Cannizzaro e il congresso di Karlsruhe
Il congresso internazionale di Chimica si tenne dal 3 al 5 settembre 1860 a Karlsruhe in Germania. Fu il primo congresso professionale di una disciplina scientifica.
Sui lavori che si svolsero in quei tre giorni abbiamo il resoconto ufficiale scritto da Charles Adolphe Wurtz (1817–1884) che era uno dei cinque segretari eletti il primo giorno del congresso.
Ho tradotto il resoconto che è disponibile di seguito in formato PDF:
Al giorno d’oggi le conferenze sono così diffuse che è difficile immaginare la vita accademica senza di esse, ma 150 anni fa non era così. Oggi le conferenze sono pianificate almeno con un anno di anticipo, ma non fu così per l’evento di Karlsruhe. Le cose presero una piega seria quando gli organizzatori avvicinarono diversi scienziati importanti per chiedere se i loro nomi potevano essere inclusi in un invito ufficiale. L’invito fu fatto circolare ai primi di luglio. La conferenza si tenne due mesi dopo, in settembre. Si rimane a bocca aperta pensando che la conferenza fu pianificata in pochi mesi senza e-mail o una diffusa rete elettrica. Oltre ad essere stato un punto di riferimento accademico, il meeting è stato essenziale per chiarire alcuni dilemmi principali che avevano messo in difficoltà i chimici a quel tempo.
La molecola dell’acqua
Nel periodo in cui si tenne la conferenza, la chimica era in uno stato di totale disordine. Sebbene la maggior parte dei chimici credevano nell’esistenza di atomi e molecole, c’era la necessità di darne una definizione condivisa, inoltre vi era grande disaccordo sulle formule molecolari. Anche semplici molecole come quella dell’acqua erano animatamente dibattute. La maggior parte dei più importanti chimici del tempo sosteneva che la formula della molecola d’acqua era OH, una minoranza affermava che fosse H2O.
Molecole più complesse erano un campo di battaglia ancora più grande: almeno 19 rappresentazioni dell’acido acetico erano usate nei manuali di quel periodo, come fece rilevare Kekulè al congresso.
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Gli ingranaggi della scienza chimica si stavano inceppando . Le fondamenta della disciplina erano insicure, gli studenti erano confusi, il dissenso tra l’élite stava crescendo, il disaccordo era dominante.
Avogadro dimenticato
Uno dei maggiori ostacoli a quel tempo era che nessuno conosceva i corretti pesi atomici degli elementi. I chimici discutevano se il corretto peso atomico dell’ossigeno era 8 o 16, e del carbonio 6 o 12. Cinquanta anni prima del congresso di Karlsruhe, il chimico italiano Amedeo Avogadro aveva proposto una teoria per la quale volumi uguali di gas diversi, nelle stesse condizioni, contenevano un ugual numero di molecole. Questa ipotesi avrebbe risolto il dibattito ma era stata solo parzialmente accettata. Se si fosse creduto nella teoria di Avogadro allora si sarebbero ottenuti i corretti pesi molecolari così come i corretti pesi atomici, i quali costituivano il lavoro preliminare richiesto per costruire in seguito la Tavola Periodica.
La posizione di Berzelius
Un’altra comune convinzione errata era stata introdotta dallo svedese Jöns Jacob Berzelius, il più influente chimico di quel tempo. Berzelius aveva correttamente compreso che le forze elettrostatiche erano alla base della formazione dei composti, nei quali individuava sempre una parte positiva e una negativa. Generalizzando questa teoria, chiamata appunto dualistica, Berzelius deduceva che le molecole diatomiche quali H2, O2, ipotizzate da Avogadro, non potevano esistere perché gli atomi si sarebbero respinti allo stesso modo delle cariche dello stesso segno.
Tante teorie
Il problema con gli scienziati famosi, allora come adesso, è che può essere molto difficile per gli altri attaccare con successo le loro teorie. Nel 1860 era in circolazione un miscuglio di sistemi differenti per descrivere atomi, molecole e loro formule. Tra le teorie, la più avanzata, venne proposta da due chimici francesi Charles Gerhardt and Auguste Laurent. Essi erano osteggiati per le loro idee socialiste, un fatto che non aiutava l’accettazione delle loro idee scientifiche. Ma la loro teoria ebbe un piccolo gruppo di sostenitori che comprendeva un trio di chimici il quale decise di organizzare la prima conferenza internazionale. Il fine nascosto degli organizzatori di Karlsruhe era di mettere insieme la comunità internazionale dei chimici per promuovere la teoria di Gerhardt and Laurent, la quale includeva l’accettazione della teoria di Avogadro così come l’esistenza delle molecole diatomiche.
