Содержание

Амедео Авогадро — биография, личная жизнь, фото, новости, химик, открытия в химии, физика, внешность

Биография

Основатель молекулярной теории Амедео Авогадро должен был стать юристом по настоянию родителей, но увлекся физикой и химией, открыв фундаментальный закон современной науки. Правда, этот вклад был в полной мере оценен только спустя 5 лет после смерти ученого.

Детство и юность

Амедео родился 9 августа 1776 года в Турине, который являлся столицей Сардинского королевства, а сейчас — центром итальянской области Пьемонт, в многочисленном семействе: родители мальчика воспитывали еще восьмерых детей. Отец Амедео, граф Авогадро, по традиции того времени передал сыну и профессию: в детстве наследник занялся юридическим образованием, а к 20 годам освоил церковное законоведение.

Научная деятельность

Еще в школьные годы юноша интересовался экспериментальной физикой, а в 1800-м, когда Алессандро Вольт открыл первый химический источник тока, интерес Амедео к природе этого явления усилился.

#avogadro

Posted by Oliver Portrait Art on Wednesday, March 1, 2017
Портрет Амедео Авогадро

В 25 лет Авогадро занялся точными науками: собственными силами осваивал физику и математику, а через два года направил в Туринскую академию наук труд об электрических и электромагнитных явлениях, который выполнил с братом Феличе. Спустя год братья оформили еще одну работу, благодаря чему Амедео выбрали членом-корреспондентом академии.

Затем ученый занялся репетиторством в Туринском лицее, преподавал в лицее Верчелли. В 1819-м Амедео вернулся в Турин, где вошел в состав Академии наук, а еще через год возглавил кафедру высшей физики Туринского университета. После студенческих волнений вуз закрыли, а к профессорским обязанностям Авогадро вернулся в 1832-м. В учреждении исследователь проработал еще 18 лет, а после передал кафедру воспитаннику.

Все эти годы параллельно с преподаванием Амедео занимался научной деятельностью. На заре становления как ученого Авогадро проводил исследования и совершил ряд теоретических открытий в химии, но вошел в историю за открытия в физике.

В 1811-м Амедео опубликовал статью, в которой выдвинул гипотезу точного измерения массы атомов, состава молекул и природы химических реакций. В те времена предположение нельзя было подтвердить теоретически, а вот экспериментально — вполне, чем и занялся Авогадро.

Бюст Амедео Авогадро / Accademia delle Scienze

Через три года химик впервые четко вербализировал сведения, которые впоследствии стали называться законом Авогадро. В очерке 1814-го года ученый написал, что при единой температуре и давлении в одинаковых объемах газов содержится равное количество молекул. Сумма частиц в 1 моле материи приобрела название числа Авогадро, и это постоянное число.

Спустя десятилетие после выдвижения гипотезы химик подвел итог трудов по молекулярной теории в еще одной статье и обозначил, что некоторые современники сохраняют неверные представления о химико-физических явлениях.

Гипотеза Авогадро подтверждена в 1861 году на съезде химиков в Карлсруэ.

Личная жизнь

Если о научной биографии ученого можно говорить бесконечно, то о личной жизни известно немногое. Набожный Амедео вел сдержанный и правильный образ жизни, не стремился к известности и излишествам. После 30-летия химик встретил девушку Анну Марию, которая была гораздо моложе его, и вскоре женился. На досуге Авогадро любил читать детям вслух, но по стопам отца наследники не пошли: никто из них не продолжил дело исследователя.

Смерть

Амедео не отошел от дел и в почтенном возрасте: состоял в Контрольной палате, статистической комиссии, еще нескольких ведомствах, публиковал персональные исследования, а последний труд физика-химика вышел в 1853-м.

Памятник Амедео Авогадро на территории лицея в Верчелли

Итальянский ученый умер 9 июля 1856 года в родном Турине. После смерти профессора похоронили в фамильном склепе в городке Верчелли.

За всю жизнь Авогадро проделал грандиозную работу, создав 75 томов научных выписок по разным направлениям. Через год после похорон на территории Туринского университета исследователю поставили памятник как символ признания личного вклада в развитие молекулярной физики.

