Fondamenti di chimica organica
Liebig riuscì a istituzionalizzare l’insegnamento indipendente della chimica, che fino ad allora nelle università tedesche era stato insegnato in aggiunta alla farmacia per farmacisti e medici. Inoltre, ha ampliato il campo dell’insegnamento della chimica formalizzando uno standard di formazione basato sull’esperienza pratica di laboratorio e focalizzando l’attenzione sul campo incolto della chimica organica. La chiave del suo successo si è rivelata un miglioramento del metodo di analisi organica. Liebig ha bruciato un composto organico con ossido di rame e ha identificato i prodotti di ossidazione (vapore acqueo e anidride carbonica) pesandoli, subito dopo l’assorbimento, in un tubo di cloruro di calcio e in un apparecchio a cinque bulbi appositamente progettato contenente potassio caustico. Questa procedura, perfezionata nel 1831, ha permesso di determinare il contenuto di carbonio dei composti organici con una precisione maggiore di quella precedentemente nota. Inoltre, la sua tecnica era semplice e veloce, consentendo ai chimici di eseguire sei o sette analisi al giorno rispetto a quel numero a settimana con metodi più vecchi. Il rapido progresso della chimica organica testimoniato nei primi anni 1830 suggerisce che la svolta tecnica di Liebig, piuttosto che l’abbandono della convinzione che i composti organici potessero essere sotto il controllo delle “forze vitali”, fu il fattore chiave nell’emergere della biochimica e della chimica clinica. L’apparato di potassio a cinque bulbi da lui progettato per l’assorbimento di anidride carbonica divenne rapidamente, e rimane fino ad oggi, emblematico della chimica organica.
L’introduzione di questo nuovo metodo di analisi da parte di Liebig ha portato ad un decennio di indagini intensive sui composti organici, sia da Liebig che dai suoi studenti. Liebig stesso pubblicò una media di 30 documenti all’anno tra il 1830 e il 1840. Molti di questi rapporti investigativi sono diventati molto significativi per ulteriori sviluppi nella teoria e nella pratica della chimica organica. Più degno di nota tra questi scritti furono la sua serie di documenti sul contenuto di azoto delle basi, il lavoro congiunto con Wöhler sul radicale benzoile (1832) e sui prodotti di degradazione dell’urea (1837), la scoperta del cloralio (tricloroetanale, 1832), l’identificazione del radicale etilico (1834), la preparazione dell’acetaldeide (etanale, 1835) e la teoria dell’idrogeno degli acidi organici (1838). Ha anche reso popolare, ma non ha inventato, il condensatore Liebig, ancora usato nelle distillazioni di laboratorio.
L’abilità analitica di Liebig, la sua reputazione di insegnante e il sussidio del governo dell’Assia al suo laboratorio crearono un grande afflusso di studenti a Giessen nel 1830. Infatti, così tanti studenti furono attratti da Liebig che dovette espandere le sue strutture e sistematizzare le sue procedure di formazione. Un numero considerevole di suoi studenti, circa 10 per semestre, erano stranieri. Mantenere un seguito devoto tra il pubblico straniero ha contribuito fermamente a stabilire l’enfasi di Liebig sull’insegnamento e la ricerca basati sul laboratorio in paesi stranieri e in altri stati tedeschi. Ad esempio, il Royal College of Chemistry fondato a Londra nel 1845, la Lawrence Scientific School fondata all’Università di Harvard nel 1847 e il grande laboratorio di Hermann Kolbe a Lipsia in Sassonia nel 1868 furono tutti modellati sul programma di Liebig.
Una delle principali indagini che Liebig perseguì in collaborazione con Wöhler fu un’analisi dell’olio di mandorle amare nel 1832. Dopo aver dimostrato che l’olio poteva essere ossidato in acido benzoico (acido benzenecarbossilico), i due chimici postularono che entrambe le sostanze, così come un gran numero di derivati, contenevano un gruppo comune, o “radicale”, che chiamarono “benzoil.”Questa ricerca, basata sul modello elettrochimico e dualistico della composizione inorganica del chimico svedese Jöns Jacob Berzelius, si è rivelata un punto di riferimento nella classificazione dei composti organici in base ai loro radicali costituenti.
La teoria radicale, insieme a un grande accumulo di dati provenienti da esperimenti di analisi organica, ha fornito a Liebig e Wöhler uno sfondo sufficiente per iniziare ad analizzare i composti organici complessi nelle urine. Tra il 1837 e il 1838 hanno identificato, analizzato e classificato molti dei costituenti e prodotti di degradazione delle urine, tra cui urea (carbammide), acido urico, allantoina e uramil. Tra le loro conclusioni, uramil è stato segnalato per essere prodotto da “innumerevoli metamorfosi” di acido urico—di per sé un prodotto di degradazione, hanno congetturato, di carne e sangue. Questa magnifica indagine, che stupì i chimici britannici quando Liebig lo riferì alla British Association for the Advancement of Science durante una visita in Gran Bretagna nel 1837, diede ai medici contemporanei una nuova visione della patologia di molte malattie renali e della vescica urinaria. Più tardi, nel 1852, Liebig fornì ai medici semplici procedure chimiche per determinare quantitativamente la quantità di urea nelle urine. In un altro lavoro di uso pratico per i medici, ha determinato il contenuto di ossigeno dell’aria quantificando il suo adsorbimento in una soluzione alcalina di pirogallolo (benzene-1,2,3-triolo).