Chi erano i tre organizzatori?
Tre giovani professori di chimica presero l’iniziativa di organizzare il congresso in cui i temi controversi potessero essere risolti:
Friedrich August Kekulé von Stradonitz (1829–1896)
aveva studiato originariamente architettura all’Università di Giessen. Ispirato dalle lezioni di Justus von Liebig (1803-1873), passò alla chimica. Dopo aver conseguito la laurea e dopo aver compiuto soggiorni a Parigi, Svizzera e Inghilterra, Kekulé divenne professore di chimica all’Università di Gand in Belgio. Fu lì che chiarì la struttura dei composti del carbonio aromatico. Nel 1867, fu nominato professore di chimica all’Università di Bonn. Oggi, il suo nome è associato in particolare al concetto dell’anello esagonale del carbonio nel benzene che propose nel 1865.
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Carl Weltzien (1813–1870)
fu allievo di Friedrich Wöhler (1800–1882) e Eilhard Mitscherlich (1794–1863) a Berlino. Arrivò al Politecnico di Karlsruhe nel 1841 e nove anni dopo divenne capo del Dipartimento di Chimica.
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Charles Adolphe Wurtz (1817–1884)
si laureò in medicina a Strasburgo, in Germania, e studiò chimica a Giessen con Liebig. Fu assistente di Dumas a Parigi a partire dal 1845 e gli successe nel 1853 come titolare della cattedra di chimica presso la Facoltà di Medicina. Kekulé conobbe Wurtz nel suo soggiorno a Londra nel 1852.
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Perchè a Karlsruhe
Nell’estate del 1859 Kekulé visitò Weltzien a Karlsruhe e propose di organizzare un congresso internazionale di chimici nella città di Baden per risolvere la confusione riguardante i concetti di “atomo”, “molecola” ed “equivalenza”. Karlsruhe era vista come un luogo adatto per la conferenza proposta non solo perché Weltzien era a capo del dipartimento di chimica del Politecnico, ma anche perché si poteva sperare in un sostegno dal Granduca Federico I (1826–1907) di Baden, noto come patrocinatore delle Scienze.
Istituto di Tecnologia di Karlsruhe
L’attuale Istituto di Tecnologia di Karlsruhe fu fondato nel 1825 come Scuola Politecnica Granducale di Baden; modellato sull’École Polytechnique di Parigi, fu la prima università tecnica in Germania e godette di un’ottima reputazione. Nel 1851, Weltzien aveva costruito un laboratorio di chimica modellato su quello di Liebig a Giessen: il laboratorio costava 25000 Gulden, quasi la metà del budget annuale del Politecnico. Questo e la nomina di tre eminenti scienziati a cattedre di chimica avevano portato Karlsruhe al primo posto tra le scuole di chimica delle università tedesche. La comoda posizione di Karlsruhe portò gli organizzatori ad aspettarsi che molti colleghi francesi avrebbero partecipato alla conferenza proposta, nonché il già noto chimico di Heidelberg Robert Bunsen (1811–1899).
Preparazione
Dopo l’incontro con Kekulé a Karlsruhe, Weltzien, durante il semestre invernale 1859-1860, abbozzò i piani per una conferenza in una lettera a Wurtz a Parigi e August Wilhelm Hofmann (1818-1892) a Londra. Alla fine di marzo del 1860, Kekulé e Weltzien si recarono a Parigi per visitare Wurtz e fecero i primi passi per attuare i loro piani. Fu progettato di inviare una lettera per ottenere il supporto dei più importanti chimici dell’epoca. Oltre ai tre organizzatori, 42 famosi chimici firmarono la lettera, tra cui Bunsen, Dumas, Liebig, Mitscherlich e Wöhler. Altri nella lista dei firmatari erano Stanislao Cannizzaro (1826–1910), Otto Erdmann (1804–1869), Herman von Fehling (1811–1886), AW Hofmann, Herman Kopp (1817–1892), Louis Pasteur (1822–1895), Henry Roscoe (1833–1915) e Adolph Strecker (1822–1871). Weltzien ricevette 129 adesioni e le risposte furono così positive che si pensò che l’organizzazione pratica del congresso potesse iniziare.