Открытия

  • 1811 — Гипотеза о точном измерении массы атомов, составе молекул и природе химических реакций
  • 1814 — Закон Авогадро: Один моль молекул любого вещества в газообразном состоянии при одинаковых температурах и давлениях занимает один и тот же объем
  • 1814 — Число Авогадро: Число молекул в грамм-молекуле любого вещества одинаково. В 1908 году вычислено Жан-Батистом Перреном точное значение, равное 6,02 * 10 в 23 степени.

Авогадро, Амедео — это… Что такое Авогадро, Амедео?

В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Авогадро.

Амеде́о Авога́дро (итал. Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregna e Cerreto; 9 августа 1776(17760809), Турин — 9 июля 1856, Турин) — итальянский учёный, физик и химик.

Биография

Граф Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро родился 9 августа 1776 года в Турине (Италия) в семье служащего судебного ведомства Филиппо Авогадро. Амедео был третьим из восьми детей. В юношеские годы посещал школу геометрии и экспериментальной физики. По традиции того времени профессии и должности передавались по наследству, поэтому Амедео занялся юриспруденцией. В 20 лет получил степень доктора церковного законоведения. В 25 лет начал самостоятельно изучать физико-математические науки.

В 1803 и 1804 годах он, совместно со своим братом Феличе, представил в Туринскую академию наук две работы, посвященные теории электрических и электромагнитных явлений, за что и был избран в 1804 году членом-корреспондентом этой академии. В первой работе под названием «Аналитическая заметка об электричестве» он объяснил поведение проводников и диэлектриков в электрическом поле, в частности явление поляризации диэлектриков. Высказанные им идеи получили затем более полное развитие в работах других ученых. В 1806 году Авогадро получает место репетитора в Туринском лицее. В 1809 переводится преподавателем физики и математики в лицей города Варчелли.

В сентябре 1819 года Авогадро избирается членом Туринской академии наук. В 1820 году королевским указом Авогадро назначается первым профессором новой кафедры высшей физики в Туринский университет. В 1822 году Туринский университет был закрыт властями после студенческих волнений. В 1823 году Авогадро получает почетный титул заслуженного профессора высшей физики и назначается старшим инспектором в палату по контролю за государственными расходами. Несмотря на новые обязанности, Авогадро продолжал заниматься научными исследованиями.

В 1832 году Туринский университет вновь получил кафедру высшей физики, но ее предложили не Авогадро, а известному французскому математику Огюстену Луи Коши, покинувшему родину в 1830 году. Только спустя два года, после отъезда Коши, Авогадро смог занять эту кафедру, где и проработал до 1850 года. В этом году он ушел из университета, передав кафедру своему ученику Феличе Кью. После ухода из университета Авогадро некоторое время занимал должность старшего инспектора Контрольной палаты, а также состоял членом Высшей статистической комиссии, Высшего совета народного образования и председателем Комиссии мер и весов. Несмотря на почтенный возраст, он продолжал публиковать свои исследования в трудах Туринской академии наук. Последняя его работа вышла из печати за три года до смерти, когда Авогадро исполнилось 77 лет. Он умер в Турине 9 июля 1856 года и похоронен в семейном склепе в Верчелли.

Научная деятельность

Свою научную деятельность Авогадро начал с изучения электрических явлений. Работы Авогадро, посвященные этой теме, появлялись вплоть до 1846 года. Большое внимание уделял он также исследованиям в области электрохимии, пытаясь найти связь между электрическими и химическими явлениями, что привело его к созданию своеобразной электрохимической теории. В этом отношении его исследования соприкасались с работами знаменитых химиков Дэви и Бериелиуса. Но в историю физики Авогадро вошел как открыватель одного из важнейших законов молекулярной физики.

В 1811 году появилась статья Авогадро «Очерк метода определения относительных масс элементарных молекул тел и пропорций, согласно которым они входят в соединения». Излагая основные представления молекулярной теории, Авогадро показал, что она не только не противоречит данным, полученным Гей-Люссаком, но напротив, прекрасно согласуется с ними и открывает возможность точного определения атомных масс, состава молекул и характера происходящих химических реакций.

