(f. Palermo, Sicilien, 13. juli 1826; D.Rom, Italien, 10. maj 1910),
Kemi.
var den yngste af de ti børn af Mariano Cannaro, en dommer og minister for politi i Palermo, og Anna Di Benedetto, der kom fra en familie af sicilianske adelsmænd. Sicilien var under reglen om Bourbon konger i Napoli, og familien Cannestaro støttede regimet. En af Stanislaos søstre blev en dame, der ventede på dronningen. På hans mors side var der imidlertid en række politiske liberale. Tre af maternelle onkler blev senere dræbt i kampagner af Garibaldi, og han selv blev en stærk antimonarkist.
den tidlige uddannelse i Palermo-skolerne var i det væsentlige klassisk, skønt den omfattede nogle matematik. I 1841 kom han ind på universitetet i Palermo som medicinstuderende. Her mødte han fysiologen Michele foder, der introducerede ham til biologisk forskning. Med foder forsøgte han at finde ud af en sondring mellem centrifugale og centripetale nerver. I løbet af dette arbejde indså Cannisaro sit behov for mere forståelse af kemi, som blev meget dårligt undervist på universitetet.
i 1845, på kongressen for italienske forskere i Napoli, rapporterede Cannisaro resultaterne af sine fysiologiske studier og mødte fysikeren Macedonio Melloni, i hvis laboratorium han arbejdede i kort tid. Han betroede sin mangel på kemisk træning til Melloni og blev som et resultat introduceret til Raffaele Piria, professor i kemi ved Universitetet i Pisa og dagens førende italienske kemiker. Han tog ham som laboratorieassistent og lærte ham ikke kun kemi, men tillod ham også at deltage i undersøgelser af naturlige stoffer. Det var i Pisa mellem 1845 og 1847, at han besluttede at vie sig til kemi. Her blev han også en nær ven af Cesare Bertagnini, en meget lovende elev af Piria ‘s. selvom Bertagnini døde på tredive, han og Cannestaro, sammen med Piria, var indflydelsesrige i grundlæggelsen af en italiensk skole for kemi i begyndelsen af 1850’ erne.
i sommeren 1847 vendte han tilbage til Palermo og havde til hensigt at genoptage sine studier i Pisa om efteråret. Han fandt snart ud af, at en revolution mod Bourbons var under forberedelse; og på trods af hans families konservatisme sluttede han sig til revolutionærerne. I januar 1848 blev Bourbons drevet fra Napoli og kongeriget Sicilien blev oprettet. Han blev artilleriofficer og repræsentant i Underhuset og deltog aktivt i kampene. Da oprøret endelig mislykkedes i April 1849, blev han tvunget til at flygte til Marseille.
fra Marseilles tog han vej til Paris, hvor han gennem Pirias indflydelse mødte Cahours, der introducerede ham i Chevreuls laboratorium i Jardin des Plantes. Her genoptog han sine kemiske studier, hvor han arbejdede med Stanislaus Clous på cyanamid og dets derivater.
i 1851 var han i stand til at vende tilbage til Italien som professor i Fysik, Kemi og mekanik ved Collegio National i Alessandria. Selvom faciliteterne var dårlige, opfordrede Piria ham til at acceptere stillingen, fordi den kunne—og faktisk gjorde—føre til bedre aftaler. Han opbyggede forskningslaboratoriet og udførte noget af sit bedste arbejde inden for organisk kemi der.
som et resultat af sit arbejde i Alessandria blev han udnævnt til professor i kemi ved Universitetet i Genova i 1855. Der var ikke noget laboratorium på universitetet; og en fremragende lærer var i stand til en tid at afsætte meget tanke til sit kursus i teoretisk kemi. Det var fra Genova, at han i 1858 sendte brevet, der beskriver den kurs, som hans berømmelse hovedsagelig hviler på. I September 1860 deltog han i Karlsruhe-Kongressen, hvor han bekendtgjorde sine ideer til den kemiske verden. I 1856 eller 1857 giftede han sig i Florence, Henrietta visner, datter af en engelsk præst. De havde en datter og en Søn, som blev arkitekt.
