Amedeo Avogadro

Amedeo Avogadro

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. Hänen tunnetuin saavutuksensa on Avogadron laki, joka nimettiin havainnoitsijansa mukaan.

Ura ja Avogadron laki

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.

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 tilavuuksista (ja yhdistävistä kaasuista) vuonna 1808. Suurin ristiriita, 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 sanoja "atomi" ja "molekyyli" käytettiin melkein synonyymeinä noina aikoina. Avogadron näkemyksen mukaan oli olemassa kolmenlaisia molekyylejä mm. "yksinkertainen molekyyli", jolla hän tarkoitti nykyistä atomia. Samalla tehtiin ero käsitteiden massa ja paino välillä.

Tiedemaailman suhtautuminen Avogadron teoriaan

Tiedeyhteisö ei antanut suurta huomiota Avogadron teorialle, 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.

Professuuri Torinon yliopistossa

Vuonna 1814 Avogadro julkaisi tutkielman 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. Tämä tutkielma käsitteli kaasutiheyksiä.

Vuonna 1820 Amedeo Avogadrosta tuli Torinon yliopiston professori. Seuraavana vuonna 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.

Avogadro 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 kuitenkin väheni, 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. Työ käsitti neljä osaa.

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

Aiheesta muualla

• Avogadron Artikkeli Essay on a Manner of Determining the Relative Masses of the Elementary Molecules of Bodies, and the Proportions in Which They Enter into These Compounds, Journal de Physique 73, 58-76 (1811)