(Palermo, Sicilia, 13 de julio de 1826; Roma, Italia, 10 de mayo de 1910),
química.
Cannizzaro era el menor de los diez hijos de Mariano Cannizzaro, un magistrado y ministro de policía en Palermo, y Anna di Benedetto, que provenía de una familia de nobles sicilianos. Sicilia estaba bajo el gobierno de los reyes borbones de Nápoles, y la familia Cannizzaro apoyó el régimen. Una de las hermanas de Stanislao se convirtió en dama de compañía de la reina. Por parte de su madre, sin embargo, había una serie de liberales políticos. Tres de los tíos maternos de Cannizzaro fueron asesinados más tarde en las campañas de Garibaldi, y él mismo se convirtió en un fuerte antimonarquista.
La educación temprana de Cannizzaro en las escuelas de Palermo era esencialmente clásica, aunque incluía algunas matemáticas. En 1841 ingresó en la Universidad de Palermo como estudiante de medicina. Allí conoció al fisiólogo Michele Foderà, quien le introdujo en la investigación biológica. Con Foderà intentó establecer una distinción entre nervios centrífugos y centrípetos. En el curso de este trabajo Cannizzaro se dio cuenta de su necesidad de una mayor comprensión de la química, que se enseñaba muy mal en la universidad.
En 1845, en el Congreso de Científicos Italianos en Nápoles, Cannizzaro informó de los resultados de sus estudios fisiológicos y se reunió con el físico Macedonio Melloni, en cuyo laboratorio trabajó por un corto tiempo. Él le confesó su falta de formación química a Melloni y, como resultado, se introdujo a Raffaele Piria, profesor de química en la Universidad de Pisa y el líder químico italiano del día. Tomó a Cannizzaro como su asistente de laboratorio, no solo enseñándole química, sino que también le permitió participar en investigaciones de sustancias naturales. Fue en Pisa, entre 1845 y 1847, que Cannizzaro decidió dedicarse a la química. Aquí también se convirtió en un amigo cercano de Cesare Bertagnini, un alumno muy prometedor de Piria. Aunque Bertagnini murió a los treinta años, él y Cannizzaro, junto con Piria, fueron influyentes en la fundación de una escuela italiana de química a principios de la década de 1850.
En el verano de 1847 Cannizzaro regresó a Palermo, con la intención de reanudar sus estudios en Pisa en el otoño. Pronto descubrió que se estaba preparando una revolución contra los borbones, y a pesar del conservadurismo de su familia, se unió a los revolucionarios. En enero de 1848 los borbones fueron expulsados de Nápoles y se estableció el reino de Sicilia. El joven Cannizzaro se convirtió en oficial de artillería y representante en la Cámara de los Comunes y tomó parte activa en los combates. Cuando la rebelión finalmente fracasó en abril de 1849, se vio obligado a huir a Marsella.
De Marsella se dirigió a París, donde, a través de la influencia de Piria, conoció a Cahours, quien lo introdujo en el laboratorio de Chevreul en el Jardín des Plantes. Aquí reanudó sus estudios químicos, trabajando con Stanislaus Cloëz en cianamida y sus derivados.
En 1851 Cannizzaro pudo regresar a Italia como profesor de física, química y mecánica en el Collegio Nazionale en Alessandria. Aunque las instalaciones eran deficientes, Piria lo instó a aceptar el puesto porque podría—y de hecho lo hizo-conducir a mejores nombramientos. Cannizzaro construyó el laboratorio de investigación y llevó a cabo algunos de sus mejores trabajos en química orgánica allí.
Como resultado de su trabajo en Alessandria, Cannizzaro fue nombrado profesor de química en la Universidad de Génova en 1855. No había laboratorio en la universidad; y Cannizzaro, un excelente profesor, pudo dedicar por un tiempo mucho pensamiento a su curso de química teórica. Fue desde Génova que en 1858 envió la carta describiendo el curso en el que se basa principalmente su fama. En septiembre de 1860 asistió al Congreso de Karlsruhe, en el que dio a conocer sus ideas al mundo químico. En 1856 o 1857 Cannizzaro se casó en Florencia con Henrietta Withers, hija de un pastor inglés. Tuvieron una hija y un hijo, que se convirtieron en arquitecto.
