L`avventura della vita

Scheda di approfondimento
L’avventura della vita
Clara Frontali
Rispondere alla domanda su cosa distingua un essere vivente da un oggetto inanimato richiede un percorso articolato, in cui sono implicate anche nozioni di chimica. È questa una materia a cui sono stati dedicati scarsi sforzi
divulgativi a livello di scuola primaria. Questo volume adotta la forma di una presentazione storica per rispondere a queste esigenze e, nel contempo, per stimolare il senso critico dell’alunno mostrando come la scienza non sia
una pura somma di «fatti»: interpretazioni e ipotesi hanno giocato e giocano un ruolo essenziale nella costruzione del sapere scientifico.
U n e s p e rim e n to fa m o s o
Gli alchimisti e i primi chimici non erano molto interessati a fare misure: a loro interessavano molto di più le trasformazioni in cui, per esempio, una sostanza cambiava vistosamente di colore, oppure esplodeva. Fare misure era
noioso, e non se ne vedeva l’utilità. Inoltre, essi pensavano di poter creare la materia con qualche incantesimo. Ci
volle molto tempo per capire che la materia non si crea né si distrugge: fu Lavoisier con la sua bilancia a dimostrarlo intorno al 1775.
Ma quasi duecento anni prima di Lavoisier, un medico e alchimista olandese, Jan Baptiste Van Helmont (15801644) aveva eseguito un esperimento, divenuto celebre. Aveva preso una piccola pianta di salice e l’aveva pesata
accuratamente. Il suo peso era pari a 5 libbre (circa due chili e mezzo). L’aveva messa in un grosso vaso che conteneva 200 libbre (circa 100 chili) di terra ben asciutta, e aveva continuato ad annaffiarla per ben cinque anni con
acqua pura. Aveva coperto la parte superiore del vaso con un foglio di metallo bucherellato che, pur lasciando passare l’acqua, serviva a ridurre al minimo la quantità di polvere che si poteva depositare sopra la terra. Si era preoccupato inoltre che l’acqua non contenesse impurità che potessero contribuire a nutrire la pianta, ma non si era
minimamente curato di misurare la quantità di acqua che somministrava alla pianta, tanto era sicuro in anticipo del
risultato. Infatti era convinto che tra i quattro elementi tradizionali (terra, aria, acqua, fuoco), solo l’acqua fosse
importante, e che la pianta fosse – per usare le sue parole – «veramente e materialmente figlia della sola acqua».
Alla fine dei cinque anni, la pianta era cresciuta fino a pesare 169 libbre (circa 85 chili) mentre il peso della terra
nel vaso era rimasto praticamente lo stesso: era diminuito solo di pochi grammi (2 once). Van Helmont concluse
che l’accrescimento della pianta (tronco, foglie e radici) era dovuto esclusivamente all’acqua che era stata aggiunta.
Questo esperimento è spesso citato come una straordinaria anticipazione della scienza moderna, e certo per i suoi
tempi (inizio del 1600!) era eccezionale, ma nello stesso tempo è un bellissimo esempio di come si possano fare
errori di interpretazione quando si hanno opinioni preconcette. La conclusione di Van Helmont infatti era sbagliata: alla crescita di una pianta è assolutamente necessaria la seppur piccola quantità di sostanze nutrienti contenute
nel terreno. Inoltre Van Helmont non poteva immaginare che la sua pianta, durante i cinque anni della crescita,
doveva aver assorbito tanta anidride carbonica dall’aria!
Ch e e s p e rim e n to s i p uò fa re in cla s s e ?
Produciamo anidride carbonica
Prendere tre bicchieri di vetro. Mettere nel primo bicchiere un paio di cucchiaini di bicarbonato di sodio, versare
nel secondo bicchiere aceto fino a circa un quarto del volume, e nel terzo altrettanta acqua. Accendere un fiammifero e introdurlo per un attimo in ciascuno dei bicchieri: si potrà verificare che la fiamma resta accesa.
Versare ora una metà dell’acqua nel bicchiere col bicarbonato e l’altra metà in quello con l’aceto: la prova del fiammifero ripetuta per i due bicchieri mostra che la fiamma continua a bruciare bene.
Se ora si versa il bicchiere contenente acqua e aceto nell’altro (quello con acqua e bicarbonato) si vedrà il liquido
ribollire tanto da traboccare. Il fiammifero acceso posto prontamente sopra la schiuma si spegnerà di colpo. Infatti
quando il bicarbonato «reagisce» con l’aceto si produce anidride carbonica. È questa che – liberandosi sotto forma
di bolle – spinge via l’aria, e senza ossigeno il fiammifero non può bruciare.
L e tture c o n s ig liate
Laurent Degos, Il mio corpo: centomila miliardi di cellule, in questa stessa collana.
Étienne Klein, Gli atomi dell’Universo, in questa stessa collana.
Clara Frontali, Geni, Edizioni Lapis.
S iti I n te r n e t
http://www.mtsn.it/energia/prova.html
Questo sito presenta, con linguaggio semplice, esperimenti di chimica e fisica divertenti e facili da realizzare.
http://www.chem4kids.com
Questo sito, adatto a ragazzi un po’più grandi, permette di approfondire diversi argomenti riguardanti il vivente,
la struttura della cellula, la biochimica. Richiede la conoscenza della lingua inglese.
Scheda per l’alunno
L’avventura della vita
Clara Frontali
1. R a cchiud i co n un ce rchio q ue lle tra le s eg ue n ti vo ci che d e s crivo n o un a co s a v iva :
un corallo
in fondo al mare
un virus
del computer
una stalattite
un robot
in movimento
un fagiolo secco
un microbo
2. Co llega o g n i vo ce e le n ca ta a s in is tra a lla fra s e a p p ro p ria ta :
A. La fotosintesi
a. è come una combustione senza fiamma
B. L’ossidazione
b. richiede energia solare
C. La molecola di un composto
c. non si crea né si distrugge
D. La materia
d. contiene un numero intero di atomi
per ciascuno degli elementi presenti
3. R is p o n d i a l l e s e g u e n t i d o m a n d e
A. Che cosa c’è tra un atomo e l’altro?
B. Quale elemento è assolutamente necessario perché una candela bruci, il ferro arrugginisca,
e una sostanza organica come il glucosio fornisca energia diventando anidride carbonica e acqua?
C. Che cos’è un microrganismo?
D. Da dove viene l’ossigeno presente nell’atmosfera terrestre?
4. Co m p le ta le fra s i utiliz z a n d o le s eg ue n ti p a ro le, a n ch e p iù vo lte :
atomi – elemento – molecole – ipotesi
Lavoisier definì un ............................ come una sostanza che non può essere decomposta in altre.
Dalton pensò che ogni .............................. è composto di ................................ uguali tra loro,
ma diversi da quelli di un altro .................................
Avogadro formulò l’............................... che gli atomi si potessero associare a formare ....................................
anche se erano uguali.
5. Co s a ho im p a ra to / Co s a m i rico rd o
...................................................................................................................................................................................................
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Risposte agli esercizi
L’avventura della vita
Clara Frontali
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1. un corallo, un fagiolo, un microbo.
2. A.
B.
C.
D.
b.
a.
d.
c.
3. A. il vuoto
B. l’ossigeno
C. un organismo (capace di vita autonoma) formato da una sola cellula
D. dalle piante verdi
4. Lavoisier definì un elemento come una sostanza che non può essere decomposta in altre.
Dalton pensò che ogni elemento è composto di atomi uguali tra loro, ma diversi da quelli di un altro elemento.
Avogadro formulò l’ipotesi che gli atomi si potessero associare a formare molecole anche se erano uguali.