politiske begivenheder ændrede igen løbet af Cannestaros karriere. Garibaldi ‘ s sicilianske oprør i 1860 var vellykket, og Cannestaro vendte tilbage til sit hjemland Palermo for at deltage i den nye regering. Denne gang deltog han ikke i de faktiske kampe, men han blev medlem af det ekstraordinære Råd for staten Sicilien. I 1861 blev han udnævnt til professor i uorganisk og organisk kemi ved Universitetet i Palermo. Endnu en gang måtte han organisere og bygge et laboratorium, da den eneste facilitet til kemisk forskning var det samme lille rum, der havde været tilgængeligt i hans studiedage. Han var så succesrig i sin indsats, at Palermo blev centrum for kemisk uddannelse i Italien. Blandt hans elever var Adolf Lieben, som senere var en kendt organisk kemiker. Samtidig var han aktiv med at etablere skoler af forskellige typer i Palermo, og under en koleraepidemi fungerede han som kommissær for Folkesundhed.
med foreningen af Italien foretog Cannestaro sit sidste træk til universitetet i Rom i 1871. Som før fandt han, at laboratoriefaciliteter var blevet forsømt. Han grundlagde derfor det italienske Institut for kemi i det gamle kloster. I det fungerende laboratorium, som han etablerede, var han i stand til at fortsætte arbejdet med forfatningen af naturlige stoffer, som han var begyndt med Piria. Hans indsats i den sidste del af hans liv var afsat til at bestemme strukturen af santonin, som han viste sig at være en af de få naturlige forbindelser afledt af naphthalen. Med sin flytning til Rom blev han gjort til senator for kongeriget. Som i Palermo brugte han meget tid på offentlige og borgerlige opgaver.
Cannisaro fortsatte med at holde sine foredrag med stor entusiasme og succes indtil næsten slutningen af sit liv og ophørte dem kun året før hans død ved treogfirs. I den sidste del af sit liv blev han hædret af de fleste af de vigtige videnskabelige samfund i Italien og resten af Europa. På hundredeårsdagen for hans fødsel i 1926, under den anden nationale italienske kongres for ren og Anvendt Kemi, blev hans krop overført til Pantheon i Palermo.
Cannisaro udførte alt sit eksperimentelle arbejde inden for organisk kemi. Hver gang han havde et laboratorium til rådighed, fortsatte han arbejdet med naturlige stoffer, som han var begyndt i Pisa. Han brugte også meget tid på studiet af aromatiske alkoholer, en klasse af forbindelser, der ikke var kendt før hans arbejde. I 1853, mens han studerede adfærden af bensaldehyd, opdagede han sin reaktion med kaliumhydroksid, hvor en iltning-reduktion producerer både benssyre og bensylalkohol. Dette er stadig kendt for organiske kemikere som ” Cannestaro-reaktionen.”Han var også den første til at foreslå navnet” hydroksyl ” for OH radical.
Cannvaros varige berømmelse afhænger dog af det brev, han skrev i 1858 til sin ven Sebastiano De Luca, der havde efterfulgt Bertagnini i Pirias stol i Pisa. Dette var den berømte “Sunto di un corso di filosofia chimica fatto nella Reale Universit Kurt di Genova”, der blev offentliggjort i tidsskriftet Nuovo cimento, der blev oprettet i Pisa af Piria, samme år og genoptrykt som en pjece i 1859. Det er ofte blevet genudgivet og oversat.
kemiens komplicerede tilstand, der førte til, at han skrev sit brev, stammede fra begivenheder og personligheder, der gik så langt tilbage som halvtreds år før “Sunto” dukkede op. Da Dalton udgav det første bind af bogen, der forklarede sin atomteori i 1808, overvejede han, men afviste tanken om, at lige store mængder gasser under de samme betingelser indeholdt lige mange partikler. Kun få år senere, i 1811, tog Amedeo Avogadro op på denne ide. Ved at skelne klart mellem atomer (som han kaldte “elementære molekyler”) og molekyler (“integrerede molekyler”) var han i stand til at drage en række vigtige konklusioner. Tre år senere foreslog amp Kurtre en lignende ide. Hvis konklusionerne fra denne hypotese var blevet accepteret på det tidspunkt, de blev foreslået, ville kemikere have været skånet for et halvt århundredes forvirring. Papirerne blev imidlertid ikke godt forstået; og de kendte kemiske fakta var ikke tilstrækkelige til at give alle de beviser, der var nødvendige for at bekræfte hypotesen. Endnu vigtigere accepterede de myndigheder, der dominerede kemisk tænkning i første halvdel af det nittende århundrede, Berselius og Dumas, ikke ideen.