Los acontecimientos políticos cambiaron de nuevo el curso de la carrera de Cannizzaro. La revuelta siciliana de Garibaldi en 1860 tuvo éxito, y Cannizzaro regresó a su Palermo natal para tomar parte en el nuevo gobierno. Esta vez no participó en la lucha real, pero se convirtió en miembro del Consejo Extraordinario del estado de Sicilia. En 1861 fue nombrado profesor de química inorgánica y orgánica en la Universidad de Palermo. Una vez más tuvo que organizar y construir un laboratorio, ya que la única instalación para la investigación química era la misma pequeña habitación que había estado disponible en sus días de estudiante. Cannizzaro tuvo tanto éxito en sus esfuerzos que Palermo se convirtió en el centro de educación química en Italia. Hombres como Wilhelm Körner, quien ideó el método de localizar la posición de los sustituyentes en el anillo de benceno, y Adolf Lieben, más tarde un destacado químico orgánico en Viena, estuvieron entre sus estudiantes. Al mismo tiempo, fue activo en el establecimiento de escuelas de varios tipos en Palermo, y durante una epidemia de cólera se desempeñó como comisionado de salud pública.
Con la unificación de Italia, Cannizzaro hizo su último movimiento, a la Universidad de Roma en 1871. Como antes, descubrió que las instalaciones de laboratorio habían sido descuidadas. Por lo tanto, fundó el Instituto Italiano de Química en el antiguo Convento de San Lorenzo. En el laboratorio en funcionamiento que estableció pudo continuar el trabajo sobre la constitución de sustancias naturales que había comenzado con Piria. Sus esfuerzos durante la última parte de su vida se dedicaron a determinar la estructura de la santonina, que demostró ser uno de los pocos compuestos naturales derivados del naftaleno. Con su traslado a Roma, Cannizzaro fue nombrado senador del reino. Al igual que en Palermo, pasó mucho tiempo en tareas públicas y cívicas.
Cannizzaro continuó dando sus conferencias con gran entusiasmo y éxito hasta casi el final de su vida, interrumpiéndolas solo el año antes de su muerte a los ochenta y tres años. Durante la última parte de su vida fue honrado por la mayoría de las importantes sociedades científicas de Italia y el resto de Europa. En el centenario de su nacimiento en 1926, durante el Segundo Congreso Nacional Italiano de Química Pura y Aplicada, su cuerpo fue trasladado al Panteón de Palermo.
Cannizzaro llevó a cabo todo su trabajo experimental en el campo de la química orgánica. Siempre que tenía un laboratorio disponible, continuó el trabajo sobre sustancias naturales que había comenzado en Pisa. También dedicó mucho tiempo al estudio de los alcoholes aromáticos, una clase de compuestos poco conocidos antes de su trabajo. En 1853, mientras estudiaba el comportamiento del benzaldehído, descubrió su reacción con hidróxido de potasio, en el que una reducción de oxidación produce ácido benzoico y alcohol bencílico. Esto todavía es conocido por los químicos orgánicos como la «reacción de Cannizzaro». También fue el primero en proponer el nombre «hidroxilo» para el radical OH.
La fama duradera de Cannizzaro depende, sin embargo, de la carta que escribió en 1858 a su amigo Sebastiano de Luca, que había sucedido a Bertagnini en la silla de Piria en Pisa. Este fue el famoso «Sunto di un corso di filosofia chimica fatto nella Reale Università di Genova», publicado en la revista Nuovo cimento, establecida en Pisa por Piria, en el mismo año y reimpreso como folleto en 1859. Ha sido reeditado y traducido con frecuencia.
La complicada condición de la química que llevó a Cannizzaro a componer su carta provenía de acontecimientos y personalidades que se remontaban hasta cincuenta años antes de la aparición del «Sunto». Cuando Dalton publicó el primer volumen del libro explicando su teoría atómica en 1808, consideró pero rechazó la idea de que volúmenes iguales de gases bajo las mismas condiciones contenían el mismo número de partículas. Solo unos años más tarde, en 1811, Amedeo Avogadro retomó esta idea. Al hacer una clara distinción entre átomos (a los que llamó «moléculas elementales») y moléculas («moléculas integrales»), fue capaz de sacar una serie de conclusiones importantes. Tres años más tarde, Ampère propuso una idea similar. Si las conclusiones deducidas de esta hipótesis hubieran sido aceptadas en el momento en que se sugirieron, los químicos se habrían ahorrado medio siglo de confusión. Sin embargo, los documentos no se comprendían bien y los datos químicos conocidos no eran suficientes para proporcionar todas las pruebas necesarias para confirmar la hipótesis. Aún más importante, las autoridades que dominaron el pensamiento químico durante la primera mitad del siglo XIX, Berzelius y Dumas, no aceptaron la idea.
