Il faut ... admettre que des relations très simples ... existent entre les volumes des substances gazeuses et le nombre de molécules simples ou composées qui les forment. La première hypothèse qui se présente à cet égard, et apparemment même la seule admissible, est la supposition que le nombre de molécules intégrales dans tous les gaz est toujours le même pour des volumes égaux, ou toujours proportionnel aux volumes. En effet, si nous supposions que le nombre de molécules contenues dans un volume donné était différent pour différents gaz, il serait à peine possible de concevoir que la loi régulant la distance des molécules puisse donner dans tous les cas des relations aussi simples que celles que les faits que nous venons de détailler nous contraignent à reconnaître entre le volume et le nombre de molécules.
Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro, comte de Quaregna et Cerreto, était un scientifique italien, surtout connu pour sa contribution à la théorie moléculaire connue sous le nom de loi d'Avogadro, qui énonce que des volumes égaux de gaz dans les mêmes conditions de température et de pression contiendront des nombres égaux de molécules. En son honneur, le nombre d'entités élémentaires - atomes, molécules, ions ou autres particules - dans 1 mole d'une substance, 6.02214076×1023, est connu sous le nom de constante d'Avogadro, l'une des sept unités de base du SI et représenté par NA.
Biographie
Amedeo Avogadro est né à Turin dans une famille noble du Royaume de Sardaigne, désormais partie de l'Italie, en 1776. Il obtint son diplôme en droit ecclésiastique au tard âge de 20 ans et commença à l'exercer. Peu après, il se consacra à la physique et aux mathématiques, alors appelées philosophie positive, et en 1809 commença à les enseigner dans un lycée à Vercelli, où sa famille vivait et possédait des biens.
En 1811, il publia un article intitulé Essai d'une manière de déterminer les masses relatives des molécules élémentaires des corps, et les proportions selon lesquelles elles entrent dans ces combinaisons « Essai sur la manière de déterminer les masses relatives des molécules élémentaires des corps et les proportions selon lesquelles elles entrent dans ces combinaisons », qui contient l'hypothèse d'Avogadro. Avogadro a soumis cet essai au Journal de Physique, de Chimie et d'Histoire naturelle de Jean-Claude Delamétherie « Journal de Physique, de Chimie et d'Histoire naturelle ».
En 1820, il devint professeur de physique à l'Université de Turin. Turin était désormais la capitale du Royaume de Sardaigne savoyard restauré sous Victor-Emmanuel Ier. Avogadro était actif dans le mouvement révolutionnaire de mars 1821. En conséquence, il perdit sa chaire en 1823 ou, comme l'université l'annonça officiellement, elle était « très heureuse de permettre à ce scientifique intéressant de se reposer des lourdes tâches d'enseignement, afin de pouvoir accorder plus d'attention à ses recherches ». Finalement, le roi Charles-Albert octroyal une Constitution Statuto Albertino en 1848. Bien avant cela, Avogadro avait été rappelé à l'université de Turin en 1833, où il enseigna pendant encore vingt ans.
On sait peu de chose sur la vie privée d'Avogadro, qui semble avoir été sobre et religieuse. Il épousait Felicita Mazzé et eut six enfants. Avogadro occupa des postes traitant de statistique, de météorologie et de poids et mesures - il introduisit le système métrique en Piémont et était membre du Conseil Supérieur Royal de l'Instruction Publique.
Il décéda le 9 juillet 1856.
Réalisations
En l'honneur de la contribution d'Avogadro à la théorie moléculaire, le nombre de molécules par mole de substance est appelé la « constante d'Avogadro », NA. Elle vaut exactement 6.02214076×1023 mol−1. La constante d'Avogadro est utilisée pour calculer les résultats des réactions chimiques. Elle permet aux chimistes de déterminer les quantités de substances produites dans une réaction donnée avec un haut degré de précision.
Johann Josef Loschmidt a d'abord calculé la valeur de la constante d'Avogadro, le nombre de particules dans une mole, parfois appelée le nombre de Loschmidt dans les pays germanophones - la constante de Loschmidt a maintenant une autre signification.
