Avogadrov zakon: opis i biografija znanstvenika

Predvidjeti rezultate istraživanja, predvidjeti obrazac, osjetiti zajedničko podrijetlo - sve je to obilježilo rad velikog broja eksperata i znanstvenika. Najčešće se prognoza odnosi samo na područje zapošljavanja istraživača. Malo je onih koji imaju hrabrosti napraviti dugoročna predviđanja, znatno prije vremena. Talijan Amedeo Avogadro imao je dovoljno hrabrosti. Zbog toga je ovaj znanstvenik sada poznat u cijelom svijetu. A Avogadrov zakon još uvijek koriste svi kemičari i fizičari na planeti. U ovom članku detaljno ćemo opisati njega i njegovog autora.

Djetinjstvo i učenje

Amedeo Avogadro rođen je u Torinu 1776. godine. Njegov otac, Philippe, radio je kao zaposlenik u pravosuđu. Ukupno, obitelj je imala osam djece. Svi preci Amedea služili su kao odvjetnici Katoličke crkve. Mladić također nije odstupio od tradicije i preuzeo sudsku praksu. Do dobi od dvadeset godina već je imao doktorat.

Vremenom je pravna praksa prestala privlačiti Amedea. Interesi mladića ležali su u drugom području. Još u mladosti pohađao je školu eksperimentalne fizike i geometrije. Zatim, u budućnosti, znanstvenik je probudio ljubav prema znanosti. Zbog praznina u znanju, Avogadro se bavio samoobrazovanjem. Sa 25 godina, Amedeo je posvetio svo slobodno vrijeme učenju matematike i fizike.

Znanstvena djelatnost

U prvoj fazi, Amedeov znanstveni rad bio je posvećen proučavanju električnih pojava. Avogadrov interes postao je osobito intenzivan nakon što je Volt otkrio izvor električne struje 1800-ih. Ne manje zanimanje za mladog znanstvenika bile su rasprave Volte i Galvanija o prirodi električne energije. A općenito je to područje napredovalo u znanosti.

God. Godine 1804. Amedeo je postao dopisni član ove akademije.

Godine 1806. Avogadro je dobio posao učitelja u Torinu. Tri godine kasnije, znanstvenik se preselio u Vercelli, gdje je deset godina predavao matematiku i fiziku. U to vrijeme Amedeo je čitao mnogo znanstvene literature, praveći korisne izvode iz knjiga. Vodio ih je do kraja života. Bilo je čak 75 svezaka od po 700 stranica. Sadržaj ovih knjiga govori o raznovrsnosti interesa znanstvenika io kolosalnom radu koji je on učinio.

Osobni život

Amedeo je uredno uredio obiteljski život, kad mu je za treću desetinu već prošlo vrijeme. Radeći u Vercelliju upoznao je Anu di Giuseppe, koja je bila mnogo mlađa od znanstvenika. U ovom braku rođeni su osam djece. Nitko od njih nije krenuo stopama svoga oca.

Avogadrov zakon i njegove posljedice

Godine 1808. Gay-Lussac (u suradnji s Humboldtom) formulirao je načelo volumetrijskih odnosa. Ovaj zakon navodi da se omjer volumena reagirajućih plinova može izraziti prosti brojevi. Na primjer, 1 volumen klora, u kombinaciji s 1 volumenom vodika, daje 2 volumena klorovodika, itd. Ali ovaj zakon nije dao ništa, jer, prvo, nije bilo konkretne razlike između pojmova korpuskle, molekula, atom, i drugo, znanstvenici su imali različita mišljenja o sastavu čestica različitih plinova.

Godine 1811. Amedeo je temeljito analizirao rezultate istraživanja Gay-Lussac. Kao rezultat toga, Avogadro je shvatio da zakon volumnih odnosa omogućuje razumijevanje strukture molekule plina. Hipoteza koju je formulirao glasi: "Broj molekula bilo kojeg plina u istom volumenu je uvijek isti."

