Deve ... essere ammesso che relazioni molto semplici ... esistono tra i volumi delle sostanze gassose e il numero di molecole semplici o composte che le formano. La prima ipotesi che si presenta in questa connessione, e apparentemente persino l'unica ammissibile, è il presupposto che il numero di molecole integrali in qualsiasi gas sia sempre lo stesso per volumi uguali, o sempre proporzionale ai volumi. Infatti, se dovessimo supporre che il numero di molecole contenute in un determinato volume fosse diverso per gas diversi, sarebbe difficilmente possibile concepire che la legge che regola la distanza delle molecole potrebbe dare in tutti i casi relazioni così semplici come quelle che i fatti appena dettagliati ci costringono a riconoscere tra il volume e il numero di molecole.
Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro, Conte di Quaregna e Cerreto era uno scienziato italiano, noto soprattutto per il suo contributo alla teoria molecolare oggi conosciuto come legge di Avogadro, che afferma che volumi uguali di gas nelle stesse condizioni di temperatura e pressione conterranno numeri uguali di molecole. In suo onore, il numero di entità elementari atomi, molecole, ioni o altre particelle in 1 mole di una sostanza, 6.02214076×1023, è noto come costante di Avogadro, una delle sette unità di base SI e rappresentato da NA.
Biografia
Amedeo Avogadro nacque a Torino da una famiglia nobile del Regno di Sardegna ora parte dell'Italia nell'anno 1776. Si laureò in diritto ecclesiastico alla tarda età di 20 anni e iniziò a praticarlo. Poco dopo, si dedicò alla fisica e alla matematica allora chiamate filosofia positiva, e nel 1809 iniziò a insegnarle in un liceo a Vercelli, dove la sua famiglia viveva e possedeva alcune proprietà.
Nel 1811, pubblicò un articolo dal titolo Essai d'une manière de déterminer les masses relatives des molécules élémentaires des corps, et les proportions selon lesquelles elles entrent dans ces combinaisons "Saggio su un metodo per determinare le masse relative delle molecole elementari dei corpi e le proporzioni secondo le quali entrano in queste combinazioni", che contiene l'ipotesi di Avogadro. Avogadro presentò questo saggio al Journal de Physique, de Chimie et d'Histoire naturelle "Giornale di Fisica, Chimica e Storia naturale" di Jean-Claude Delamétherie.
Nel 1820, divenne professore di fisica presso l'Università di Torino. Torino era ora la capitale del restaurato Regno Sabaudo di Sardegna sotto Vittorio Emanuele I. Avogadro era attivo nel movimento rivoluzionario del marzo 1821. Di conseguenza, perse la cattedra nel 1823 o, come l'università ufficialmente dichiarò, era "molto felice di permettere a questo interessante scienziato di riposarsi dai gravosi incarichi didattici, per poter dedicare maggiore attenzione alle sue ricerche". Alla fine, il Re Carlo Alberto concesse una Costituzione Statuto Albertino nel 1848. Ben prima di questo, Avogadro era stato richiamato all'università di Torino nel 1833, dove insegnò per altri venti anni.
Poco si sa della vita privata di Avogadro, che sembra sia stata sobria e religiosa. Sposò Felicita Mazzé e ebbe sei figli. Avogadro ricoprì incarichi riguardanti la statistica, la meteorologia, i pesi e le misure introdusse il sistema metrico nel Piemonte ed era membro del Consiglio Superiore Reale sull'Istruzione Pubblica.
Morì il 9 luglio 1856.
Risultati
In onore dei contributi di Avogadro alla teoria molecolare, il numero di molecole per mole di sostanza è denominato "costante di Avogadro", NA. È esattamente 6.02214076×1023 mol−1. La costante di Avogadro è utilizzata per calcolare i risultati delle reazioni chimiche. Consente ai chimici di determinare le quantità di sostanze prodotte in una determinata reazione con un alto grado di accuratezza.