Во времена Авогадро его гипотезу невозможно было доказать теоретически. Но эта гипотеза давала простую возможность экспериментально устанавливать состав молекул газообразных соединений и определять их относительную массу. Эксперимент показывает, что объемы водорода, кислорода и образующихся из этих газов паров воды относятся как 2:1:2. Выводы из этого факта можно сделать разные. Первый: молекулы водорода и кислорода состоят из двух атомов (Н2 и О2), а молекула воды — из трех, и тогда верно уравнение 2Н2 + О2 = 2Н2О. Но возможен и такой вывод: молекулы водорода одноатомны, а молекулы кислорода и воды двухатомны, и тогда верно уравнение 2Н + О2 = 2НО с тем же соотношением объемов 2:1:2. В первом случае из соотношения масс водорода и кислорода в воде (1:8) следовало, что относительная атомная масса кислорода равна 16, а во втором — что она равна 8. Кстати, даже через 50 лет после работ Гей-Люссака некоторые ученые продолжали настаивать на том, что формула воды именно НО, а не Н2О. Другие же считали, что правильна формула Н2О2. Соответственно в ряде таблиц атомную массу кислорода принимали равной 8.

Однако был простой способ выбрать из двух предположений одно верное. Для этого надо было лишь проанализировать результаты и других аналогичных экспериментов. Так, из них следовало, что равные объемы водорода и хлора дают удвоенный объем хлороводорода. Этот факт сразу отвергал возможность одноатомности водорода: реакции типа H + Cl = HCl, H + Cl2 = HCl2 и им подобные не дают удвоенного объема HCl. Следовательно, молекулы водорода (а также хлора) состоят из двух атомов. Но если молекулы водорода двухатомны, то двухатомны и молекулы кислорода, а в молекулах воды три атома, и ее формула — Н2О. Удивительно, что такие простые доводы в течение десятилетий не могли убедить некоторых химиков в справедливости теории Авогадро, которая в течение нескольких десятилетий оставалась практически незамеченной. Отчасти это объясняется отсутствием в те времена простой и ясной записи формул и уравнений химических реакций. Но главное — противником теории Авогадро был знаменитый шведский химик Йенс Якоб Берцелиус, имевший непререкаемый авторитет среди химиков всего мира. Согласно его теории, все атомы имеют электрические заряды, а молекулы образованы атомами с противоположными зарядами, которые притягиваются друг к другу. Считалось, что атомы кислорода имеют сильный отрицательный заряд, а атомы водорода — положительный. С точки зрения этой теории невозможно было представить молекулу кислорода, состоящую из двух одинаково заряженных атомов! Но если молекулы кислорода одноатомны, то в реакции кислорода с азотом: N + O = NO соотношение объемов должно быть 1:1:1. А это противоречило эксперименту: 1 л азота и 1 л кислорода давали 2 л NO. На этом основании Берцелиус и большинство других химиков отвергли гипотезу Авогадро как не соответствующую экспериментальным данным!

В 1821 году в статье «Новые соображения о теории определенных пропорций в соединениях и об определении масс молекул тел» Авогадро подвел итог своей почти десятилетней работы в области молекулярной теории и распространил свой метод определения состава молекул на целый ряд органических веществ. В этой же статье он показал, что другие химики, прежде всего Дальтон, Дэви и Берцелиус, не знакомые с его работами, продолжают придерживаться неверных взглядов на природу многих химических соединений и характер происходящих между ними реакций.

Эта работа интересна еще в одном отношении: в ней впервые встречается имя Ампера, по выражению Авогадро, «одного из самых искусных физиков наших дней», в связи с его исследованиями в области молекулярной теории. Эту сторону деятельности Ампера обычно не упоминают, поскольку его заслуги в области электродинамики затмевают все остальные работы. Тем не менее, Ампер работал и в области молекулярной физики и независимо от Авогадро (но несколько позже) пришел к некоторым из идей, высказанных Авогадро. В 1814 году Ампер опубликовал письмо к химику Бертолле, в котором сформулировал положение, по существу совпадающее с законом Авогадро. Здесь же он указывал, что соответствующая работа Авогадро стала ему известна уже после написания письма к Бертолле.