Otkriće zakona

Tri je godine znanstvenik nastavio eksperimentirati. I kao rezultat toga pojavio se Avogadrov zakon, koji zvuči ovako: „Jednake količine plinovitih tvari na istoj temperaturi i tlaku sadrže isti broj molekula. Mjera mase molekula može se odrediti gustoćom raznih plinova. " Na primjer, ako 1 litra kisika sadrži onoliko molekula kao 1 litru vodika, onda je omjer gustoće tih plinova jednak omjeru mase molekula. Znanstvenik je također primijetio da molekule u plinovima nisu uvijek sastavljene od pojedinačnih atoma. Prisutnost oba različita i identična atoma je prihvatljiva.

Nažalost, u vrijeme Avogadra, ovaj se zakon nije mogao dokazati teoretski. Ali on je omogućio da se u eksperimentima ustanovi sastav molekula plina i odredi njihova masa. Pratimo logiku takvog razmišljanja. Tijekom eksperimenta utvrđeno je da su vodena para iz plina, kao i volumeni vodika i kisika u korelaciji u omjeru 2: 1: 2. Iz ove činjenice možemo izvući različite zaključke. Prvi: molekula vode sastoji se od tri atoma, a molekula vodika i kisika od dva. Drugi zaključak je također prikladan: molekule vode i kisika su dijatomske, a vodik je monatomski.

Protivnici hipoteze

Avogadrov zakon imao je mnogo protivnika. To je djelomično posljedica činjenice da u to vrijeme nije bilo jednostavnog i jasnog zapisa o jednadžbama i formulama kemijskih reakcija. Glavni neprijatelj bio je Jens Berzelius, švedski kemičar s neupitnim autoritetom. Vjerovao je da svi atomi imaju električni naboj i same molekule su sastavljene od atoma s suprotnim nabojem koji se privlače. Dakle, atomi vodika su imali pozitivan naboj, a atomi kisika su imali negativan. S ove točke gledišta, molekula kisika koja se sastoji od 2 jednako nabijena atoma jednostavno ne postoji. Ali ako su molekule kisika još uvijek monoatomske, tada u reakciji dušika s kisikom omjer volumnog omjera treba biti 1: 1: 1. Ova tvrdnja je u suprotnosti s pokusom, gdje su 2 litre dušikovog oksida dobivene iz 1 litre kisika i 1 litre dušika. Zbog toga su Berzelius i drugi kemičari odbacili zakon Avogada. Uostalom, to apsolutno nije u skladu s eksperimentalnim podacima.

Oživljavanje zakona

Prije šezdesetih godina 19. stoljeća u kemiji je promatrana arbitrarnost. I proširio se kao procjena molekularne težine i opis kemijskih reakcija. Uglavnom je bilo mnogo zabluda o atomskom sastavu složenih tvari. Neki su znanstvenici čak planirali napustiti molekularnu teoriju. I tek 1858. godine, kemičar iz Italije po imenu Cannizzaro pronašao je u prepisci između Bertholleta i Ampere referencu na Avogadrov zakon i njegove posljedice. To je olakšalo zamršenu sliku kemije tog vremena. Dvije godine kasnije Cannizzaro je na Međunarodnom kongresu o kemiji govorio o pravu Avogadra u Karlsruheu. Njegov je izvještaj ostavio neizbrisiv dojam na znanstvenike. Jedan od njih je rekao da mu se činilo da može vidjeti njegove oči, sve sumnje su nestale, a zauzvrat se pojavio osjećaj povjerenja.

Nakon što je priznat zakon Avogadro, znanstvenici nisu mogli samo odrediti sastav molekula plina, već i izračunati atomske i molekularne mase. To znanje pomoglo je u izračunavanju omjera masa reagensa u različitim kemijskim reakcijama. I bilo je vrlo ugodno. Mjerenjem mase u gramima, istraživači mogu raditi s molekulama.

zaključak

Prošlo je mnogo vremena otkad je otkriven Avogadrov zakon, ali nitko nije zaboravio osnivača molekularne teorije. Logika znanstvenika bila je besprijekorna, što je kasnije potvrđeno izračunima J. Maxwella koji se temelje na kinetičkoj teoriji plinova, a zatim i na eksperimentalnim istraživanjima. (Brownovo gibanje). Također je utvrđeno koliko se čestica nalazi u molu svakog plina. Nazvana je ta konstanta - 6.022 • 1023 Avogadrov broj ovjekovječujući ime uviđavnog Amedea.