Orizzonte vissuto, orizzonte costituito

 

 

L'eccellenza dei risultati ottenuti da mendeleev in campo teorico, la stessa rilevanza da lui assunta nella vita economica della nazione richiedono uno sguardo più ravvicinato sull'ambiente scientifico in cui il grande chimico russo maturò il suo pensiero. Questo compito ci è facilitato dalla lettura delle minute delle riunioni della Società Chimica russa, fondata nell'ottobre del 1868 (18); vi ritroviamo infatti i nomi ei lavori di un'intera generazione di scienziati operanti in tutti i campi più avanzati delle discipline chimiche. Prima di qualsiasi altro va ricordato A. M. butlerow (1828-1886), che proprio nel 1868 si era trasferito dalla natia Kazan a Pietroburgo dove aveva ottenuto la cattedra di Chimica organica dell'Università.

 

Legato da stima a mendeleev (che pure avversava le sue posizioni teoriche), fu uno dei fondatori della teoria strutturale classica, dando a essa concetti operativi fondamentali, fra cui quello stesso di struttura chimica (1861). Un altro amico di mendeleev fu il già ricordato A. P, borodin, ora più noto perla sua musica che per i suoi articoli sulla polimerizzazione delle aldeidi; docente di chimica all'accademiamilitare di Pietroburgo dal 1864, scriveva le prime note del «Principe Igor» nel 1868, mentre mendeleev stata terminando il primo volume del suo trattato. Ancora da Kazan arrivavano le corrispondenze di V.V. markovnikov (1838-1904), che in quel periodo stava proponendo le sue regole di addizione, interpretate a livello elettronico solo sessanta anni dopo. mendeleev, pur ricoprendo la cattedra di Chimica generale all'Università, aveva mantenuto l'insegnamento di chimica organica all'Istituto tecnologico, e in questa istituzione aveva come colleghi due altri attivi membri della Società Chimica russa; Friedrich beilstein (1838-1906) e Victor von richter (1841-1891), entrambi appartenenti a vecchie famiglie tedesche, stabilitesi da tempo sul Baltico (sulla figura di beilstein torneremo fra poco). Da ultimo possiamo citare il giovane N. A. menshutkin (1842-1907), chimico analitico fra i primi a interessarsi a problemi di cinetica, fu anch'egli amico di mendeleev e a lui toccò l'onore di leggere il 6 marzo 1869 la prima memoria sul sistema periodico, data un'indisposizione dell'autore.

 

A questo quadro ricco di importanti personalità va aggiunto un tratto assolutamente peculiare della società russa del tempo. Se infatti le donne partecipavano in prima linea a tutte le imprese politiche e culturali più significative dell'intellighenzia russa, dai movimenti populisti alle attività terroristiche, non c'è da meravigliarsi della loro presenza in campo scientifico. Nelle minute della Società compaiono una signora Adelaide lukanin (19) e più volte una signorina Anna wolkow; quest'ultima per un suo «esauriente (ausführliche) lavoro sugli isomeri toluensolfonici ottiene gli applausi a  scena aperta di von richter che curava le corrispondenze per i Berichte: «Di tutti questi corpi la signorina wolkow ha presentato bellissimi preparati. Ella fa così valere i diritti del bel sesso non solo alla galanteria, ma anche al riconoscimento delle sue attitudini alla ricerca scientifica, difficile e faticosa» (20). Anche fra i collaboratori diretti di mendeleev troviamo una signora Katharina gutkowskaia, impegnata fra il 1875 e il 1878 in accurate misure sulla depressione capillare del mercurio in tubi di vetro (21).

 

Tutto un simile fiorire non deve però indurre a presumere un'inesistente compattezza nella comunità  scientifica, e tanto meno intorno alla persona di mendeleev. Già si è parlato dei suoi contrasti con i vertici politici dell'istruzione pubblica, lacerazioni altrettanto aspre persistevano fra gli scienziati delle due fazioni dette tradizionalmente 'tedesca' e 'russa'. La divisione risaliva alla fine del regno di Pietro il Grande, quando fu costituita a Pietroburgo l'Accademia delle Scienze, modellata secondo i consigli di leibnitz. Come molte riforme di Pietro e di Caterina (che inaugurò l'Accademia nel 1726), anche questo corpo scientifico, uomini e idee compresi, fu trapiantato dall'occidente europeo in Russia. Il dominio dell'Accademia sulla vita scientifica russa durò a lungo, alimentato dalla mancanza di un'adeguata tradizione di insegnamento (22). Solo all'inizio dell'Ottocento, con la fondazione di Università nelle province, le cose cominciarono a mutare, ma la vicenda in cui fu coinvolto lo stesso mendeleev nel 1880 dimostra la perdurante virulenza dell'opposizione tra l'ala conservatrice 'tedesca' e l'ala liberale 'russa'. In quell'anno si era resa vacante la cattedra di Chimica tecnologica presso l'Accademia imperiale delle Scienze e mendeleev era il candidato 'naturale', sia per il prestigio internazionale, sia per gli specifici contributi nel campo delle tecnologie chimiche. La candidatura di mendeleev era appoggiata da butlerow e in generale dal partito 'russo', mentre era duramente osteggiata dal segretario perpetuo dell'Accademia e dal partito 'tedesco', che aveva come candidato beilstein. Si trattava di due uomini 'opposti' e non solo per la loro posizione politica: beilstein era di carattere chiuso, non amava il lavoro sperimentale (questa sembra essere una delle motivazioni della sua grandiosa compilazione di chimica organica), e non era popolare fra gli studenti. mendeleev era aperto a discutere con tutti, contadini e popolani compresi, amava il lavoro sperimentale anche nelle sue forme più ripetitive, era adorato dagli studenti che riconoscevano in lui un geniale ed estroso didatta. Ma i tempi dell'Accademia non erano maturi, ne lo furono in seguito. La candidatura di mendeleev fu respinta con dieci voti contro nove e l'anno successivo beilstein ottenne la ambita cattedra, mentre lo scopritore del sistema periódico non entrò mai a far parte dell'Accademia imperiale.

