acqua e l’atomismo

Un po' di storia


Un elemento particolare 

L’acqua e l’atomismo

Henry  Cavendish rivoluziona le credenze antiche

IL VERO PADRE DELLA COCA COLA?
Un elemento particolare
L’acqua è stata considerata per molti secoli un “elemento” assieme alla terra, all’aria e al fuoco; il filosofo greco Talete (ca. 640-546 a.C.) la scelse addirittura come arché (elemento base che costituisce tutte le sostanze): questa sostanza sembrava essere quella presente in maggiore quantità. L’acqua circondava la Terra, permeava l’atmosfera sotto forma di vapore, gocciolava attraverso il sottosuolo e senza di essa la vita era impossibile. Per di più Talete immaginava che la Terra fosse un disco piatto, sormontato da un emisfero di cielo e galleggiante su un oceano infinito di acqua.
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L’acqua e l’atomismo
Nel XVII secolo, alcuni filosofi ripresero la teoria degli atomi di Democrito. Faceva parte di questi atomisti anche il chimico irlandese Robert Boyle (1627-91), impressionato dagli scritti del filosofo francese Pierre Gassendi (1592-1655). Nel 1622 Boyle aveva pubblicato la legge di proporzionalità inversa che legava il volume di un campione d’aria alla pressione e giustificò la compressione dell’aria con la sua struttura di minuscoli atomi intervallati da spazi vuoti. Quindi il fenomeno studiato non sarebbe stato altro che l’eliminazione degli spazi vuoti e il conseguente avvicinamento degli atomi. Gli atomisti allargarono quest’ipotesi a tutte le sostanze liquide e solide. Infatti, partendo dal presupposto che l’acqua, riscaldandosi, forma un vapore visibile con le proprietà fisiche delle sostanze aeriformi, supposero che il vapore acqueo, cioè l’acqua allo stato di gas, fosse composto di atomi. Quindi perché non dovrebbe esserlo anche allo stato liquido a allo stato solido ?
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Henry  Cavendish rivoluziona le credenze antiche

Henry Cavendish (1731-1810) era un ricco fisico e chimico britannico, eccentrico, che si interessò in particolare a un gas precedentemente isolato da Boyle e da Hales, l’idrogeno, che però allora era chiamato “aria infiammabile”. Ne studiò sistematicamente le proprietà e le pubblicò nel 1776 nel trattato intitolato Three Papers Containing Experiments on Factitious Air: era un gas molto leggero (undici volte più dell’aria) e, a differenza dell’aria e dell’anidride carbonica, si infiammava facilmente. Inoltre, partendo da un esperimento di Warltire, che consisteva nel bruciare un composto di aria e idrogeno, in una provetta di cuoio e poi in una di vetro, sulle pareti della quale appariva un velo di vapore, Cavendish mostrò che il vapore non proveniva dall’umidità dell’aria ma dalla combustione dell’idrogeno con una determinata proporzione di aria comune.
Così Cavendish capì che l’acqua era data dall’esplosione di idrogeno e ”aria deflogisticata”, cioè ossigeno, gas isolato poco prima  da Priestley. (1784-Experiments on Air) Era un altro grave colpo per la teoria greca degli elementi, in quanto dimostrava che l’acqua non era una sostanza semplice. Questa reazione fu scoperta nello stesso periodo anche dal britannico James Watt, che però, per scrupolo, aveva tardato a divulgare le sue conclusioni. Successivamente il chimico francese Antoine-Laurent Lavoisier stabilì la sintesi della reazione su basi quantitative e si deve a lui il termine “idrogeno”. Si dovrà aspettare il 1804 perché il chimico francese Joseph-Luis Gay-Lussac e il naturalista tedesco Alexander von Humboldt stabiliscano la formula dell’acqua : H2O.