Berselius skelner ikke atomer fra molekyler og taler ligegyldigt om et atom af hydrogen eller et atom af alkohol. Hans elektrokemiske (dualistiske) teori, som han forsøgte at gøre alle fakta i overensstemmelse med, krævede, at kemiske forbindelser holdes sammen af modsatte elektriske ladninger. Der kunne således ikke være en kombination af elektrisk lignende atomer, og brint og ilt kunne ikke være diatomisk. Berselius ‘ analytiske bestemmelser af atomvægte var baseret på Gay-Lussaes lov om at kombinere mængder af gasser og var i de fleste tilfælde ret nøjagtige; dog var han ikke i stand til at anvende denne lov konsekvent på faste forbindelser, og derfor var et antal af hans værdier for atomvægte forkerte.
Dumas erkendte, at dampdensitetsbestemmelser kunne bruges til bestemmelse af atomvægte; men da han også forvirrede atomer og molekyler, skrev han om vand som sammensat af “et atom af brint” og “et halvt atom af ilt.”For Berselius var begrebet et halvt atom latterligt.) Dumas bestemte damptætheden af kviksølv, fosfor, arsen og svovl og fandt “atomare” vægte, som han mente var umuligt høje. Han kasserede derfor Avogadros hypotese. I 1843 accepterede Berselius Dumas eksperimentelle resultater og afviste bestemt Avogadro-konceptet. Indflydelsen fra disse to mænd var så stærk, at hypotesen om atomvægte havde ringe chance for at blive accepteret.
i mellemtiden havde han i 1813 foreslået brugen af ækvivalente vægte som de grundlæggende enheder i kemi. Tilsvarende vægte appellerede til mange kemikere, fordi de syntes at være eksperimentelt bestemmelige uden brug af nogen teori. Forvirring blev øget, fordi der ikke var nogen standardisering af betydning for mange formler, der blev anvendt til at repræsentere kemiske forbindelser. Symboler, der involverede spærrede eller dobbeltatomer, betød forskellige ting for forskellige kemikere. Da Laurent og Gerhardt i 1840 ‘ erne forsøgte at vende tilbage til Avogadros princip, gik de for langt og introducerede ny forvirring i kemi. Et par mænd, såsom M. A. A. Gaudin, en lommeregner i Bureau des Longitudes i Frankrig, værdsatte Avogadro-hypotesen og offentliggjorde arbejde afhængigt af det; men de var uden for officielle kredse og havde ingen indflydelse.
således var der ingen enighed blandt kemikere om, hvilke værdier der skulle vedtages for atomare, molekylære eller tilsvarende vægte; ingen mulighed for at systematisere forholdet mellem de forskellige elementer; og ingen enstemmighed om, hvordan organiske forbindelser skal formuleres.
manglen på laboratoriefaciliteter på de forskellige universiteter, hvor han havde undervist, og hans egen entusiasme for undervisning havde kombineret sig for at få Cannosaro til at tænke meget over de kurser, han gav. Han anerkendte godt vanskelighederne, som hans studerende stødte på med at lære kemi, da de fandt ud af, at selv videnskabsmestere ikke kunne være enige om, hvad der udgjorde den grundlæggende struktur af kemiske forbindelser. Da han troede, at han forstod, hvordan denne forvirring var opstået, satte han sig til at forklare så enkelt og tydeligt som muligt, hvad det sande grundlag for kemi skulle være. At han var italiener tillod måske, at han kunne se tydeligere end udenlandske kemikere, hvad hans landsmand Avogadro havde foreslået næsten halvtreds år tidligere. I sit teoretiske kursus foreslog han nu at rydde op i de vanskeligheder, der var opstået. Hans brev til Luca skitserede udviklingen af hans pædagogiske ideer.
Cannisaro var godt læst i kemiens historie og var derfor i stand til at udvikle sit kursus Historisk. Han gav ikke kun kredit til arbejdet med kendte figurer, men brugte også tid til så lidt kendte forfattere som Gaudin. Hans første fire forelæsninger var rent historiske for at give sine studerende baggrunden for at forstå den aktuelle kemisituation.