Закон Авогадро

Авогадро пришел к следующему важному заключению: «число молекул всегда одно и то же в одинаковых объемах любых газов». Далее он писал, что теперь «имеется средство очень легкого определения относительных масс молекул тел, которые можно получить в газообразном состоянии, и относительного числа молекул в соединениях».

В 1814 году появляется вторая статья Авогадро «Очерк об относительных массах молекул простых тел, или предполагаемых плотностях их газа, и о конституции некоторых из их соединений». Здесь четко формулируется закон Авогадро: «…равные объемы газообразных веществ при одинаковых давлениях и температурах отвечают равному числу молекул, так что плотности различных газов представляют собою меру масс молекул соответствующих газов». Далее в статье рассматриваются приложения этого закона для определения состава молекул многочисленных неорганических веществ.

Так как молярная масса пропорциональна массе отдельной молекулы, то закон Авогадро можно сформулировать как утверждение, что моль любого вещества в газообразном состоянии при одинаковых температурах и давлениях занимает один и тот же объем. Как показали эксперименты, при нормальных условиях (р=1 атм(760 мм.рт.ст.), T=273K(Т=О С)) он равен 22,414 л. Число молекул в грамм-молекуле любого вещества одинаково. Оно получило название числа Авогадро.

Интересные факты

  • Импульсом к активным экспериментам в области химии для Авогадро послужило открытие Гей-Люссаком газовых законов.[1]
  • Авогадро в своих трудах пользовался понятием молекула газа, которое, в современной терминологии, включало в себя одновременно понятия
    атом
    и молекула.[2]

Память

В честь Авогадро назван кратер на Луне.

См. также

Примечания

Литература

АВОГАДРО — это… Что такое АВОГАДРО?

  • АВОГАДРО — (Avogadro) Амедео, граф ди Кваренья (1776 1856), итальянский физик и химик. В 1811 г. выдвинул гипотезу (ныне известную как закон Авогадро) о том, что равные объемы газов при одном давлении и одинаковой температуре содержат одинаковое число… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Авогадро — закон одно из важных основных положений химии, гласящее,что в одинаковых объемах различных паров и газов находится одинаковоечисло частиц . Формулированное еще в 1811 году (Амедеем Авогадро,профессором физики в Турине, род. в 1776 г., умер в 1856 …   Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

  • Авогадро — (Avogadro)         Амедео (9.8.1776, Турин, 9.7.1856, там же), итальянский физик и химик. Получил юридическое образование, затем изучал физику и математику. Член корреспондент (1804), ординарный академик (1819), а затем директор отделения физико… …   Большая советская энциклопедия

  • Авогадро — итальянская фамилия. Известные носители: Авогадро, Альберт (1149 1214) итальянский католический епископ. Авогадро, Амедео (1776 1856) итальянский ученый …   Википедия

  • Авогадро — (граф Amedeo A. du Quaregna e Сеrеttо) физик, родился 9 августа 1776 г. в Турине, умер там же 9 июля 1856 г. Изучив право в Турине, он в 1796 г. получил ученую степень и 20 Florеаl а IX был назначен секретарем префектуры департамента Эридано.… …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • Авогадро А. — …   Википедия

  • Авогадро — Авог адро, нескл., муж.: зак он Авог адро, посто янная (числ о) Авог адро …   Русский орфографический словарь

  • Авогадро — прізвище …   Орфографічний словник української мови

  • Авогадро А. — АВОГÁДРО (Avogadro) Амедео (1776–1856), итал. физик и химик. В 1811 выдвинул молекулярную гипотезу строения вещества. Установил один из газ. законов, названный его именем …   Биографический словарь

  • Авогадро (кратер) — Авогадро Снимок Лунного орбитального зонда …   Википедия

  • Великие химики. Биографии. — Ивановский государственный химико-технологический университет

    АВОГАДРО Амедео


    (Avogadro A.)