 

Pur con le sue contraddizioni l'orizzonte vissuto da mendeleev era ricco di stimoli, di motivazioni pubbliche e personali a produrre conoscenza nei più diversi campi, da quelli contigui all'economia a quelli astratti. È in questo ampio contesto che mendeleev concepì e costituì il più vasto orizzonte teorico della chimica classica, questo sistema periódico degli elementi che a distanza di più di un secolo mantiene intatto il suo potere ordinatore su tutto l'insieme delle conoscenze chimiche. Come già cannizzaro per la riforma dei pesi atomici così anche il grande chimico russo fu forzato da un nuovo incarico didattico a 'far chiarezza' su quanto veniva accettato come comune patrimonio scientifico. Sappiamo che nel 1867 aveva ottenuto la cattedra di Chimica (inorganica) all'Università di Pietroburgo. Da scrittore infaticabile qual era si accinse subito a compilare un manuale di chimica generale e inorganica: alla fine del '68 era pronto il primo volume che trattava la parte generale e gli elementi più comuni, idrogeno, ossigeno, azoto e gli alogeni. Aveva iniziato inoltre il secondo volume con i primi due capitoli dedicati ai metalli alcalini (23). Fino a questo punto l'impianto dell'opera non si staccava dalla tradizione, ora però mendeleev aveva di fronte il problema di organizzare l'esposizione di quanto era noto sugli altri elementi superando il criterio, estrinseco alla materia, dell'ordine di 'importanza'. Secondo la sua stessa ripetuta testimonianza (24) aveva riportato le principali caratteristiche di ogni elemento su una scheda e aveva cercato di metterle secondo diversi Ordini' plausibili, ma solo quando aveva meditato sull'ordine dato dai pesi atomici crescenti aveva cominciato a intravvedere la periodicità delle proprietà chimiche e fisiche. Molti ostacoli dovevano però frapporsi prima che il sistema fosse pienamente accettato dallo scopritore e cominciasse a produrre esso stesso nuova conoscenza.

 

Alcune tappe di questo processo sono testimoniate persino dal materiale pubblicato da mendeleev in quegli anni. La prima esposizione del sistema, corrispondente alla comunicazione letta da menshutkin nel marzo del '69, apparve sulla Zeitschrift für Chemie. In essa sono assegnati i pesi atomici di 63 elementi (25); otto valori sono 'sbagliati', ovvero sono quelli correntemente accettati dai chimici di allora (l'autore aveva già corretto il peso atomico del berillio). Le vicende successive di questi valori furono alterne, in particolare quello per il tellurio che nel marzo è 128 (seguito da un punto interrogativo) per diventare 122 nell'ottobre (26) e riassestarsi  a 125 nel dicembre del '70 (27) e a «125?» nel successivo agosto del 1871, data del grande articolo apparso sugli Annalen (28). Il tormento dato da questo numero è chiaro: ostinatamente il tellurio si rifiutava di precedere lo iodio, così come faceva il selenio con il bromo.

 

Di diversa difficoltà il problema legato ai pesi atomici del cerio, del lantanio e del 'didimio'; a questi elementi erano dati in marzo i valori 92,94 e 95; nella tavola del '70 appare solo il cerio con un bei punto interrogativo, nella tavola del 1871 i valori saranno 140, 180 e 138 con un vistoso 'errore' per il lantanio (il 'didimio' sarà scisso nel 1885 da welsbach in praseodimio e neodimio). In effetti l'inversione' tellurio-iodio, come più tardi quella argo-potassio, rimarrà inspiegabile nel sistema di mendeleev, così come la folla dei lantanidi che 'fortunatamente' era nel 1869-1871 rappresentata solo da quattro membri, i tre già discussi e l'erbio, che nascondeva in sé altri sei elementi fra cui lo scandio (29).

