Новости
Библиотека
Таблица эл-тов
Биографии
Карта сайтов
Ссылки
О сайте


Пользовательского поиска




предыдущая главасодержаниеследующая глава

Амедео Авогадро

Итальянский ученый Амедео Авогадро (полное имя Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро ди Кваренья э ди Черрето) принадлежит к числу естествоиспытателей, которые в начале XIX века установили основные законы химии.

В отличие от многих его современников, чьи работы быстро получили всеобщее признание, прошло почти полвека, когда в химию окончательно вошла гипотеза, высказанная Авогадро в 1811 г.: "молекулярные массы всех веществ, находящихся в газообразном состоянии, при одинаковых условиях занимают равные объемы". Это признание произошло прежде всего потому, что быстрое развитие органической химии требовало внимания к самому понятию молекулы. В начале второй половины XIX века в органической химии царила неразбериха, тормозившая развитие этой науки.

Одновременно применялись атомные массы, установленные Й. Берцелиусом, Ж. Дюма, Ш. Жераром и О. Лораном, а также эквивалентные массы, введенные в науку Л. Гмелиным. Такое неопределенное положение устранил итальянский химик Станислао Канниццаро, который своей основополагающей работой25 содействовал признанию гипотезы Авогадро.

Амедео Авогадро (1776-1856)
Амедео Авогадро (1776-1856)

На основании анализа истории вопроса Канниццаро пришел к выводу: "Успехи науки в последние годы подтверждают правильность представлений Авогадро, Ампера и Дюма о тождестве свойств тел в газообразном состоянии, т. е. предположения, что равные объемы веществ, которые могут быть как простыми, так и сложными, содержат одинаковое число молекул, но ни в коем случае не одинаковое число атомов" [31, с. 223].

Работы Авогадро превратили Италию в родину молекулярной теории. Как Лавуазье и многие другие естествоиспытатели конца XVIII - начала XIX в., Авогадро подходил к решению химических вопросов в первую очередь как физик, а не химик.

Авогадро родился 9 августа 1776 г. на севере Италии, в Турине, в семье чиновника судебного ведомства. Он получил юридическое образование и в 1796 г. стал доктором права. Вскоре молодой юрист начал работать в бюро адвоката по делам бедняков, а затем в бюро генерального адвоката. Уже в юности Авогадро стал интересоваться естественными науками, изучая в свободное время математику и физику. В 1803 г. он представил в Туринскую Академию наук работу по изучению свойств электричества, выполненную совместно с братом. С 1809 г. Авогадро стал преподавателем физики в лицее, расположенном в Верчелли - небольшом городке около Турина, а с 1820 г. он - профессор высшей физики в Туринском университете. Но в 1822 г. кафедра высшей физики Туринского университета была закрыта из-за неустойчивой политической обстановки в королевстве Пьемонт. Лишь в 1834 г, Авогадро смог вернуться к преподавательской деятельности в Туринском университете, которой занимался до 1850 г. 9 июля 1856 г. он скончался в Турине.

О жизни Авогадро сохранилось мало сведений. Даже Герман Копп не упоминает об Авогадро в своем труде "История химии", опубликованном в 1843-1847 гг. В более поздней работе Копп писал о научных трудах Авогадро: "Если бы они только побудили ученых к необходимости экспериментальной проверки важных теоретических положений, и тогда эти работы не были бы совершенно оставлены без внимания, но они рассматривались лишь как чисто умозрительные построения человека, о других работах которого ничего не было известно" [32, с. 354].

Авогадро всегда был на стороне прогресса и стремился улучшить условия жизни людей. Его деятельность как адвоката по делам бедных не обещала ему особых материальных благ; для того чтобы заниматься этим, надо было либо обладать значительным состоянием - о чем из скудных биографических сведений ничего не известно,- либо чувствовать высокую степень ответственности перед теми слоями современного ему общества, которые были беззащитны перед угнетением и эксплуатацией. Мы считаем, что Авогадро сознавал такую ответственность. На это указывает еще один факт: когда Северная Италия была занята французскими войсками под командованием генерала Наполеона Бонапарта, Авагадро стал ответственным чиновником новой республиканской администрации - секретарем префектуры Французской республики.

Значительное влияние французских просветителей на судьбы итальянских ученых отчетливо проявилось в политической и научной деятельности Авогадро. Ее характерными чертами было уважение прав человека в общественной деятельности и рационалистический подход к решению проблем естествознания с широким использованием математики в научной работе.

Вместе с законами сохранения массы и постоянных отношений закон Авогадро составляет основу классической химии.

Закон Авогадро тесно связан с исследованиями Гей-Люссаком объемных отношений при соединении газов (с 1805 г.). Простые объемные отношения при реакциях между газами Авогадро объяснил, предположив, что в равных объемах различных газов должно находиться одинаковое число мельчайших частиц. Этой гипотезой Авогадро подвел итог дискуссии между Дальтоном и Гей-Люссаком после открытия французским ученым в 1808 г. следующего закона: два газа соединяются друг с другом лишь в простых объемных отношениях. Дальтон считал, что его представления об атомах равнозначны представлениям Гей-Люссака об объемах. Если бы было возможно доказать, что в равных объемах всех газов содержится одинаковое число атомов, то обе гипотезы были бы тождественны, но с тем различием, что гипотеза Дальтона имеет более общий характер, а гипотеза Гей-Люссака применима только к газам.