Berzelius no distinguía átomos de moléculas, hablando indiferentemente de un átomo de hidrógeno o un átomo de alcohol. Su teoría electroquímica (dualista), a la que trató de hacer que todos los hechos se ajustaran, requería que los compuestos químicos se mantuvieran unidos por cargas eléctricas opuestas. Por lo tanto, no podía haber una combinación de átomos eléctricamente similares, y el hidrógeno y el oxígeno no podían ser diatómicos. Las determinaciones analíticas de Berzelius de los pesos atómicos se basaban en la ley de Gay-Lussae de combinar volúmenes de gases y en la mayoría de los casos eran bastante precisas; sin embargo, no pudo aplicar esta ley consistentemente a los compuestos sólidos, por lo que varios de sus valores para los pesos atómicos eran incorrectos.
Dumas reconoció que las determinaciones de densidad de vapor podrían usarse para determinar pesos atómicos; pero como confundió demasiado átomos y moléculas, escribió que el agua estaba compuesta de «un átomo de hidrógeno» y «medio átomo de oxígeno».»(Para Berzelius el concepto de medio átomo era ridículo. Dumas determinó las densidades de vapor de mercurio, fósforo, arsénico y azufre y encontró pesos «atómicos» que él creía eran imposiblemente altos. Por lo tanto, descartó la hipótesis de Avogadro. En 1843 Berzelius aceptó los resultados experimentales de Dumas y rechazó definitivamente el concepto de Avogadro. La influencia de estos dos hombres era tan fuerte que la hipótesis de los pesos atómicos tenía pocas posibilidades de ser aceptada.
Mientras tanto, en 1813, Wollaston había propuesto el uso de pesos equivalentes como unidades fundamentales de la química. Los pesos equivalentes atraían a muchos químicos porque parecían ser determinables experimentalmente sin recurrir a ninguna teoría. La confusión aumentó porque no había estandarización de significado para muchas fórmulas empleadas para representar compuestos químicos. Los símbolos que involucran átomos barrados o dobles llegaron a significar cosas diferentes para diferentes químicos. Cuando Laurent y Gerhardt intentaron en la década de 1840 volver al principio de Avogadro, fueron demasiado lejos e introdujeron una nueva confusión en la química. Algunos hombres, como M. A. A. Gaudin, una calculadora en el Bureau des Longitudes en Francia, apreció la hipótesis de Avogadro y publicó trabajos en función de ella; pero estaban fuera de los círculos oficiales y no tenían influencia.
Por lo tanto, cuando Cannizzaro escribió el «Sunto», no había acuerdo entre los químicos en cuanto a qué valores debían adoptarse para los pesos atómicos, moleculares o equivalentes; no había posibilidad de sistematizar la relación de los diversos elementos; y no había unanimidad en cuanto a cómo debían formularse los compuestos orgánicos.
La deficiencia en las instalaciones de laboratorio en las diversas universidades en las que había enseñado y su propio entusiasmo por la enseñanza se combinaron para hacer que Cannizzaro dedicara mucho pensamiento a los cursos que impartía. Reconoció bien la dificultad que sus estudiantes encontraron en el aprendizaje de la química cuando descubrieron que incluso los maestros de la ciencia no podían ponerse de acuerdo en cuanto a lo que constituía la estructura fundamental de los compuestos químicos. Creyendo que entendía cómo había surgido esta confusión, se dispuso a explicar de la manera más simple y clara posible cuál debería ser la verdadera base de la química. Su condición de italiano tal vez le permitió a Cannizzaro ver más claramente que los químicos extranjeros lo que su compatriota Avogadro había sugerido casi cincuenta años antes. En su curso teórico propuso ahora aclarar las dificultades que habían surgido. Su carta a Luca describe el desarrollo de sus ideas pedagógicas.
Cannizzaro fue bien leído en la historia de la química y, por lo tanto, fue capaz de desarrollar su curso históricamente. No solo dio crédito al trabajo de figuras conocidas, sino que también dedicó tiempo a autores poco conocidos como Gaudin. Sus primeras cuatro conferencias fueron puramente históricas, para dar a sus estudiantes los antecedentes para comprender la situación actual de la química.
Cannizzaro comenzó haciendo hincapié en la distinción entre átomos y moléculas hecha por Avogadro y Ampère. Luego explicó las teorías de Berzelius y cómo habían engañado al analista maestro. También mostró cómo Dumas se había sentido obligado a concluir que había diferentes reglas que regían la química inorgánica y orgánica. Revisó las contribuciones de muchos químicos más cercanos a su época, mostrando cuán a menudo se habían acercado a la verdad sin darse cuenta por completo. A lo largo de esta revisión histórica, insistió repetidamente en que la aplicación de la hipótesis de Avogadro explicaba las inconsistencias observadas por otros y que no se conocían hechos que la contradijeran.
