte de la chimie organique, nous aurons occasions de parler d’un travail de ces même chimistes, dans lequel ils ont montré qu’un mélange fondu de parties égales de chaux vive et d’hydrate potassique, peut être employée à produire différentes réactions sur des corps organiques à une température; il
se dégage de l’hydrogéne, tandis que des acides nouveaux restent combinés avec l’alcali. Ils n’ont employé ce melange que pour des corps non nitrogénés.
«Une expérience qui se rapproche beaucoup de celleci, est de se servir du même mélange, ou de tout autre alcali hydraté fixe, l’hydrate baritique par exemple, pour produire de l’ammoniaque de toute la quantité de nitrogène que renferme un corps organique, de le recueillir dans l’acide chlorhydrique, et de déterminer le nitrogène au moyen du chlorure platinicoammonique. Comme dans cette réaction il se produit continuellement un excés d’hydrogéne, il faut que le nitrogéne forme de l’ammoniaque et s’échappe sous cette forme, pour
«Une expérience qui se rapproche beaucoup de celleci, est de se servir du même mélange, ou de tout autre alcali hydraté fixe, l’hydrate baritique par exemple, pour produire de l’ammoniaque de toute la quantité de nitrogène que renferme un corps organique, de le recueillir dans l’acide chlorhydrique, et de déterminer le nitrogène au moyen du chlorure platinicoammonique. Comme dans cette réaction il se produit continuellement un excés d’hydrogéne, il faut que le nitrogéne forme de l’ammoniaque et s’échappe sous cette forme, pour