    (9.VIII 1776 — 9.VII 1856)
    Итальянский физик и химик, член Туринской академии наук (с 1819 г.). Родился в Турине. Окончил юридический факультет Туринского университета (1792 г.). С 1800 самостоятельно изучал математику и физику. В 1809 — 1819 гг. преподавал физику в лицее г. Верчелли. В 1820 — 1822 и 1834 — 1850 гг. — профессор физики Туринского университета.
    Научные работы относятся к различным областям физики и химии.
    В 1811 г. заложил основы молекулярной теории, обобщил накопленный к тому времени экспериментальный материал о составе веществ и привел в единую систему противоречащие друг другу опытные данные Ж. Гей-Люссака и основные положения атомистики Дж. Дальтона.
    Открыл (1811 г.) закон, согласно которому в одинаковых объемах газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое количество молекул (закон Авогадро).
    Именем Авогадро названа универсальная постоянная — число молекул в 1 моль идеального газа.
    Создал (1811 г.) метод определения молекулярных масс, посредством которого по экспериментальным данным других исследователей первым правильно вычислил (1811-1820 г.) атомные массы кислорода, углерода, азота, хлора и ряда других элементов.
    Установил количественный атомный состав молекул многих веществ (в частности, воды, водорода, кислорода, азота, аммиака, оксидов азота, хлора, фосфора, мышьяка, сурьмы), для которых он ранее был определен неправильно.
    Указал (1814 г.) состав многих соединений щелочных и щелочноземельных металлов, метана, этилового спирта, этилена.
    Первым обратил внимание на аналогию в свойствах азота, фосфора, мышьяка и сурьмы — химических элементов, составивших впоследствии VA-группу Периодической системы.
    Результаты работ Авогадро по молекулярной теории были признаны лишь в 1860 г. на I Международном конгрессе химиков в Карлсруэ.
    В 1820-1840 гг. занимался электрохимией, изучал тепловое расширение тел, теплоемкости и атомные объемы; при этом получил выводы, которые координируются с результатами позднее проведенных исследований Д. И. Менделеева по удельным объемам тел и современными представлениями о строении вещества.
    Издал труд «Физика весовых тел, или же трактат об общей конструкции тел» (т. 1-4, 1837 — 1841 гг.), в котором, в частности, намечены пути к представлениям о нестехиометричности твердых тел и о зависимости свойств кристаллов от их геометрии.
    По материалам биографического справочника «Выдающиеся химики мира» (авторы Волков В.А и др.) — Москва, «Высшая школа», 1991 г.

    Сванте Аррениус

        Сванте-Август Аррениус родился 19 февраля 1859 года в старинном шведском городе Упсале. В гимназии он был одним из лучших учеников, особенно легко ему давалось изучение физики и математики.
        В 1876 году юноша был принят в Упсальский университет. И уже через два года (на шесть месяцев раньше срока) он сдал экзамен на степень кандидата философии.
        Однако впоследствии он жаловался, что обучение в университете велось по устаревшим схемам: например, «нельзя было услышать ни единого слова о менделеевской системе, а ведь ей было уже больше десяти лет»…
        В 1881 году Аррениус переехал в Стокгольм и поступил на работу в Физический институт Академии наук. Там он приступил к изучению электрической проводимости сильно разбавленных водных растворов электролитов.
        Хотя Сванте Аррениус по образованию — физик, он знаменит своими химическими исследованиями и стал одним из основателей новой науки — физической химии. Больше всего он занимался изучением поведения электролитов в растворах, а также исследованием скорости химических реакций.     Работы Аррениуса долгое время не признавали его соотечественники, и только когда его выводы получили высокую оценку в Германии и Франции, он был избран в Шведскую академию наук. За разработку теории электролитической диссоциации Аррениусу была присуждена Нобелевская премия 1903 года.
        Веселый и добродушный великан Сванте Аррениус, настоящий «сын шведской сельской местности», всегда был душой общества, располагал к себе коллег и просто знакомых. Он был дважды женат; его двух сыновей звали Олаф и Свен. Он получил широкую известность не только как физикохимик, но и автор множества учебников, научно-популярных и просто популярных статей и книг по геофизике, астрономии, биологии и медицине.
        Но путь к мировому признанию для Аррениуса-химика был совсем не прост. У теории электролитической диссоциации в ученом мире были очень серьезные противники. Так, Д. И. Менделеев резко критиковал не только саму идею Аррениуса о диссоциации, но и чисто «физический» подход к пониманию природы растворов, не учитывающий химических взаимодействий между растворенным веществом и растворителем.
        Впоследствии выяснилось, что и Аррениус, и Менделеев были каждый по-своему правы, и их взгляды, дополняя друг друга, составили основу новой — протонной — теории кислот и оснований.

