Amedeo Avogadro, greve af Quaregna og Cerreto | |
---|---|
Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregna e Cerreto | |
Navn ved fødslen | spansk Lorenzo Romano Amede |
Fødselsdato | 9. august 1776 [1] [2] [3] |
Fødselssted | |
Dødsdato | 9. juli 1856 [4] [1] [5] […] (79 år) |
Et dødssted | |
Videnskabelig sfære | Kemi |
Arbejdsplads | |
Alma Mater | |
Kendt som | Avogadros lov |
Autograf | |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Amedeo Avogadro [Amedeo] [7] ( italienske Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregna e Cerreto ; 9. august 1776 , Torino - 9. juli 1856 , Torino ) - italiensk kemiker , opdager af den grundlæggende fysiske og kemiske lov opkaldt efter ham.
Grev Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro blev født den 9. august 1776 i Torino, hovedstaden i kongeriget Sardinien . Amedeo var den tredje af otte børn. I sin ungdom gik han på skolen for geometri og eksperimentel fysik. Ifølge datidens tradition gik erhverv og stillinger i arv, så Amedeo tog juraen op. Som 20-årig fik han en doktorgrad i kirkelig retspraksis . I en alder af 25 begyndte han selvstændigt at studere fysiske og matematiske videnskaber.
I 1803 og 1804 præsenterede han sammen med sin bror Felice to artikler om teorien om elektriske og elektromagnetiske fænomener for Turin Academy of Sciences , for hvilke han i 1804 blev valgt til et tilsvarende medlem af dette akademi. I sit første værk, med titlen Analytical Note on Electricity, forklarede han ledernes og dielektrikas opførsel i et elektrisk felt, især fænomenet polarisering af dielektrika. De ideer, han udtrykte, blev derefter mere fuldt udviklet i andre videnskabsmænds værker. I 1806 fik Avogadro et job som vejleder ved Torino Lyceum. I 1809 blev han overført som lærer i fysik og matematik til Vercelli Lyceum .
I september 1819 blev Avogadro valgt til medlem af Turin Academy of Sciences. I 1820 blev Avogadro ved kongelig anordning udnævnt til den første professor i den nye afdeling for højere fysik ved Universitetet i Torino . I 1822 blev universitetet i Torino lukket af myndighederne efter studenteruroligheder. I 1823 modtog Avogadro ærestitlen emeritus professor i højere fysik og blev udnævnt til seniorinspektør for kammeret for kontrol med offentlige udgifter. På trods af de nye ansvarsområder fortsatte Avogadro med at engagere sig i videnskabelig forskning. I 1832 modtog universitetet i Torino igen lærestolen for højere fysik, men den blev ikke tilbudt af Avogadro, men af den berømte franske matematiker Augustin Louis Cauchy , som forlod sit hjemland i 1830. Kun to år senere, efter Cauchys afgang, var Avogadro i stand til at tage denne stol, hvor han arbejdede indtil 1850. Det år forlod han universitetet og gav stolen videre til sin studerende Felice Cue.
Efter at have forladt universitetet tjente Avogadro i nogen tid som seniorinspektør for kontrolkammeret og var også medlem af den højere statistiske kommission, det højere råd for offentlig uddannelse og formanden for Kommissionen for vægte og mål. På trods af sin ærværdige alder fortsatte han med at offentliggøre sin forskning i forhandlingerne ved Turin Academy of Sciences. Hans sidste værk blev udgivet tre år før hans død, da Avogadro var 77 år gammel. Han døde i Torino den 9. juli 1856 og er begravet i familiens hvælving ved Vercelli.
Avogadro begyndte sin videnskabelige aktivitet med studiet af elektriske fænomener. Avogadros værker om dette emne udkom indtil 1846. Han lagde også stor vægt på forskning inden for elektrokemi, idet han forsøgte at finde en sammenhæng mellem elektriske og kemiske fænomener, hvilket fik ham til at skabe en slags elektrokemisk teori. I denne henseende var hans forskning i kontakt med de berømte kemikere Davy og Berzelius ' arbejde . Men Avogadro kom ind i fysikkens historie som opdageren af en af molekylærfysikkens vigtigste love.
I 1811 udkom Avogadros artikel "Essay om metoden til bestemmelse af de relative masser af de elementære molekyler af legemer og de proportioner, i henhold til hvilke de indgår i forbindelser". Ved at skitsere molekylærteoriens grundlæggende ideer viste Avogadro, at det ikke kun ikke modsiger dataene opnået af Gay-Lussac , men tværtimod er det i fremragende overensstemmelse med dem og åbner muligheden for nøjagtigt at bestemme atommasserne, sammensætningen af molekyler og arten af de kemiske reaktioner, der finder sted.
På Avogadros tid kunne hans hypotese ikke bevises teoretisk. Men denne hypotese gjorde det muligt eksperimentelt at etablere sammensætningen af molekylerne af gasformige forbindelser og bestemme deres relative masse. Forsøget viser, at mængderne af brint, oxygen og vanddamp dannet af disse gasser er relateret til 2:1:2. Der kan drages forskellige konklusioner af dette faktum. Først: molekylerne af brint og oxygen består af to atomer (H 2 og O 2 ), og vandmolekylet består af tre, og derefter er ligningen 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O sand. Men følgende konklusion er også muligt: brintmolekyler er monoatomiske, og oxygen- og vandmolekyler er diatomiske, og så er ligningen 2H + O 2 \u003d 2HO sand med det samme volumenforhold på 2:1:2. I det første tilfælde, fra masseforholdet mellem brint og oxygen i vand (1:8), fulgte det, at den relative atommasse af oxygen er 16, og i det andet, at den er 8. Forresten, selv 50 år efter Gay-Lussacs arbejde fortsatte nogle videnskabsmænd med at insistere på, at formlen for vand netop er HO og ikke H 2 O. Andre mente, at formlen H 2 O 2 var korrekt . Derfor blev atommassen af oxygen i en række tabeller taget lig med 8.
