Πίνακας περιεχομένων:
Amedeo Avogadro, πλήρως Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro, conte di Quaregna e Cerreto, (γεννήθηκε στις 9 Αυγούστου 1776, Τορίνο, στο Βασίλειο της Σαρδηνίας και του Πιεμόντε [Ιταλία] - Πέθανε στις 9 Ιουλίου 1856, Τορίνο), Ιταλός μαθηματικός φυσικός που έδειξε σε αυτό που έγινε γνωστό ως νόμος του Avogadro ότι, υπό ελεγχόμενες συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης, ίσοι όγκοι αερίων περιέχουν ίσο αριθμό μορίων.
Stanislao Cannizzaro: Ατομικά βάρη και Avogadro
Η ιστορική σημασία του Cannizzaro συνδέεται στενά με ένα μακρύ γράμμα που έγραψε στις 12 Μαρτίου 1858, στον φίλο του Sebastiano
Εκπαίδευση και πρώιμη σταδιοδρομία
Ο Avogadro ήταν γιος του Filippo Avogadro, conte di Quaregna e Cerreto, διακεκριμένου δικηγόρου και γερουσιαστή στην περιοχή του Πιεμόντε της βόρειας Ιταλίας. Ο Avogadro αποφοίτησε στη νομολογία το 1792 αλλά δεν ασκεί νομική παρά μόνο μετά την απόκτηση του διδακτορικού του στην εκκλησιαστική νομοθεσία τέσσερα χρόνια αργότερα. Το 1801 έγινε γραμματέας του νομού Εριδανού.
Ξεκινώντας το 1800 ο Avogadro παρακολούθησε ιδιωτικά σπουδές στα μαθηματικά και τη φυσική και εστίασε την πρώιμη έρευνά του στην ηλεκτρική ενέργεια. Το 1804 έγινε αντίστοιχο μέλος της Ακαδημίας Επιστημών του Τορίνου και το 1806 διορίστηκε στη θέση του διαδηλωτή στο κολέγιο της ακαδημίας. Τρία χρόνια αργότερα έγινε καθηγητής φυσικής φιλοσοφίας στο Royal College of Vercelli, μια θέση που κατείχε μέχρι το 1820 όταν δέχτηκε την πρώτη προεδρία της μαθηματικής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Τορίνο. Λόγω αστικών αναταραχών στο Πιεμόντε, το πανεπιστήμιο έκλεισε και ο Avogadro έχασε την προεδρία του τον Ιούλιο του 1822. Ο πρόεδρος ιδρύθηκε το 1832 και προσφέρθηκε στον Γάλλο μαθηματικό φυσικό Augustin-Louis Cauchy. Ένα χρόνο αργότερα ο Cauchy έφυγε για την Πράγα, και στις 28 Νοεμβρίου 1834, ο Avogadro διορίστηκε ξανά.
Μοριακή υπόθεση συνδυασμού αερίων
Ο Avogadro θυμάται κυρίως για τη μοριακή του υπόθεση, που δηλώθηκε για πρώτη φορά το 1811, στην οποία ισχυρίστηκε ότι ίσοι όγκοι όλων των αερίων στην ίδια θερμοκρασία και πίεση περιέχουν τον ίδιο αριθμό μορίων. Χρησιμοποίησε αυτήν την υπόθεση περαιτέρω για να εξηγήσει το νόμο του Γάλλου χημικού Joseph-Louis Gay-Lussac για το συνδυασμό όγκων αερίων (1808) υποθέτοντας ότι οι θεμελιώδεις μονάδες των στοιχειωδών αερίων μπορούν πραγματικά να διαιρεθούν κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων. Επίσης επέτρεψε τον υπολογισμό των μοριακών βαρών των αερίων σε σχέση με κάποιο επιλεγμένο πρότυπο. Ο Avogadro και οι σύγχρονοί του χρησιμοποιούσαν συνήθως την πυκνότητα του αερίου υδρογόνου ως πρότυπο σύγκρισης. Έτσι, αποδείχθηκε η ακόλουθη σχέση: Βάρος 1 όγκου αερίου ή ατμού / Βάρος 1 όγκου υδρογόνου = Βάρος 1 μορίου αερίου ή ατμού / Βάρος 1 μορίου υδρογόνου
Για να γίνει διάκριση μεταξύ ατόμων και μορίων διαφορετικών ειδών, ο Avogadro υιοθέτησε όρους που περιλαμβάνουν το molécule intégrante (το μόριο μιας ένωσης), το molécule constante (το μόριο ενός στοιχείου) και το molécule élémentaire (άτομο). Αν και τα αέρια στοιχειώδη μόρια του ήταν κατά κύριο λόγο διατομικά, αναγνώρισε επίσης την ύπαρξη μονοτομικών, τριατομικών και τετρατομικών στοιχειωδών μορίων. Το 1811 παρείχε τη σωστή μοριακή φόρμουλα για νερό, νιτρικά και νιτρώδη οξείδια, αμμωνία, μονοξείδιο του άνθρακα και υδροχλώριο. Τρία χρόνια αργότερα περιέγραψε τους τύπους για το διοξείδιο του άνθρακα, το δισουλφίδιο του άνθρακα, το διοξείδιο του θείου και το υδρόθειο. Εφαρμόζει επίσης την υπόθεσή του στα μέταλλα και εκχώρησε ατομικά βάρη σε 17 μεταλλικά στοιχεία με βάση αναλύσεις συγκεκριμένων ενώσεων που σχηματίστηκαν. Ωστόσο, οι αναφορές του στα gaz métalliques ενδέχεται να καθυστέρησαν την αποδοχή των ιδεών του από τους χημικούς. Το 1821 προσέφερε τη σωστή φόρμουλα για το αλκοόλ (C 2 H 6 O) και για τον αιθέρα (C 4 H 10 O).
