Αβογκάντρο, Αμεντέο

(Amedeo Avogadro, conte di Quaregna e Ceretto, Τορίνο 1776 – 1856). Ιταλός επιστήμονας. Διετέλεσε καθηγητής των μαθηματικών και της φυσικής στο Βασιλικό Κολέγιο του Βερτσέλι· από το 1820 έως το 1822 είχε την έδρα της θεωρητικής φυσικής στο πανεπιστήμιο του Τορίνο. Μετά την κατάργηση της έδρας, ο Α. επανέλαβε τη διδασκαλία το 1834 και συνέχισε έως το 1850, οπότε τελείωσε την εργασία του ως καθηγητής. Μέλος της Ακαδημίας του Τορίνο, άνθρωπος με εξαιρετική επιστημονική διαίσθηση,ο Α. θεωρείται ιδρυτής της ατομικής και της μοριακής θεωρίας, που τη στήριξε στις βάσεις στις οποίες στηρίζεται και σήμερα. Το πιο φημισμένο έργο του δημοσιεύτηκε το 1811 με τον τίτλο: Υπόμνημα περί προσδιορισμού των σχετικών μαζών των στοιχειωδών μορίων των σωμάτων και περί των αναλογιών υπό τις οποίες αυτά υπεισέρχονται στον σχηματισμόν των ενώσεων (Saggio di un modo di determinare le masse relative delle molecole elementari dei corpi e le proporzioni secondo le quali esse entrano in queste combinazioni).Στην εργασία του αυτή αναπτύσσεται η ιδέα που οδήγησε στη γνωστή αρχή του Α., σύμφωνα με την οποία: «ίσοι όγκοι αερίων ή ατμών, κάτω από τις ίδιες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας, περιέχουν τον ίδιο αριθμό μορίων». Την ίδια αρχή διατύπωσε, ανεξάρτητα, και ο Γάλλος Αντρέ-Μαρί Αμπέρ (1814), δεν είχε όμως άμεσο και ευρύ αντίκτυπο στον επιστημονικό κόσμο της εποχής. Οι φυσικοί και οι χημικοί δεν κατόρθωσαν να εκτιμήσουν το έργο αυτό κι έτσι η εργασία του Α. παρέμεινε ουσιαστικά χωρίς επιστημονική συνέχεια έως το 1858, οπότε ο Στανίσλαος Κανιτσάρο, σε ένα δημοσίευμά του έδειξε ότι «για την εναρμόνιση όλων των κλάδων της χημείας πρέπει να στραφούμε στην πλήρη εφαρμογή της θεωρίας του Α. και του Αμπέρ, για να κατορθώσουμε να συγκρίνουμε τα μοριακά βάρη και το σχετικό πλήθος των μορίων». Ο Α. ασχολήθηκε και με τις ειδικές θερμότητες των αερίων, με την ηλεκτροχημεία και με πολλά άλλα φυσικοχημικά θέματα. αριθμός του Α.Ο σταθερός αριθμός των μορίων που περιέχονται σε ένα γραμμομόριο οποιασδήποτε ουσίας (στοιχείου ή ένωσης)· συμβολίζεται συνήθως με Ν (ή Ν_Α) κι έχει τιμή, κατά τους ακριβέστερους προσδιορισμούς, ίση με 6,0225 x10²³. Διαιρώντας το γραμμομοριακό βάρος με τον αριθμό αυτόν, βρίσκουμε το απόλυτο βάρος του μορίου της θεωρούμενης ουσίας. Ο πρώτος προσδιορισμός του πλήθους των μορίων ενός αερίου όγκου 1 κ. εκ. σε 0°C και πίεσης 760 mm Hg έγινε από τον Γιόζεφ Λόσμιτ το 1865, ο οποίος βασίστηκε στην κινητική θεωρία των αερίων και στην τιμή της διαμέτρου των μορίων. Ο προσδιοριζόμενος με αυτόν τον τρόπο αριθμός, λέγεται αριθμός του Λόσμιτ, συμβολίζεται με L και αριθμητικά ισούται