В то время казалось весьма трудным привести в соответствие объемные законы Гей-Люссака с атомистической теорией Дальтона. Авогадро нашел способ, позволивший обойти эти трудности. Он прекрасно понимал различие между так называемыми "простыми" молекулами, которые могут соединяться друг с другом, и "составными" молекулами. Вместо применявшихся обычно до этого терминов "атом", "сложный атом" Авогадро ввел понятия "простая молекула" и "составная молекула", соответствующие современным понятиям "атом" и "молекула". Он предположил, что газообразные вещества состоят из молекул, относительное расположение которых зависит от давления и температуры. На основании этих положений, в известной мере подкрепленных экспериментально, Авогадро пришел к следующим умозаключениям. Если объемы двух газов при одинаковых давлении и температуре равны, то можно предположить, что в каждом из этих объемов независимо от состава газа или пара будет содержаться одинаковое число молекул. В первой из основополагающих статей Авогадро (1811 г.) по атомно-молекулярной теории "Описание способа определения относительных масс элементарных молекул тел и отношений, согласно которым они входят в соединения" Авогадро писал: "Следует поэтому принять, что также существует очень простое соотношение между объемами газообразных веществ и числом молекул, которые они образуют. Гипотеза, которая с первого взгляда кажется здесь единственно допустимой, основывается на представлении, что число сложных молекул в равных объемах различных газов всегда одинаково или пропорционально объему. Потому что если предположить обратное, а именно что число молекул в равных объемах различных газов неодинаково, то мы не сможем понять, почему закон, согласно которому определяется расстояние между молекулами, во всех случаях будет давать нам такие простые соотношения, как в вышеприведенных случаях между объемами и числом молекул" [33, с. 3].

Авогадро не сомневался, что его гипотеза подтверждает основные положения теории Дальтона. Авогадро увидел возможность при помощи разработанных им представлений "определять величины составных молекул на основании значений объемов сложных газов" [33, с. 7].

Для признания учеными положений Авогадро кроме работ Канниццаро и Дюма особенно большое значение имели труды немецкого физикохимика Вальтера Нернста. Опубликованный им в 1893 г. учебник "Теоретическая химия с точки зрения правила Авогадро и термодинамики" выдержал по 1926 г. 15 изданий, В предисловии к первому изданию Нернст писал: "...для теоретической разработки химических процессов... главнейшим основанием является прежде всего правило Авогадро, кажущееся мне почти неистощимым рогом изобилия, дарованным нам молекулярной теорией" [34, с. 7].

Портрет Авогадро на специальной почтовой  марке итальянской почты, выпущенной в честь столетия со дня смерти ученого
Портрет Авогадро на специальной почтовой марке итальянской почты, выпущенной в честь столетия со дня смерти ученого

Насколько сильно в начале XIX в. химиков интересовало изучение реакций газообразных веществ, дающих экспериментальное обоснование разработанным в то время представлениям о составе веществ, можно судить по опубликованному в 1814 г. письму А. М. Ампера К. Л. Бертолле "Об определении отношений, в которых соединяются тела в соответствии с числом и относительным расположением молекул, составляющих их сложные частицы". Это письмо было напечатано в известном французском научном журнале "Анналы химии". Ампер понял, что результаты исследования Гей-Люссака также можно использовать для определения состава многих соединений, которые не способны существовать в газообразном состоянии. После написания этой работы, по словам Ампера, он узнал, "что господин Авогадро положил ту же идею в основу своей работы об отношениях элементов в химических соединениях" [33, с. 24]. Но это замечание отнюдь не привлекла внимания ученых к трудам Авогадро.

Основной причиной такого явного пренебрежения к идеям Авогадро было то, что большинство химиков - современников итальянского ученого не могли отчетливо понять различия между атомом и молекулой. Даже Берцелиус, исходя из своей электрохимической теории, смешивал представление Дальтона об атомах с учением Авогадро о молекулах и считал, что в равных объемах газов содержится одинаковое число атомов. Именно это мнение имело в первой половине XIX в. множество приверженцев. Лотар Мейер считал главной причиной длительного непризнания представлений Авогадро его современниками "...то, что они с Самого начала довольно трудным для нашего понимания способом отождествляли представления Авогадро с понятиями Дальтона об атомах, хотя от любого внимательного читателя работы Авогадро не может ускользнуть, что, по мнению автора, вещество состоит из определенных частиц, не идентичных с атомами" [35, с. 159].

Основное значение работ Авогадро для развития естествознания состоит в том, что созданные им представления о молекулярном составе веществ на основании изучения физическими методами химических реакций способствовали превращению химии в точную науку.

Авогадро в отличие от великих химиков XIX в. не был химиком-экспериментатором, но он всегда уделял большое внимание успехам химии в экспериментальной области и проявлял особый интерес к развитию химических теорий26.

предыдущая главасодержаниеследующая глава



ИНТЕРЕСНО:

Учёные создали нанореактор для производства водорода

Ученые из Швеции создали «деревянное стекло»

Разработан новый метод создания молекул

Японские ученые создали жидкий квазиметалл, застывающий на свету

Нобелевскую премию по химии присудили за синтез молекулярных машин

Новая компьютерная программа предсказывает химические связи

Получены цветные изображения на электронном микроскопе

В упавшем в России метеорите обнаружен уникальный квазикристалл

10 невероятно опасных химических веществ

Создатель «суперклея» Гарри Кувер – химик и изобретатель, автор 460 патентов, самый известный из которых так и не помог ему разбогатеть




© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://chemlib.ru/ 'ChemLib.ru: Библиотека по химии'