Entonces estaba listo, en su quinta conferencia, para mostrar cómo se podía usar la hipótesis de Avogadro. La mayor parte de lo que señaló había sido declarado, o al menos implícito, por Avogadro; pero Cannizzaro lo sacó mucho más claramente y fue capaz de proporcionar una gran cantidad de ejemplos de casos que no se habían conocido antes. Hizo hincapié en que, dado que todos los pesos atómicos son relativos, había que elegir un peso estándar con el que se pudieran comparar todos los demás valores. Eligió hidrógeno como este estándar, pero como sabía que era diatómico, usó «media molécula de hidrógeno» como unidad. Al usar este término evitó el error de Dumas, el «medio átomo de hidrógeno» que había perturbado tanto a Berzelius.
Cannizzaro le dijo a sus estudiantes: «Compare las diversas cantidades del mismo elemento contenidas en la molécula de sustancia libre y en las de todos sus diferentes compuestos, y no podrá escapar a la siguiente ley: Las diferentes cantidades del mismo elemento contenidas en diferentes moléculas son múltiplos de una y la misma cantidad, que, siempre siendo entera, tiene el derecho de ser llamada átomo.»A esto llamó la ley de los átomos, y Partington dice que merece ser llamado el principio de Cannizzaro. Dio numerosos ejemplos de la aplicación de esta ley, especialmente a los metales, cuyos pesos atómicos estaban en un estado particular de confusión.
El método para determinar los pesos moleculares mediante el uso de densidades de vapor dependía de la existencia de compuestos volátiles. Cuando tales compuestos no eran conocidos para un elemento dado, Cannizzaro usaba analogías o dependía de la relación entre el peso atómico y el calor específico descubierto por Dulong y Petit. En el caso de que se pudieran utilizar ambos métodos, demostró que daban el mismo resultado. Esto fortaleció su argumento. En su discusión de los radicales orgánicos, Cannizzaro destacó su similitud en la combinación de poder con átomos de varios elementos. Este enfoque se acercó mucho a una declaración de la teoría de valencia, que aún no había sido claramente enunciada. Señaló que los radicales como el metilo son monoatómicos, como el hidrógeno, mientras que los radicales como el etileno se parecen a los compuestos cúpricos o mercúricos. «La analogía entre las sales mercúricas y las de etileno o propileno no ha sido notada, hasta donde yo sé, por ningún otro químico.»
Así, en su» Sunto » Cannizzaro no solo llamó la atención una vez más sobre la hipótesis de Avogadro, hizo la distinción entre átomos y moléculas completamente clara, y mostró cómo las densidades de vapor podían usarse para determinar los pesos moleculares (y los pesos atómicos), sino que puso por completo en reposo la idea de que la química inorgánica y orgánica funcionaba por reglas diferentes. Como Tilden resumió su trabajo en la Conferencia Conmemorativa de Cannizzaro a la Sociedad Química, » De hecho, solo hay una ciencia de la química y un conjunto de pesos atómicos.»
Cuando el «Sunto» se publicó por primera vez, atrajo poca atención, posiblemente debido al lugar y el idioma de su publicación. Los químicos se frustraron cada vez más en sus intentos de sistematizar su ciencia. Esto era particularmente cierto para los trabajadores más jóvenes, que eran los más activos en la investigación y que más sentían la necesidad de una sólida base teórica para sus estudios. Un espíritu líder en esta búsqueda de antecedentes fue August Kekulé, que acababa de publicar su artículo de época sobre la vinculación de las cadenas de carbono y la tetratomicidad del carbono. En la primavera de 1860 propuso a su amigo Carl Weltzien, profesor de química en la Technische Hochschule de Karlsruhe, que se convocara un congreso internacional de químicos para establecer, entre otras cosas, definiciones más precisas de los conceptos de «átomo, molécula, equivalente, atomicidad, alcalinidad, etc. En asociación con Charles Wurtz de París, Kekulé y Weltzien organizaron el primer congreso químico internacional, que se reunió en Karlsruhe durante tres días, comenzando el 3 de septiembre de 1860. La mayoría de los hombres que asistieron eran químicos más jóvenes, activos en la investigación y, por lo tanto, ansiosos por aclarar la base de sus estudios. Muchos de los hombres mayores bien establecidos, como Liebig y Wöhler, más seguros de sus ideas teóricas, no vinieron. Dumas fue el más importante de los trabajadores mayores que asistieron, pero pasó gran parte de su tiempo reiterando la idea de la diferencia entre química inorgánica y orgánica.
