Chimica organica: come un composto di urina ha cambiato il concetto di vita

Alla fine del XVIII secolo, i chimici hanno cominciato a capire che ogni sostanza nel mondo, dall’aria e l’acqua ai metalli, le rocce e gli organismi viventi è costituita dagli stessi ingredienti di base, chiamati elementi. Cominciarono così a compilare elenchi di questi elementi, tra cui idrogeno, ossigeno, carbonio e metalli come ferro, rame e oro. E hanno sviluppato tecniche per identificare e misurare le proporzioni degli elementi in sostanze più complesse o “composte”. 

Nei primi anni del XIX secolo si sono resi conto che ogni elemento è fatto di minuscole particelle indivisibili chiamate atomi e che i composti erano fatti di questi atomi in disposizioni e combinazioni diverse. 

È così che è nata la chimica moderna, il cui compito è mostrare un sistema per spiegare come si forma tutto. Ma c’era qualcosa ancora ad essere un mistero per la scienza: le sostanze organiche.

La chimica può studiare e comprendere i composti presenti negli organismi viventi e piante e gli animali contenenti gli stessi elementi, in particolare il carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto. Ma i chimici non potevano decifrare le combinazioni e le misteriose proporzioni di queste cose. Pertanto, era impossibile per loro creare sostanze organiche in un laboratorio.

Nessuno capiva come si comportasse effettivamente la natura delle cose e la convinzione era che ci fosse qualcosa di unico nel far vivere una misteriosa “forza vitale”. Questa teoria era conosciuta come “vitalismo” e contrassegnava la differenza tra i prodotti naturali e quelli che potevano essere prodotti in un laboratorio.

Ma la teoria fu rovesciata nel 1828, grazie a un chimico tedesco di nome Friedrich Wöhler.

Prima sostanza sintetica

Wöhler ha creato la prima sostanza organica composta da componenti inorganici e, quindi, è stata la prima a trasformare una materia inerte in un prodotto vivente. Di cosa si trattava? Curiosamente, era l’urea, uno dei principali composti nelle urine.

Non era una creazione intenzionale: Wöhler non stava cercando di riprodurre la pipì. La storia della sua scoperta era iniziata alcuni anni prima, nel 1823, quando il giovane scienziato tedesco si trasferì a Stoccolma, per studiare con il famoso chimico svedese Jons Jakob Berzelius.

Un anno dopo, Wöhler trovò qualcosa di interessante. Scoprì che, mescolando ammoniaca con una sostanza chiamata cianogeno, fatta di cianuro, poteva produrre il composto di acido ossalico e cristalli bianchi che non era in grado di identificare. Ci sono voluti quattro anni per capire che questi cristalli erano di urea.

Il materiale aveva esattamente la stessa proporzione di elementi del sale chiamato cianato di ammonio – una parte di carbonio e ossigeno, due di azoto e quattro di idrogeno – ma Wöhler vide che non si comportava affatto come il cianato di ammonio.

Alla fine, concluse che la sua creazione aveva le stesse proprietà dell’urea, che fino ad allora era stata trovata solo da fonti viventi.

Pietra miliare

La scoperta – che di fatto creò due sostanze organiche, poiché l’acido ossalico è prodotto anche in alcune piante – rimase negli annali scientifici come una delle più importanti pietre miliari della chimica. Molti la considerano la nascita della chimica organica, che oggi ci consente di produrre dalle medicine e carburanti ai sapori e profumi.

Wöhler impiegò quattro anni per concludere che i cristalli bianchi che aveva creato erano urea. E diversi testi scientifici scritti dopo il 1840 hanno evidenziato la creazione di urea sintetica come l’inizio della fine del vitalismo.

Ciò è stato sottolineato anche dai necrologi scritti dopo la morte di Wöhler, nel 1882, che lo considerava l’uomo che abbatteva il muro tra il mondo vivente e il mondo inorganico. Oggi la teoria secondo cui Wöhler ha fatto cadere il vitalismo di per sé ha un nome: è chiamato il “mito di Wöhler“. Ed è abbastanza diffuso.

Ma è innegabile che la scoperta del tedesco abbia dimostrato che i chimici potevano riprodurre prodotti naturali, il che ha portato molti di loro a cercare di emulare e persino rivaleggiare con la natura.

In pochi decenni furono compiuti enormi progressi e, alla fine del 19° secolo, nacque l’industria chimica che avrebbe plasmato la nostra vita moderna.