Cannaro begyndte med at understrege sondringen mellem atomer og molekyler lavet af Avogadro og amp Larre. Han forklarede derefter teorierne om Berselius, og hvordan de havde vildledt masteranalytikeren. Han viste også, hvordan Dumas havde følt sig tvunget til at konkludere, at der var forskellige regler for uorganisk og organisk kemi. Han gennemgik bidragene fra mange kemikere tættere på sin egen tid og viste, hvor ofte de havde nærmet sig sandheden uden at indse det fuldstændigt. Gennem denne historiske gennemgang insisterede han gentagne gange på, at anvendelsen af Avogadros hypotese forklarede de uoverensstemmelser, som andre bemærkede, og at der ikke var kendt nogen fakta, der modsiger den.
han var derefter klar til i sit femte foredrag at vise, hvordan Avogadros hypotese kunne bruges. Det meste af det, han påpegede, var blevet sagt, eller i det mindste underforstået, af Avogadro; men han bragte det meget tydeligere ud og var i stand til at levere et væld af eksempler fra sager, der ikke tidligere var kendt. Han understregede, at da alle atomvægte er relative, måtte der vælges en standardvægt, som alle andre værdier kunne sammenlignes med. Han valgte brint som denne standard, men da han vidste, at det var diatomisk, brugte han “et halvt molekyle brint” som enhed. Ved at bruge dette udtryk undgik han Dumas ‘ fejl, “halvatomet af brint”, der havde forstyrret Berselius.”Sammenlign de forskellige mængder af det samme element indeholdt i molekylet af frit stof og i dem af alle dets forskellige forbindelser, og du vil ikke være i stand til at undslippe følgende lov: de forskellige mængder af det samme element indeholdt i forskellige molekyler er alle multipler af en og samme mængde, som altid er hel, har ret til at blive kaldt et atom.”Dette kaldte han loven om atomer, og Partington siger, at det fortjener at blive kaldt Cannosaro-princippet. Han gav adskillige eksempler på anvendelsen af denne lov, især på metaller, hvis atomvægte var i en bestemt forvirringstilstand.
metoden til bestemmelse af molekylvægte ved anvendelse af damptætheder afhang af eksistensen af flygtige forbindelser. Når sådanne forbindelser ikke var kendt for et givet grundstof, brugte de analogier eller var afhængige af forholdet mellem atomvægt og specifik varme opdaget af Dulong og Petit. I det tilfælde, hvor begge metoder kunne bruges, viste han, at de gav det samme resultat. Dette styrkede hans argument. I sin diskussion af organiske radikaler understregede Cannisaro deres lighed i at kombinere magt til atomer af forskellige elementer. Denne tilgang kom meget tæt på en erklæring om teorien om valens, som endnu ikke var klart udtalt. Han påpegede, at radikaler som methyl er monatomiske, ligesom hydrogen, mens radikaler som ethylen ligner mercuriske eller cupriske forbindelser. “Analogien mellem kviksølvsalte og salte af ethylen eller propylen er ikke blevet bemærket, så vidt jeg ved, af nogen anden kemiker.”
således gjorde han i sin” Sunto ” ikke kun opmærksom på Avogadros hypotese, gjorde sondringen mellem atomer og molekyler helt klar og viste, hvordan damptætheder kunne bruges til at bestemme molekylvægte (og atomvægte), men han lagde fuldstændig ideen om, at uorganisk og organisk kemi fungerede efter forskellige regler. Som Tilden opsummerede sit arbejde i Memorial Lecture for Chemical Society, “der er faktisk kun en videnskab om kemi og et sæt atomvægte.”
da “Sunto” først blev offentliggjort, tiltrak den lidt opmærksomhed, muligvis på grund af stedet og sproget for dens offentliggørelse. Kemikere blev mere og mere frustrerede i deres forsøg på at systematisere deres videnskab. Dette gjaldt især de yngre arbejdere, der var mest aktive inden for forskning, og som mest følte behov for en sund teoretisk baggrund for deres studier. En førende ånd i denne søgen efter en baggrund var August Kekul Karrus, der netop havde offentliggjort sit epokale papir om sammenkobling af kulstofkæder og tetratomiciteten af kulstof. I foråret 1860 foreslog han sin ven Carl, professor i kemi ved Technische Hochschule i Karlsruhe, at en international kemikerkongres skulle indkaldes til blandt andet at etablere mere præcise definitioner af begreberne “atom, molekyle, ækvivalent, atomicitet, alkalitet osv.”I samarbejde med Charles fra Paris organiserede Kekul og Kekul den første internationale kemiske kongres, der mødtes i Karlsruhe i tre dage, begyndende den 3. September 1860. De fleste af de mænd, der deltog, var de yngre kemikere, aktive inden for forskning og derfor ivrige efter at afklare grundlaget for deres studier. Mange af de veletablerede ældre mænd, som Liebig og V. L., Der var mere sikre på deres teoretiske ideer, kom ikke. Dumas var den vigtigste af de ældre arbejdere, der deltog, men han brugte meget af sin tid på at gentage ideen om forskellen mellem uorganisk og organisk kemi.