I partecipanti
I partecipanti erano per la maggior parte sostenitori di una tendenza conservatrice a mantenere il sistema di Berzelius. Solo una minoranza, alla quale appartenevano gli stessi organizzatori, seguiva la teoria molecolare dei chimici francesi Auguste Laurent e Charles Gerhardt. Al congresso parteciparono 127 chimici; 57 dalla Germania, 21 dalla Francia, 18 dalla Gran Bretagna, 7 ciascuno dalla Russia e dall’Austria-Ungheria, 6 dalla Svizzera, 3 ciascuno dalla Svezia e dal Belgio, 2 dall’Italia e 3 da altri paesi. Erano presenti noti chimici come Bunsen, Adolf von Baeyer, Emil Erlenmeyer, von Fehling, Carl Fresenius, Kopp, Friedrich Beilstein, Jean-Baptiste Boussingault, Dumas, Arnould Paul Edmond Thénard, Cannizzaro, Dmitri Mendeleyev e Lothar Meyer. La maggior parte dei partecipanti si conoscevano perché la comunità accademica di chimica in quel momento era ancora piccola. Inoltre, la maggior parte di loro aveva imparato la chimica a Parigi, Giessen o Heidelberg.
L’evento
Il congresso è iniziato lunedì 3 settembre alle 9:00. L’incontro si tenne nella sala delle assemblee del parlamento di Baden. Al pari di molte conferenza di oggi, nella serata di apertura, “i membri fraternizzarono … anche se questo particolare incontro non era menzionato nel programma, esso non fu affatto il meno gradito “scrisse un delegato. Il chimico russo Alexander Borodin, che è meglio ricordato come compositore di diverse sinfonie e dell’opera “Principe Igor “, era presente e probabilmente eseguì della musica durante il raduno.
L’organizzazione
I partecipanti si dividevano in gruppi per discutere le questioni controverse ad esempio la stechiometria o la rappresentazione delle formule molecolari, per poi ritornare nella riunione plenaria per discutere le deliberazioni. Tuttavia a volte il consenso tra un gruppo era indebolito dall’opinione personale del presentatore. Infatti, la conferenza era principalmente dominata dalla voce dei chimici della vecchia guardia, così tanto che gli organizzatori cominciarono a temere che i loro sforzi fossero stati vani e che la conferenza stesse andando verso un completo fallimento.
I risultati
I risultati concreti originariamente pianificati dagli organizzatori non furono raggiunti; tuttavia, il raduno di così tanti chimici, dall’interno della Germania e dall’esterno, ebbe un effetto catalizzatore sullo sviluppo della chimica teorica. Lo sviluppo del sistema periodico e l’accettazione generale della teoria di Avogadro-Ampère in particolare furono indubbiamente promossi dal congresso. Alla fine del congresso accadde un episodio fuori dall’ufficialità: Angelo Pavesi, professore di chimica a Pavia e seguace di Cannizzaro, che aveva partecipato insieme a lui al congresso, quando i lavori si stavano concludendo, distribuì a tutti i partecipanti una ristampa del saggio “Sunto di un corso di filosofia chimica “che Cannizzaro aveva scritto nel 1858.
Il commento di Mayer
Mentre molte copie furono gettate nel cestino, alcune furono lette con attenzione. Lothar Meyer fu tra quelli che lo lesse e ne fu molto colpito. Così esprimeva la sua opinione sul congresso: «Sebbene formalmente fosse senza risultato, in effetti era stato molto utile con i numerosi scambi di opinioni avuti in vista del successivo accordo generale. Al termine dell’incontro l’amico Angelo Pavesi ha distribuito per conto dell’editore di un oscuro giornale un saggio ristampato per l’occasione, “Sunto” di Cannizzaro, che era apparso alcuni anni prima ma non aveva ricevuto molta attenzione… . Rimasi stupito dalla sua chiarezza, il manoscritto copriva tutti i punti importanti della controversia. Era come se le squame mi cadessero dagli occhi, i dubbi svanissero e una sensazione di tranquilla certezza mi colse».
Su questo tema vedi anche :
https://www.robertopoetichimica.it/primo-congresso-chimica-karlruhe/