Der var dog en nem måde at vælge mellem to antagelser, den ene korrekte. For at gøre dette var det kun nødvendigt at analysere resultaterne af andre lignende eksperimenter. Det fulgte således af dem, at lige store volumener brint og klor giver dobbelt så meget hydrogenchlorid. Dette faktum afviste straks muligheden for hydrogenmonoatomicitet: reaktioner som H + Cl = HCl, H + Cl 2 = HCl 2 og lignende giver ikke et dobbelt volumen HCl. Derfor består brintmolekyler (såvel som klor) af to atomer. Men hvis brintmolekyler er diatomiske, så er iltmolekyler også diatomiske, og vandmolekyler har tre atomer, og dens formel er H 2 O. Det er overraskende, at sådanne simple argumenter i årtier ikke kunne overbevise nogle kemikere om gyldigheden af Avogadros teori, som i flere forblev stort set ubemærket i årtier. Dette skyldes delvist manglen på en enkel og klar registrering af formlerne og ligningerne for kemiske reaktioner i de dage. Men vigtigst af alt var den berømte svenske kemiker Jens Jakob Berzelius, som havde ubestridt autoritet blandt kemikere over hele verden, modstander af Avogadros teori. Ifølge hans teori har alle atomer elektriske ladninger, og molekyler er dannet af atomer med modsatte ladninger, der tiltrækkes af hinanden. Man mente, at oxygenatomer har en stærk negativ ladning, mens brintatomer har en positiv. Fra denne teoris synspunkt var det umuligt at forestille sig et iltmolekyle bestående af to ligeligt ladede atomer! Men hvis oxygenmolekyler er monoatomiske, så i reaktionen af oxygen med nitrogen: N + O = NO, skal volumenforholdet være 1:1:1. Og dette modsagde forsøget: 1 liter nitrogen og 1 liter ilt gav 2 liter NO. På dette grundlag afviste Berzelius og de fleste andre kemikere Avogadros hypotese som inkonsistent med eksperimentelle data.
I 1821 opsummerede Avogadro i artiklen "Nye overvejelser om teorien om visse proportioner i forbindelser og om bestemmelsen af massen af legemers molekyler" sit næsten ti års arbejde inden for molekylærteori og udvidede sin metode til bestemmelse af sammensætningen af molekyler til en række organiske stoffer. I samme artikel viste han, at andre kemikere, primært Dalton, Davy og Berzelius, som ikke var bekendt med hans arbejde, fortsat har ukorrekte synspunkter om arten af mange kemiske forbindelser og arten af de reaktioner, der forekommer mellem dem.
Dette arbejde er interessant i endnu en henseende: det nævner for første gang navnet på Ampère , med Avogadros ord, "en af vore dages dygtigste fysikere", i forbindelse med hans forskning inden for molekylærteori. Denne side af Ampères arbejde nævnes normalt ikke, da hans fortjenester inden for elektrodynamik overskygger alle andre værker. Ampère arbejdede dog også inden for molekylærfysik og kom uafhængigt af Avogadro (men noget senere) frem til nogle af de ideer, som Avogadro udtrykte. I 1814 udgav Ampère et brev til kemikeren Berthollet , hvori han formulerede et forslag, der i det væsentlige faldt sammen med Avogadros lov. Her påpegede han, at det tilsvarende arbejde af Avogadro blev kendt for ham efter at have skrevet et brev til Bertholla.
Avogadro kom til følgende vigtige konklusion: "Antallet af molekyler er altid det samme i de samme volumener af alle gasser." Han skrev yderligere, at "der er nu et middel til meget let at bestemme de relative masser af molekyler, der kan opnås i gasform, og det relative antal molekyler i forbindelser."
I 1814 udkom Avogadros anden artikel, "Essay om de relative masser af molekyler af simple legemer, eller de formodede tætheder af deres gas, og om sammensætningen af nogle af deres forbindelser." Avogadros lov er her klart formuleret: "... lige store volumener af gasformige stoffer ved samme tryk og temperaturer svarer til et lige antal molekyler, således at massefylden af forskellige gasser er et mål for masserne af molekylerne af de tilsvarende gasser ." Yderligere i artiklen overvejes anvendelserne af denne lov til at bestemme sammensætningen af molekylerne af adskillige uorganiske stoffer.
Da molmassen (massen af et stof indeholdende et mol molekyler) er proportional med massen af et enkelt molekyle, kan Avogadros lov formuleres som udsagnet om, at et mol af ethvert stof i en gasformig tilstand ved samme temperaturer og tryk fylder samme volumen. Som eksperimenter har vist, er det under normale forhold ( p = 1 atm (760 mm Hg), T = 273 K (0 ° C)) lig med 22.414 liter. Antallet af molekyler i et gram-molekyle af ethvert stof er det samme. Det kaldes Avogadros nummer . Det er lig med 6,02 ⋅ 10 23 .
Buste af Avogadro af Pietro Canonica
Tematiske steder | ||||
---|---|---|---|---|
Ordbøger og encyklopædier |
| |||
Slægtsforskning og nekropolis | ||||
|