με το πηλίκο του Ν διά 22.412 (μια που 1 γραμμομόριο αερίου ουσίας υπό κανονικές συνθήκες καταλαμβάνει όγκο 22.412 κ. εκ.). Μολονότι συχνά συμβαίνει, όμως δεν πρέπει να συγχέονται οι δύο αριθμοί Ν και L. Έπειτα έγιναν πολλοί προσδιορισμοί του Ν, βασισμένοι σε διάφορα φαινόμενα (ιξώδες αερίων, κίνηση του Μπράουν, διάχυση του ηλιακού φωτός, ραδιενέργεια κλπ.). Η σύμπτωση των τιμών που προέκυψαν, επιβεβαίωσε τη μοριακή θεωρία και τη θεωρία του Α. Ο προσδιορισμός του Ν με βάση την κίνηση του Μπράουν, που έγινε το 1908 από το Ζαν-Μπατίστ Περέν, έχει ιστορικό ενδιαφέρον, γιατί για πρώτη φορά έδωσε τιμές πολύ κοντινές προς τις αποδεκτές σήμερα. Σύμφωνα με την κινητική θεωρία, επιβεβαιωμένη από το πείραμα, κάθε αέριο και κάθε αιώρημα πολύ μικρών σωματιδίων, υπεραρκετά μικρών, παρουσιάζει συγκέντρωση που συνεχώς ελαττώνεται όσο αυξάνει το ύψος. Ακριβέστερα, διαπιστώνεται ότι το ύψος όπου η πυκνότητα των σωματιδίων ελαττώνεται στο μισό, είναι ανάλογο προς τη μάζα των σωματιδίων. Το ύψος αυτό ονομάζεται ύψος υποδιπλασιασμού. Γνωρίζοντας τη μάζα των αιωρούμενων σωματιδίων, το ύψος υποδιπλασιασμού τους και το ύψος υποδιπλασιασμού ενός αέριου στοιχείου, π.χ. υδρογόνου, μπορούμε εύκολα, με απλή αναλογία, να υπολογίσουμε τη μάζα ενός μορίου του υδρογόνου. Διαιρώντας ύστερα το γραμμομοριακό βάρος του αερίου με τη μάζα αυτή, βρίσκουμε το πλήθος των μορίων ενός γραμμομόριου. Σε αυτές τις αρχές βασίστηκε ο Περέν για έναν από τους προσδιορισμούς του Ν. Χρησιμοποίησε αιώρημα μικροσκοπικών σωματιδίων κόμμης gutta σε νερό, ύστερα από φυγοκέντριση, για την απομάκρυνση των μεγαλύτερων σωματιδίων· είχε έτσι ένα αιώρημα από ισομεγέθη και σφαιρικά κοκκίδια. Με τον τρόπο αυτόν βρήκε τιμή 6,9 x 10₂₃. Η ακριβέστερη μέθοδος για τον προσδιορισμό του Ν βασίζεται σήμερα στην ηλεκτρόλυση. Σύμφωνα με τον νόμο του Φαραντεϊ, για τον ηλεκτρολυτικό διαχωρισμό ενός γραμμοϊσοδύναμου οποιουδήποτε στοιχείου χρειάζονται F = 96.550 Cb (Κουλόμπ). Ηλεκτρολύοντας μέταλλα (με μονοατομικά μόρια) και μάλιστα μονοσθενή ιόντα, βρίσκουμε ότι ένα ισοδύναμό τους αντιστοιχεί στο γραμμοάτομο και αυτό σε ένα γραμμομόριο. Έτσι, θεωρώντας ως Ν το πλήθος των μορίων ενός γραμμομορίου και γνωρίζοντας το φορτίο του ηλεκτρονίου (e) έχουμε: F = Ne και Ν = F/e όπου F η σταθερά του Φαραντάι (ίση με 96.550 Cb). Ο Ρόμπερτ Μίλικαν, μετρώντας με μεγάλη ακρίβεια τα ποσά F και e, βρήκε την τιμή του Ν, που σήμερα θεωρείται η πλησιέστερη προς την πραγματική: N = (6,02257 ± 0,000029) 10²³. Η τρέχουσα τιμή 6,0225 x 10²³ θεωρείται αρκετά ακριβής, σύμφωνα με την ακρίβεια και την ευπάθεια των συνηθισμένων οργάνων μέτρησης. Προσωπογραφία του Ιταλού επιστήμονα Αμεντέο Αβογκάντρο.