En el primer día de la reunión, la discusión se centró en la distinción entre moléculas físicas, lo que significa partículas de un gas, líquido o sólido; moléculas químicas, la parte más pequeña de un cuerpo que participa en una reacción pero es capaz de dividirse; y átomos, que no pueden dividirse. Aunque Kekulé apoyó esta distinción, Cannizzaro declaró que no podía ver ninguna diferencia entre las moléculas físicas y químicas. En el segundo día se discutieron cuestiones de nomenclatura, y en el tercer día hubo una animada consideración de si los principios de Berzelius debían adoptarse para fines de nomenclatura. Cannizzaro pronunció una larga refutación de esta propuesta en la que resumió los argumentos que había utilizado en el «Sunto».»Defendió fuertemente la hipótesis de Avogadro y señaló que las presiones de vapor anómalas de algunas sustancias podrían explicarse por el fenómeno de disociación a temperaturas más altas, que había sido descubierto recientemente por Deville. En el debate que siguió, prevaleció la opinión de que no se podía votar sobre cuestiones científicas y que debía permitirse a cada científico plena libertad para utilizar el sistema que prefiriera.
Cannizzaro se fue al final de la reunión, probablemente sintiendo que sus esfuerzos habían sido inútiles. Sin embargo, su amigo Angelo Pavesi, profesor de química en la Universidad de Pavía, se quedó y distribuyó copias del «Sunto» que Cannizzaro había traído consigo. Este fue el paso decisivo, ya que trajo los argumentos claros y lógicos de Cannizzaro a la atención de los químicos principales de la época. Dado que estos argumentos habían sido preparados para introducir a los estudiantes a la química, no omitieron ningún paso en el razonamiento o las deducciones y, por lo tanto, eran ideales para convencer incluso a los químicos practicantes cuyas ideas preconcebidas podrían haberles impedido seguir una versión más condensada.
Uno de los primeros en ver el significado del periódico fue Lothar Meyer, quien leyó el panfleto en su camino de regreso a Breslau. Mientras lo expresaba, las escamas se le cayeron de los ojos y se convenció. Su libro Die modernen Theorien der Chemie, publicado en 1864, utilizó las ideas de Cannizzaro y ejerció una fuerte influencia en el mundo químico. Mendeleev también asistió al congreso y más tarde escribió sobre la defensa que Cannizzaro había presentado para la hipótesis de Avogadro. Fue el reconocimiento de los verdaderos pesos atómicos lo que permitió a Meyer y Mendeleev formular la ley periódica a finales de la década de 1860.
En química orgánica, la confusión de fórmulas que se había originado en el desacuerdo sobre si usar pesos atómicos o equivalentes de carbono y oxígeno también desapareció. Se abrió el camino para el pleno desarrollo de la teoría estructural desarrollada por Butlerov y otros en la década posterior al Congreso de Karlsruhe. En 1860, el mundo químico estaba listo para el renacimiento de la hipótesis de Avogadro, pero fue la gran lógica y claridad de la presentación de Cannizzaro lo que facilitó su aceptación.
BIBLIOGRAFÍA
I. Obras Originales. Hay una bibliografía de los trabajos de Cannizzaro sobre química experimental en Bulletin. Société chimique de France, 4ª ser., 7 (1910), VII-XIII. La reacción de Cannizzaro es descrita por el propio Cannizzaro en «Ueber den der Benzoësäure entsprechenden Alkohol», en Annalen der Chemie de Justus Liebig, 88 (1853), 129-130; 90 (1854), 252-254. «Sunto di un corso di filosofia chimicu fatto nella Reale Università di Genova» apareció en Nuovo cimento, 7 (1858), 321-366, y se volvió a publicar como panfleto (Pisa, 1859). Una traducción al inglés es Alambique Club Reimpresiones, no. 18 (Edimburgo, 1910); y una traducción al alemán es Klassiker der Exacten Wissenschaften, no. 30 de Ostwald (Leipzig, 1891).
II. Literatura secundaria. El extenso material biográfico se encuentra en W. A. Tilden. «Cannizzaro Memorial Lecture», en Journal of the Chemical Society. 101 (1912). 1677-1693; y Domenico Marotta, «Stanislao Cannizzaro», en Gazetta chimica italiana, 69 (1939), 689-717. Una biografía más corta es A. Gautier, «Stanislas Cannizzaro», en Bulletin. Société chimique de France, 4th ser, 7 (1910). I-VI. La parte de Cannizzaro en el Congreso de Karlsruhe es descrita por Clara de Milt,» Carl Weltzien y el Congreso de Karlsruhe», en Chymia, 1 (1948). 153–169.
Henry M. Leicester