    Клод-Луи БЕРТОЛЛЕ

        Французский химик Клод-Луи Бертолле (1748-1822) был коллегой и соратником Лавуазье, доктором медицины и лейб-медиком при дворе герцога Орлеанского, членом Парижской академии наук, правительственным инспектором государственных красильных фабрик, смотрителем монетного двора и, наконец, научным консультантом Наполеона.
       Бертолле, родина которого — Таллуар в Савойе, изучал медицину в Турине, где получил диплом в 1770 году. Вскоре после этого он переселился в Париж, где начал свою научную карьеру как врач. Одновременно он изучал химию под руководством известных французских ученых Макера и Буке.
       После 1786 года сблизился с Лавуазье; вместе с ним и еще двумя видными учеными — Гитоном де Морво и Фуркруа — Бертолле разработал основы химической номенклатуры и классификации веществ.
       Едва только заблистала звезда Наполеона, Бертолле последовал за ним в Египетский поход. Император осыпал его почестями, назначил сенатором и присвоил ему графский титул, но это не помешало Бертолле, как члену Сената, голосовать в 1814 году за отставку Наполеона. После реставрации монархии Бертолле сумел не только сохранить все свои привилегии, но и получить титул пэра Франции.
       В период Революции и Империи Бертолле занимался вопросами, связанными с национальной обороной, а также прикладной химией (например, крашением ткани). Он впервые применил хлор для отбеливания бумаги и тканей, открыл гипохлориты щелочных металлов и хлорат кали («бертоллетову соль«) (1788). Кроме того, он установил состав аммиака, сероводорода и циановодородной кислоты.
       В своем «Опыте химической статики» (1803) он связал представление о массе с химическими реакциями и утверждал, что элементы могут соединяться друг с другом в любых пропорциях в зависимости от массы реагирующих веществ. Против этого вывода выступил Пруст. Понятие о массе и ее влиянии на ход химических реакций, однако имело большое значение для создания химической статики в XIX в.
       Бертолле был основателем Аркейского общества, труды которого выходили в свет с 1807 по 1817 г. Он умер в 1822 г. в Аркейе, где располагалась созданная им лаборатория.
       Клод-Луи Бертолле, который в глазах многих современников и потомков имел репутацию беспринципного и тщеславного придворного и даже не выступил в защиту своего друга и коллеги Лавуазье, когда тот был осужден и приговорен к смертной казни, был тем не менее талантливым ученым и вошел в историю как автор многих химических открытий.

    Роберт БОЙЛЬ

    (25.I. 1627 — 30.XII. 1691)
    Он родился 25 января 1627 года в Лисморе (Ирландия), а образование получил в Итонском колледже (1635-1638) и в Женевской академии (1639-1644). После этого почти безвыездно жил в своем имении в Столбридже, там и проводил свои химические исследования в течение 12 лет. В 1656 году Бойль перебирается в Оксфорд, а в 1668 году переезжает в Лондон.
    Научная деятельность Роберта Бойля была основана на экспериментальном методе и в физике, и в химии, и развивала атомистическую теорию. В 1660 году он открыл закон изменения объема газов (в частности, воздуха) с изменением давления. Позднее он получил имя закона Бойля-Мариотта: независимо от Бойля этот закон сформулировал французский физик Эдм Мариотт.
    Бойль много занимался изучением химических процессов — например, протекающих при обжиге металлов, сухой перегонке древесины, превращениях солей, кислот и щелочей. В 1654 году он ввел в науку понятие анализа состава тел. p> Одна из книг Бойля носила название «Химик-скептик». В ней были определены элементы — как «первоначальные и простые, вполне не смешанные тела, которые не составлены друг из друга, но представляют собой те составные части, из которых составлены все так называемые смешанные тела и на которые последние могут быть в конце концов разложены«.
    А в 1661 году Бойль формулирует понятие о «первичных корпускулах» как элементах и «вторичных корпускулах» как сложных телах.
    Он также впервые дал объяснение различиям в агрегатном состоянии тел. В 1660 году Бойль получил ацетон, перегоняя ацетат калия, в 1663 году обнаружил и применил в исследованиях кислотно-основный индикатор лакмус в лакмусовом лишайнике, произрастающем в горах Шотландии. В 1680 году он разработал новый способ получения фосфора из костей, получил ортофосфорную кислоту и фосфин
    В Оксфорде Бойль принял деятельное участие в основании научного общества, которое в 1662 году было преобразовано в Лондонское Королевское общество (фактически это английская Академия наук).
    Роберт Бойль умер 30 декабря 1691 года, оставив будущим поколениям богатое научное наследие. Бойлем было написано множество книг, некоторые из них вышли в свет уже после смерти ученого: часть рукописей была найдена в архивах Королевского общества…