Johann Josef Loschmidt calcolò per primo il valore della costante di Avogadro, il numero di particelle in una mole, a volte denominato numero di Loschmidt nei paesi di lingua tedesca la costante di Loschmidt ha ora un significato diverso.
La legge di Avogadro afferma che la relazione tra le masse dello stesso volume di tutti i gas alla stessa temperatura e pressione corrisponde alla relazione tra i loro rispettivi pesi molecolari. Pertanto, la massa molecolare relativa di un gas può essere calcolata dalla massa di un campione di volume noto.
Avogadro sviluppò questa ipotesi dopo che Joseph Louis Gay-Lussac pubblicò la sua legge sui volumi e sui gas combinanti nel 1808. Il più grande problema che Avogadro dovette risolvere era la confusione di quel tempo riguardante atomi e molecole. Uno dei suoi contributi più importanti fu la distinzione chiara tra l'uno e l'altro, affermando che i gas sono composti da molecole, e queste molecole sono composte da atomi. Ad esempio, John Dalton non considerò questa possibilità. Avogadro non utilizzò effettivamente la parola "atomo" poiché le parole "atomo" e "molecola" erano usate quasi senza differenza. Credeva che esistessero tre tipi di "molecole", inclusa una "molecola elementare" nostro "atomo". Inoltre, prestò maggiore attenzione alla definizione di massa, come distinta dal peso.
Nel 1815, pubblicò 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 "Nota sulle masse relative delle molecole elementari, o densità presumibili dei loro gas, e sui costituenti di alcuni dei loro composti, Come seguito all'Saggio sullo stesso argomento, pubblicato nel Giornale di Fisica, luglio 1811" sulle densità dei gas.
Nel 1821 pubblicò un altro articolo, Nouvelles considérations sur la théorie des proportions déterminées dans les combinaisons, et sur la détermination des masses des molécules des corps "Nuove considerazioni sulla teoria delle proporzioni determinate nelle combinazioni, e sulla determinazione delle masse degli atomi" e poco dopo, Mémoire sur la manière de ramener les composès organiques aux lois ordinaires des proportions déterminées "Nota sul metodo per ricondurre la composizione organica alle leggi ordinarie delle proporzioni determinate".
Nel 1841, pubblicò la sua opera in Fisica dei corpi ponderabili, ossia Trattato della costituzione materiale de' corpi, 4 volumi.
Risposta alla teoria
La comunità scientifica non prestò grande attenzione alla teoria di Avogadro, e non fu immediatamente accettata. André-Marie Ampère propose una teoria molto simile tre anni dopo nel suo 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; "Sulla determinazione delle proporzioni in cui i corpi si combinano secondo il numero e la disposizione rispettiva delle molecole da cui sono composte le loro particelle integranti", ma la stessa indifferenza fu mostrata anche alla sua teoria.
Solo attraverso gli studi di Charles Frédéric Gerhardt e Auguste Laurent sulla chimica organica è stato possibile dimostrare che la legge di Avogadro spiegava perché le stesse quantità di molecole in un gas hanno lo stesso volume.
Sfortunatamente, gli esperimenti correlati con alcune sostanze inorganiche mostrarono apparenti contraddizioni. Questo fu infine risolto da Stanislao Cannizzaro, come annunciato al Congresso di Karlsruhe nel 1860, quattro anni dopo la morte di Avogadro. Spiegò che queste eccezioni erano dovute a dissociazioni molecolari a determinate temperature, e che la legge di Avogadro determinava non solo le masse molecolari, ma anche le masse atomiche.
Nel 1911, un incontro a Torino commemorò il centesimo anniversario della pubblicazione dell'articolo classico di Avogadro del 1811. Il Re Vittorio Emanuele III partecipò, e il grande contributo di Avogadro alla chimica fu riconosciuto.
Rudolf Clausius, con la sua teoria cinetica sui gas proposta nel 1857, fornì ulteriori prove della legge di Avogadro. Jacobus Henricus van 't Hoff dimostrò che la teoria di Avogadro valeva anche nelle soluzioni diluite.
Avogadro è salutato come fondatore della teoria atomico-molecolare.
