Amedeo Avogadro

Wikipedia

Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro, Quaregnan ja Cerreton kreivi (s. 9. elokuuta 1776, Torino — k. 9. heinäkuuta 1856) oli merkittävä italialainen tiedemies.

Amedeo Avogadro syntyi vanhaan piemontelaiseen aatelissukuun. Hän opiskeli loistavalla menestyksellä kirkollislakia ja hän valmistui jo 20-vuotiaana, jonka jälkeen aloitti ammatinharjoittamisen lakimiehenä. Pian tämän jälkeen hän kuitenkin aloitti fysiikan ja matematiikan opinnot. Vuonna 1809 hän aloitti näiden aineiden opettamisen liceossa eli oppikoulutasolla Vercellissä.

Vercellissä ollessaan hän kirjoitti tiivistetyn väittämän (memoria), jossa hän esitteli hypoteesin, joka nykyisin tunnetaan Avogadron lakina:

Sama kaasutilavuus samassa lämpötilassa ja paineessa sisältää yhtä suuren määrän molekyylejä

Tämän selostuksen Avogadro lähetti De Lamétherielle Journal de Physique, de Chemie et d'Histoire naturelle- lehteen ja se julkaistiin heinäkuun 14.1811 otsikolla Essai d'une manière de déterminer les masses relatives des molecules élémentaires des corps, et les proportions selon lesquelles elles entrent dans ces combinaisons.

(Englanninkielinen teksti löytyy kokonaisuudessaan: [1]).

Avogadron laki väittää, että samantilavuuksisten kaasumäärien välillä oleva painojen suhde vastaa ko.kaasujen molekyylipainojen välistä suhdetta. Tästä syystä suhteelliset molekyylipainot voidaan laskea kaasujen painosta.

Avogadro kehitti tämän hypoteesin Joseph Louis Gay-Lussacin julkaistua lakinsa 1808 tilavuuksista (ja yhdistävistä kaasuista). Suurin vaikeus, joka Avogadron piti ratkaista, oli tuohon aikaan vallitseva epäselvyys atomin ja molekyylin käsitteistä. Yksi Avogadron työn tärkeimmistä anneista oli tehdä selväksi niiden välinen ero; yksinkertaiset hiukkaset voivat koostua molekyyleistä, jotka koostuvat atomeista. Avogadro ei käyttänyt sanaa "atomi", sillä "atomi" ja "molekyyli" sanoja käytettiin melkein synonyymeinä noina aikoina. Avogadro ajatteli, että oli olemassa kolmenlaisia molekyylejä, joihin kuului "yksinkertainen molekyyli", jolla hän tarkoitti nykyistä atomia. Samalla tehtiin ero massa ja paino käsitteiden välillä.

Vuonna 1814 hän julkaisi 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, kaasutiheyksistä.

Vuonna 1820 hänestä tuli Torinon yliopiston professori. Vuonna 1821 hän julkaisi toisen tutkielmansa Nouvelles considérations sur la théorie des proportions déterminées dans les combinaisons, et sur la détermination des masses des molécules des corps ja vähän sen jälkeen Mémoire sur la manière de ramener les composès organiques aux lois ordinaires des proportions déterminées.

Hän otti innokkaasti osaa poliittisesti kumoukselliseen toimintaan vuonna 1821 Sardinian kuningasta vastaan, jonka seurauksena hän joutui luopumaan professuuristaan. Virallisesti yliopisto oli "iloinen saadessaan vapauttaa tämän mielenkiintoisen tiedemiehen raskaasta opetustyöstä ja suoda hänelle aikaa keskittyä paremmin tutkimustyönsä tekemiseen". Ajan myötä tämä poliittinen eristäminen väheni pikkuhiljaa ja hänet kutsuttiin takaisin Torinon yliopistoon vuonna 1833, jossa hän opetti vielä kaksikymmentä vuotta.

Vuonna 1841 hän sai valmiiksi ja julkaisi työnsä Fisica dei corpi ponderabili, ossia Trattato della costituzione materiale de' corpi, 4 osaisena.

Avogadrolla oli julkisia virkoja mm. tilastotieteilijänä ja meteorologina. Hän oli "The Royal Superior Council on Public Instruction" neuvoston jäsen.

Tiedeyhteisö ei antanut suurta huomiota hänen teorialleen, joten sitä ei aluksi hyväksytty. André-Marie Ampère pääsi eri metodilla samaan lopputulokseen kolme vuotta myöhemmin (teoksessaanSur 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), mutta sama välipitämätön suhtautuminen tuli hänenkin teoriansa osaksi.

Tutkimukset Gerhardtin, Laurentin ja Williamsonin kanssa orgaanisessa kemiassa tekivät mahdolliseksi näyttää, että Avogadron laki oli välttämätön selittämään, miksi samalla molekyylimäärällä oli höyrystyneessä olomuodossa sama tilavuus.

Pahaksi onneksi joissakin kokeissa jotkut epäorgaaniset aineet tekivät poikkeuksen Avogadron lakiin. Stanislao Cannizzaro sai ongelman lopulta selvitettyä vuonna 1860 julkistuksessa Karlsruhen Kongressissa, neljä vuotta Avogadron kuoleman jälkeen. Hän selitti, että poikkeamat Avogadron laista johtuivat molekyylien erottumisesta, jota tapahtui tietyissä lämpötiloissa ja Avogadron laki pystyy määrittämään moolimassojen lisäksi myös atomimassan.

Clausius antoi kaasujen kineettisessä teoriassa lisävahvistusta Avogadron laille. Pian tämän jälkeen J. H. van 't Hoff tutkimuksessaan laimennetuista liuoksista antoi lopullisen tunnustuksen ja kunnian Avogadrolle, jota sen jälkeen on pidetty atomi-molekyyli teorian perustajana.

Avogadron työn kunniaksi molaarisuusteorian ja molekyylipainojen kanssa, molekyylien määrä yhdessä moolissa nimettiin Avogadron luvuksi.