La loi d'Avogadro énonce que la relation entre les masses d'un même volume de tous les gaz à la même température et pression correspond à la relation entre leurs masses moléculaires respectives. Par conséquent, la masse moléculaire relative d'un gaz peut être calculée à partir de la masse d'un échantillon de volume connu.
Avogadro a développé cette hypothèse après que Joseph Louis Gay-Lussac ait publié sa loi sur les volumes et les gaz qui se combinent en 1808. Le plus grand problème qu'Avogadro devait résoudre était la confusion qui régnait à l'époque concernant les atomes et les molécules. L'une de ses contributions les plus importantes a été de les distinguer clairement l'un de l'autre, en déclarant que les gaz sont composés de molécules, et que ces molécules sont composées d'atomes. Par exemple, John Dalton n'a pas envisagé cette possibilité. Avogadro n'a pas réellement utilisé le mot « atome », car les mots « atome » et « molécule » étaient utilisés presque sans différence. Il croyait qu'il existait trois sortes de « molécules », dont une « molécule élémentaire », notre « atome ». De plus, il a accordé plus d'attention à la définition de la masse, par rapport au poids.
En 1815, il publia Mémoire sur les masses relatives des molécules des corps simples, ou densités présumées de leur gaz, et sur la constitution de quelques-uns de leur composés, pour servir de suite à l'Essai sur le même sujet, publié dans le Journal de Physique, juillet 1811 « Note sur les masses relatives des molécules élémentaires, ou densités présumées de leurs gaz, et sur les constituants de certains de leurs composés, en suite à l'Essai sur le même sujet, publié dans le Journal de Physique, juillet 1811 » sur les densités de gaz.
En 1821, il publia un autre article, Nouvelles considérations sur la théorie des proportions déterminées dans les combinaisons, et sur la détermination des masses des molécules des corps Nouvelles considérations sur la théorie des proportions déterminées dans les combinaisons, et sur la détermination des masses des atomes, et peu après, Mémoire sur la manière de ramener les composés organiques aux lois ordinaires des proportions déterminées « Note sur la manière de ramener les compositions organiques aux lois ordinaires des proportions déterminées ».
En 1841, il publia son ouvrage Fisica dei corpi ponderabili, ossia Trattato della costituzione materiale de' corpi, 4 volumes.
Réponse à la théorie
La communauté scientifique n'a pas accordé beaucoup d'attention à la théorie d'Avogadro, et elle n'a pas été immédiatement acceptée. André-Marie Ampère a proposé une théorie très similaire trois ans plus tard dans son Sur la détermination des proportions dans lesquelles les corps se combinent d'après le nombre et la disposition respective des molécules dont leurs particules intégrantes sont composées; « Sur la détermination des proportions selon lesquelles les corps se combinent d'après le nombre et la disposition respective des molécules dont leurs particules intégrantes sont composées », mais la même indifférence a été montrée à sa théorie aussi.
C'est seulement grâce aux études de Charles Frédéric Gerhardt et Auguste Laurent sur la chimie organique qu'il a été possible de démontrer que la loi d'Avogadro expliquait pourquoi les mêmes quantités de molécules dans un gaz ont le même volume.
Malheureusement, les expériences connexes avec certaines substances inorganiques ont montré des contradictions apparentes. Ceci a finalement été résolu par Stanislao Cannizzaro, comme l'a annoncé le Congrès de Karlsruhe en 1860, quatre ans après la mort d'Avogadro. Il a expliqué que ces exceptions étaient dues aux dissociations moléculaires à certaines températures, et que la loi d'Avogadro déterminait non seulement les masses moléculaires, mais aussi les masses atomiques.
En 1911, une réunion à Turin a commémoré le centième anniversaire de la publication du mémoire classique d'Avogadro de 1811. Le roi Victor-Emmanuel III a assisté, et la grande contribution d'Avogadro à la chimie a été reconnue.
Rudolf Clausius, avec sa théorie cinétique des gaz proposée en 1857, a fourni d'autres preuves de la loi d'Avogadro. Jacobus Henricus van 't Hoff a montré que la théorie d'Avogadro s'appliquait aussi aux solutions diluées.
Avogadro est acclamé comme un fondateur de la théorie atomique-moléculaire.