 

La tavola del dicembre '70 è la prima presa di posizione del chimico russo nel dibattito che la sua pur breve nota del marzo '69 (nella versione tedesca) aveva suscitato nella comunità internazionale. Essa è accompagnata nello stringato rapporto di von richter dalle prime precise previsioni di mendeleev su ekaboro, ekaalluminio e ekasilicio (30)· In una seconda presa di posizione, datata marzo 1871, mendeleev rivendica la propria autonomia da qualsiasi 'predecessore' (31), cosa per altro non certo messa in dubbio da Lothar meyer che anzi aveva citato  più volte il suo collega russo in una breve nota del 1870. In essa aveva discusso la dipendenza della natura degli elementi dal loro peso atomico, facendo particolare riferimento alle loro proprietà fisiche il cui variare era esemplarmente descritto dalla curva dei volumi atomici (32). In realtà il russo, il tedesco (e lo ignorato newlands) avevano lavorato in assoluta reciproca indipendenza (33). Si giunge così al già citato articolo dell'agosto 1871, un lavoro di grande ampiezza (quasi cento pagine), la cui ricchezza conoscitiva ed epistemológica ci richiederà, nella prossima nota, un'analisi attenta e dettagliata.

 

Conclusioni

 

mendeleev fu uno scienziato e un tecnologo: le due 'funzioni' non furono mai disgiunte, gli stessi 'oggetti' su cui eseguiva accurate misure chimico-fisiche erano di alto interesse tecnico-economico. Il suo sguardo passò spesso dai reperti degli strumenti scientifici agli obbiettivi di sviluppo della Russia di witte; nel quadro dei programmi di ricerca del chimico russo l'incontro con il sistema periódico rimase solo un episodio, sia pure rilevante, di un itinerario assai complesso lungo il quale, con pesante ostinazione, egli inseguì ogni traccia che sembrasse collegare i fenomeni chimici con la massa delle sostanze che ne erano protagoniste. Alla radice di questa scelta strategica vi è, come vedremo, l'assunzione (metafisica) di un totale predominio della meccanica Newtoniana anche nel mondo degli atomi e delle molecole.

 

Istituto di Chimica fisica dell'Università, Torino.

 

 

Bibliografia e note

 

(18) J. R. partigton: «A History of Chemistry», vol. IV, Mac- millan, Londra 1964, p. 894.

(19) V. V. richter: «Correspondenz aus St. Petersburg am 27. März», Ber. 5, 328-335 (1872), rif. alla p. 331.

(20) V. V. richter: «Correspondenz aus St. Petersburg am 5/17. April», Ber. 3, 421-428 (1870). citato alla p. 425.

(21) Rif. (3), p. 4763. A livello più intimo mendeleev fu sempre riconoscente alla moglie Anna per essere stato iniziato da lei ad apprezzare le arti figurative.

(22) H. M. leicester: «The history of chemistry in Russia prior to 1900», J. Chem. Educ. 24, 438-443 (1974).

(23) D. C. rawson: «The process of discovery: Mendeleev and the periodic law», Ann. Sci. 31, 181-204 (1974), rif. alla p. 190.

(24) D. mendeleef: «Principles of chemistry», vol. II, Longmans, London 1905, p. 30-31. mendeleev  aveva parlato di questo suo 'procedimento di scoperta' sia con brauner sia con kurbatov.

(25) D. mendelejeff: «Über die Beziehungen der Eigenschaften zu den Atomgewichten der Elemente», Z. /. Chemie 5, 405-406 (1869).

(26) V. V. richter: «Correspondenz aus St. Petersburg am 17. Oktober 1869», Ber. 2, 552-554 (1869), rif. alla p. 553.

(27) V. V. richter: «Correspondenz aus St. Petersburg am 6/18. Dezember», Ber. 3, 988-992 (1870), rif. alla p. 992.

(28) D. mendelejeff: «Die periodische Gesetzmässigkeit der chemischen Elemente», Ann. Supplementbdand 8, 133-229 (1871), rif. alla p. 144.

(29) Si veda lo schema pubblicato nel rif. (18), p. 909.

(30) Rif. (27), p. 991. Fra altre inesattezze il rif. (23) post-data al 1871 la comparsa di questi termini nel linguaggio di mendeleev (alla p. 203). Si tratta di errori singolari in un lavoro che si picca di fare della filologia.

(31) D. mendelejeff: «Zur Frage über das System der Elemente», Ber. 4, 348-352 (1871).

(32) L. meyer: «Die Natur der chemischen Elemente als Funktion ihrer Atomgewichte», Ann. Supplementband 7. 354-364 (1870). Tav. III fuori testo.

(33) L. cerruti: «La mole. Uno studio sull'epistemologia regionale dei chimici», CNR, Torino 1984, p. 34-39.

 

LA CHIMICA E L'INDUSTRIA, V. 66, N. 12, DICEMBRE 1984