Η προτεραιότητα σε σχέση με το ποιος πραγματικά εισήγαγε τη μοριακή υπόθεση των αερίων αμφισβητήθηκε σε μεγάλο μέρος του 19ου αιώνα. Ο ισχυρισμός του Avogadro βασίστηκε κυρίως στις επαναλαμβανόμενες δηλώσεις και αιτήσεις του. Άλλοι απέδωσαν αυτήν την υπόθεση στον Γάλλο φυσικό φιλόσοφο André-Marie Ampère, ο οποίος δημοσίευσε μια παρόμοια ιδέα το 1814. Πολλοί παράγοντες εξηγούν το γεγονός ότι η υπόθεση του Avogadro γενικά αγνοήθηκε μέχρι το θάνατό του. Πρώτον, η διάκριση μεταξύ ατόμων και μορίων δεν ήταν γενικά κατανοητή. Επιπλέον, καθώς πιστεύεται ότι παρόμοια άτομα απωθούν το ένα το άλλο, η ύπαρξη πολυατομικών στοιχειωδών μορίων φαινόταν απίθανη. Ο Avogadro εκπροσώπησε επίσης μαθηματικά τα ευρήματά του με τρόπους πιο γνωστούς στους φυσικούς παρά στους χημικούς. Εξετάστε, για παράδειγμα, την προτεινόμενη σχέση του μεταξύ της ειδικής θερμότητας ενός σύνθετου αερίου και των χημικών συστατικών του: c 2 = p 1 c 1 2 + p 2 c 2 2 + κ.λπ.
(Εδώ c, c 1, c 2, κλπ, αντιπροσωπεύουν τις ειδικές θερμότητες σε σταθερό όγκο της ένωσης αερίου και των συστατικών του? Ρ 1, ρ 2, κλπ, αντιπροσωπεύουν τους αριθμούς των μορίων του κάθε συστατικού στην αντίδραση). Με βάση πειραματικά στοιχεία, ο Avogadro διαπίστωσε ότι η ειδική θερμότητα ενός αερίου σε σταθερό όγκο ήταν ανάλογη με την τετραγωνική ρίζα της ελκυστικής ισχύος του για θερμότητα. Το 1824 υπολόγισε την «πραγματική συγγένεια για τη θερμότητα» ενός αερίου διαιρώντας το τετράγωνο της συγκεκριμένης θερμότητας του με την πυκνότητά του. Τα αποτελέσματα κυμαίνονταν από 0,8595 για οξυγόνο έως 10,2672 για υδρογόνο, και η αριθμητική σειρά των συγγενειών συνέπεσε με την ηλεκτροχημική σειρά, η οποία απαριθμούσε τα στοιχεία με τη σειρά των χημικών αντιδραστικότητας τους. Η μαθηματική διαίρεση της συγγένειας ενός στοιχείου για τη θερμότητα με εκείνη του επιλεγμένου προτύπου του, οξυγόνου, είχε ως αποτέλεσμα αυτό που ονόμασε τον «αριθμό συγγένειας» του στοιχείου. Μεταξύ του 1843 και της αποχώρησής του το 1850, ο Avogadro έγραψε τέσσερα απομνημονεύματα σε ατομικούς όγκους και όρισε αριθμούς συγγένειας για τα στοιχεία που χρησιμοποιούν ατομικούς όγκους σύμφωνα με μια μέθοδο «ανεξάρτητη από όλες τις χημικές παραμέτρους» - ένας ισχυρισμός που είχε μικρή έκκληση για τους χημικούς.
Οικογένεια και κληρονομιά
Ο Avogadro παντρεύτηκε τη Felicita Mazzé της Biella το 1815. μαζί είχαν έξι παιδιά. Σπιτικό, εργατικό και σεμνό, σπάνια έφυγε από το Τορίνο. Η ελάχιστη επαφή του με εξέχοντες επιστήμονες και η συνήθεια του να αναφέρει τα δικά του αποτελέσματα αύξησε την απομόνωσή του. Αν και υποστήριξε το 1845 ότι η μοριακή του υπόθεση για τον προσδιορισμό των ατομικών βαρών έγινε ευρέως αποδεκτή, υπήρχε σημαντική σύγχυση σχετικά με την έννοια των ατομικών βαρών εκείνη την εποχή. Η υπόθεση του Avogadro άρχισε να κερδίζει ευρεία έκκληση μεταξύ των χημικών μόνο αφού ο συμπατριώτης του και ο συνάδελφος επιστήμονας Stanislao Cannizzaro απέδειξαν την αξία του το 1858, δύο χρόνια μετά το θάνατο του Avogadro. Πολλές από τις πρωτοποριακές ιδέες και μεθόδους του Avogadro προέβλεπαν μελλοντικές εξελίξεις στη φυσική χημεία. Η υπόθεσή του θεωρείται τώρα ως νόμος και η τιμή που είναι γνωστή ως ο αριθμός του Avogadro (6.022140857 × 10 23), ο αριθμός των μορίων σε ένα γραμμάριο ή μόριο, οποιασδήποτε ουσίας, έχει γίνει μια θεμελιώδης σταθερά της φυσικής επιστήμης.