på mødets første dag var diskussionen centreret om sondringen mellem fysiske molekyler, hvilket betød partikler af en gas, væske eller fast stof; kemiske molekyler, den mindste del af en krop, der deltager i en reaktion, men i stand til at blive opdelt; og atomer, som ikke kunne opdeles. Selvom Kekul Karrus støttede denne sondring, sagde han, at han ikke kunne se nogen forskel mellem fysiske og kemiske molekyler. På den anden dag blev spørgsmål om nomenklatur drøftet, og på den tredje dag var der en livlig overvejelse af, om Berselius ‘ principper skulle vedtages med henblik på nomenklatur. En langvarig tilbagevisning af dette forslag, hvor han opsummerede de argumenter, han havde brugt i “Sunto.”Han forsvarede stærkt Avogadros hypotese og påpegede, at anomale damptryk af nogle stoffer kunne forklares med fænomenet dissociation ved højere temperaturer, som for nylig var blevet opdaget af Deville. I den efterfølgende diskussion var den fremherskende opfattelse, at der ikke kunne stemmes om videnskabelige spørgsmål, og at hver videnskabsmand skulle have fuld frihed til at bruge det system, han foretrak.
han gik i slutningen af mødet og følte sandsynligvis, at hans indsats havde været forgæves. Men hans ven Angelo Pavesi, professor i kemi ved Universitetet i Pavia, forblev bag og distribuerede kopier af” Sunto”, som Cannestaro havde bragt med sig. Dette var det afgørende skridt, for det bragte Cannestaros klare og logiske argumenter opmærksom på dagens vigtigste kemikere. Da disse argumenter var forberedt på at introducere studerende til kemi, de udeladte intet trin i ræsonnementet eller fradragene og var således ideelt egnet til at overbevise selv praktiserende kemikere, hvis forudfattelser måske havde forhindret dem i at følge en mere kondenseret version.
en af de første til at se betydningen af papiret var Lothar Meyer, der læste pjecen på vej tilbage til Breslau. Da han udtrykte det, faldt skalaerne fra hans øjne, og han var overbevist. Hans bog die modernen Theorien der Chemie, udgivet i 1864, udnyttede Cannestaros ideer overalt og udøvede en stærk indflydelse på den kemiske verden. Mendeleev deltog også i Kongressen og skrev senere om det forsvar, som Cannestaro havde præsenteret for Avogadros hypotese. Det var anerkendelsen af ægte atomvægte, der tillod Meyer og Mendeleev at formulere den periodiske lov i slutningen af 1860 ‘ erne.
i organisk kemi forsvandt også forvirringen af formler, der havde sin oprindelse i uenigheden om, hvorvidt man skulle bruge atom-eller ækvivalente vægte af kulstof og ilt. Vejen blev åbnet for den fulde udvikling af den strukturelle teori udviklet af Butlerov og andre i årtiet efter Karlsruhe-Kongressen. I 1860 var den kemiske verden klar til genoplivning af Avogadros hypotese, men det var den store logik og klarhed i Cannestaros præsentation, der gjorde dens accept let.
bibliografi
I. originale værker. Der er en bibliografi over Cannaros papirer om eksperimentel kemi i Bulletin. Socialistkandidat fra Frankrig, 4. ser., 7 (1910), VII–VIIII. Cannestaro-reaktionen er beskrevet af Cannestaro selv i” Ueber den der Benstarrisusforbryder Alkohol”, i Justus Liebig ‘ s Annalen der Chemie, 88 (1853), 129-130; 90 (1854), 252-254. “Sunto di un corso di filosofia chimicu fatto nella Reale Universit Kurt di Genova” optrådte i Nuovo cimento, 7 (1858), 321-366, og blev genudgivet som en pjece (Pisa, 1859). En engelsk oversættelse er Alembic Club genoptryk, no. 18 (Edinburgh, 1910); og en tysk oversættelse er Ostvalds Klassiker, nr. 30 (1891).
II. sekundær litteratur. Omfattende biografisk materiale findes i Tilden. “Memorial Lecture,” i Journal of the Chemical Society. 101 (1912). 1677-1693; og Domenico Marotta, “Stanislao Cannisaro”, 69 (1939), 689-717. En kortere biografi er A. Gautier,” Stanislas Cannosaro, ” i Bulletin. Sociokript, 4.ser, 7 (1910). I-VI. I Karlsruhe-Kongressen beskrives Clara De Milt,” Carl og Kongressen i Karlsruhe”, i Chymia, 1 (1948). 153–169.
Henry M. Leicester