ITIS Galileo Galilei

Johann Heinrich Schulze (1667-1744)

Viene proposto un esperimento di laboratorio destinato soprattutto a un corso di chimica di base. La dimostrazione ricrea un esperimento di Johann Heinrich Schulze, chimico tedesco (1687-1744), che prevede la riduzione di un sale d'argento mediante la luce solare. Si tratta di un esperimento con il quale è iniziata la storia avvincente della fotografia . Nell'esperimento vengono riprodotte e fissate all'interno di una bottiglietta, riempita di una dispersione di Carbonato di Argento, lettere che permangono per più giorni. È senz'altro un esperimento che stimola l'interesse e l'attenzione degli studenti. La sua esecuzione è relativamente semplice. Il materiale necessario è facilmente reperibile. L'articolo, al seguente indirizzo contiene tutte le informazioni per l'esecuzione dell'esperienza e altre notizie storiche :

https://www.robertopoetichimica.it/scrivere-con-la-luce-un-esperimento-storico-per-il-laboratorio-di-chimica/

Vi presento una esperienza di laboratorio per la scuola secondaria che ripropone la sintesi storica dell’urea di Wohler del 1828 tratta e tradotta dal Journal Chemical education. Una esperienza di facile esecuzione. Il prodotto, l'urea, si ottiene con alto rendimento e comporta l'uso di precipitazioni, separazioni e tecniche di ricristallizzazione. L’urea si presta senza complicazioni alla caratterizzazione con la spettroscopia infrarossa( opzionale), e la sua purezza ( e identità) può essere valutata con la determinazione del punto di fusione. L'esercizio può essere completato in due sedute di tre ore, o con alcune revisioni può essere ridotto a una seduta di laboratorio di tre ore . Riproporre in laboratorio una delle esperienze storiche   tra le più famose rappresenta per lo studente una motivazione sicuramente molto forte.

Affrontare con la classe il ruolo storico che ha avuto la sintesi dell’urea nell’incrinare il dominio delle teorie vitalistiche (che oggettivamente costituivano un ostacolo nella prima parte dell’’800 alla sintesi di composti organici), e nel far nascere il concetto fondamentale di isomeria, costituisce un prezioso arricchimento culturale all’attività di laboratorio . Per questa parte trovate anche un articolo pubblicato in questo blog “La sintesi dell’urea di Wöhler 1828: la prima sintesi organica”.

La descrizione della parte sperimentale è contenuta nell’articolo al seguente indirizzo :

 https://www.robertopoetichimica.it/la-sintesi-dellurea-di-wholer-una-esperienza-di-laboratorio/

La sintesi dell’UREA di Wöhler 1828: la prima sintesi organica

Ho tradotto l’articolo dagli Annalen der Physik und Chemie, 88, Lipsia dal titolo “Sulla produzione artificiale di urea “nel quale Friedrich Wöhler (1800-1882) nel 1828 espone in modo molto sintetico la scoperta della sintesi dell’urea. Il mondo della chimica organica, che lo stesso Wohler aveva definito “una giungla inestricabile”, stava cominciando a essere oggetto di indagine sistematica grazie alla messa a punto dell’analisi elementare   tramite combustione delle sostanze. Dopo Lavoisier, l’analisi era stata perfezionata divenendo una tecnica di routine presso tutti i laboratori d’Europa. Questa era lo stato dell’analisi, mentre la via sintetica trovava difficoltà obbiettive, alle quali si aggiungeva, però, la convinzione diffusa che nella sintesi di una sostanza organica, come avveniva in natura, interveniva una forza vitale non disponibile nel laboratorio del chimico. Wohler, con la sintesi dell’urea incrinò questa convinzione, ma la cosa che ebbe immediata risonanza non fu la sintesi della prima sostanza organica, ma la scoperta che l’urea aveva la stessa composizione del cianato di ammonio! Stava nascendo il concetto di isomerismo, e Wohler ne fu consapevole anche se, da persona molto modesta quale era, si mostrò molto prudente.

Ho tradotto anche un bellissimo saggio dall’inglese dello storico della chimica Theodor Benfey nel quale illustra gli aspetti chimici che stanno alla base del lavoro di Wöhler, ne valuta la risonanza che ebbe nell'ambiente dei chimici dell'epoca e il ruolo che svolse nella critica alla teoria Vitalistica e nella nascita dell’isomeria. È un saggio molto utile se si volesse utilizzare il saggio di Wohler in un lavoro di didattica sulla storia della chimica organica. Tutto il materiale è contenuto al seguente indirizzo:

https://www.robertopoetichimica.it/la-sintesi-dellurea-di-wohler-1828/#more-12150 

Traduzione dal francese del primo saggio di August Kekulè sulla struttura del Benzene -1865
Nel 1858 i chimici Archibald Couper e August Kekulè a distanza di pochi giorni l'uno dall'altro enunciarono la teoria sulla tetravalenza del carbonio e la formazione delle catene di carboni negli idrocarburi alifatici. La storia di Couper, come chimico, finì subito dopo sopraffatto da una grave malattia invalidante. Kekulè divenne invece un chimico in vista nella comunità scientifica e nel 1865 presentò un saggio dal titolo:
"Sulla costituzione delle sostanze aromatiche"
E' il primo saggio a cui ne seguiranno altri. Ho tradotto questo saggio dal Bulletin de La Société Chimique de Paris 1865 di August Kekulè (1829-1896) perché in esso si enuncia per la prima volta la costituzione del nucleo del benzene nelle sostanze aromatiche. Sarà l'inizio di una lunga e problematica ricerca che troverà il suo epilogo nella meccanica quantistica. Una scoperta che sarà alla base di una vera e propria rivoluzione industriale a cavallo tra '800 e '900, specie in Germania. Nel saggio Kekulè si esprime con prudenza, in modo interlocutorio, dando risposte possibili ma non dogmatiche. Fa uso di una rappresentazione delle strutture molecolari che è molto particolare, sono state chiamate "formule a salciccia". Si rimane sorpresi di non vedere rappresentato il classico esagono del benzene. Ma sarà in seguito che, abbandonando la sua rappresentazione a salciccia, userà quella di un esagono. Tuttavia saranno i suoi allievi a rappresentare il benzene nella forma classica con cui lo conosciamo. Poiché le formule a salciccia possono costituire un ostacolo alla lettura del saggio e alla piena comprensione del suo valore, il saggio è preceduto da una introduzione dove sono spiegate le sue strutture molecolari.
Il saggio in formato PDF è contenuto nel seguente articolo del mio blog, da cui è liberamente scaricabile:
http://www.robertopoetichimica.it/anno-1865-si-svela-lenigma-della-molecola-del-benzene/#more-8616