    БОР Нильс-Хенрик-Давид

    (7.Х 1885 — 18.XI 1962)
    Датский физик, член Датского королевского общества наук (с 1917 г.), его президент в 1939 г. Родился в Копенгагене. Окончил Копенгагенский университет (1908 г.). В 1911-1912 гг. работал под руководством английского физика Дж. Дж. Томсона в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета, в 1912 — 1913 гг. — в лаборатории Э. Резерфорда в Манчестерском университете. С 1916 г. — профессор Копенгагенского университета и одновременно с 1920 г. — директор созданного им Института теоретической физики.
    Научные работы Бора, относящиеся к теоретической физике, вместе с тем заложили основы новых направлений в развитии химии.
    Создал (1913 г.) первую квантовую теорию атома водорода, в которой:
    ·  показал, что электрон может вращаться вокруг ядра не по любым, а лишь по определенным квантовым орбитам
    ·  дал математическое описание устойчивости орбит, или стационарного состояния атома
    ·  показал, что всякое излучение либо поглощение энергии атомом связано с переходом между двумя стационарными состояниями и происходит дискретно с выделением или поглощением планковских квантов
    ·  ввел понятие главного квантового числа для характеристики электрона.
    Рассчитал спектр атома водорода, показав полное совпадение расчетных данных с эмпирическими. Построил (1913-1921 гг.) модели атомов других элементов Периодической системы, охарактеризовав движение электронов в них посредством главного n и побочного l квантовых чисел.
    Заложил (1921 г.) основы первой физической теории Периодической системы элементов, в которой связал периодичность свойств элементов с формированием электронных конфигураций атомов по мере увеличения заряда ядра. Обосновал подразделение групп периодической системы на главные и побочные. Впервые объяснил подобие свойств редкоземельных элементов.
    Сформулировал (1918 г.) важный для атомной теории принцип соответствия. Многое сделал для становления и интерпретации квантовой механики, в частности предложил (1927 г.) имеющий большое значение для ее понимания принцип дополнительности. Внес значительный вклад в ядерную физику. Развил (1936 г.) теорию составного ядра, является одним из создателей капельной модели ядер (1936 г.) и теории деления ядер (1939 г.), предсказал явление спонтанного деления ядер урана.
    Создал большую школу физиков-теоретиков.
    Член многих академий наук и научных обществ. Иностранный член АН СССР (с 1929 г.). Нобелевская премия по физике (1922 г.).
    По материалам биографического справочника «Выдающиеся химики мира» (авторы Волков В.А и др.) — Москва, «Высшая школа», 1991 г.

    Алексадр Михайлович Бутлеров

    Александр Михайлович Бутлеров родился в сентябре 1828 года в городе Чистополе бывшей Казанской губернии. В 1844 году он поступил в Казанский университет. К занятиям химией Бутлерова привлек Николай Николаевич Зинин, который читал курс органической химии и под руководством которого проводились практические занятия в лаборатории. Вскоре Зинин переехал в Петербург, а начинающий ученый остался без руководителя.
    Русский химик-органик Владимир Васильевич Марковников писал, что «в течение целых десяти лет Бутлеров на первых порах был предоставлен самому себе в самом восточном университете, вдали от оживляющих сношений с другими учеными». Видимо, полная свобода и отсутствие подавляющего влияния авторитетов создали благоприятные условия для формирования будущего талантливого химика. Результаты не заставили себя долго ждать.
    В 1851 году Бутлеров защитил в Казанском университете магистерскую диссертацию «Об окислении органических соединений», а в 1854 году уже в Московском университете — докторскую диссертацию «Об эфирных маслах». Спустя четыре года молодой Бутлеров выступил на заседании Парижского химического общества с докладом «О конституции тел вообще», который был встречен с большим интересом и привлек внимание научной общественности.
    В шестидесятых годах XIX столетия Бутлеров работал в химической лаборатории Казанского университета. Эти года были ознаменованы блестящими синтетическими работами ученого. Он получил уротропин C6h22N4 из полимера формальдегида HC(O)H и аммиака Nh4, впервые выделил «метиленитан» — сахаристое вещество состава C6h22O6. По словам немецкого химика Эмиля Фишера «Среди всех искусственных сахарообразных продуктов, о которых литература сообщала до 1887 года, только один выдержал проверку временем. Это сахарный сироп, полученный А. М. Бутлеровым».
    Колоссальное значение имеет бутлеровская теория химического строения . 19 сентября 1861 года Александр Михайлович выступил на 36-м съезде немецких врачей и естествоиспытателей в городе Шпейер с докладом «О химическом строении вещества». Бутлеров сказал, что «химическая натура сложной частицы определяется натурой элементарных составных частей, количеством их и химическим строением. Каждый химический атом, входящий в состав тела, принимает участие в образовании этого последнего и действует здесь определенным количеством принадлежащей ему химической силы (сродства)».
    В 1862/63 учебном году студенты Казанского университета впервые услышали на лекции Александра Михайловича, что «в смысле химического строения может для каждого тела существовать только одна рациональная формула, выражающая это строение. От химического строения зависят реакции, следовательно, зная эту зависимость и, выражая формулой строение, мы выражаем все те превращения, которым вещество может подвергнуться». Впоследствии материал этих лекций лег в основу книги «Введение к полному изучению органической химии». На основании своей теории химического строения Бутлерову удалось объяснить теоретически и подтвердить экспериментальным путем явление изомерии, а для углеводородов и спиртов — предсказать новые виды изомерии.
    В 1868 году, по представлению Менделеева, Бутлеров был избран на кафедру органической химии в Петербургском университете, где он работал до 1885 года. Менделеев впоследствии писал: «Александр Михайлович Бутлеров — один из замечательнейших русских ученых. Он русский и по ученому образованию, и по оригинальности своих трудов. Ученик знаменитого академика Зинина, он сделался химиком не в чужих краях, а в Казани…». Спустя шесть лет Бутлеров был избран академиком Петербургской академии наук.
    Умер Александр Михайлович в 1886 году, не дожив нескольких дней до своего пятидесятивосьмилетия.

    Якоб-Хендрик Вант-Гофф

    Якоб-Хендрик Вант-Гофф годился в Роттердаме в Голландии в 1852 году. У Якоба было четыре брата и две сестры. Двое из братьев погибли в младенческом возрасте, а одна из сестер умерла от туберкулеза в возрасте восьми лет.
    В 1874 году Вант-Гофф защитил диссертацию, посвященную исследованию некоторых органических кислот, и стал доктором математики и натурфилософии. Однако в университетах Голландии ему не нашлось места для работы. Даже в должности учителя химии было отказано. В течение двух лет он давал частные уроки по химии и физике. Только в 1876 году Вант-Гофф получил должность доцента в ветеринарной школе Утрехта. Здесь, после опубликования работы о структурах молекул, к нему и пришла известность.
    В 1878 году Вант-Гоффа стал профессором химии в незадолго до этого основанном Амстердамском университете. В том же году он женился на купеческой дочери Женни Месс, которую он давно любил. С ней он прожил до конца своих дней.
    В 1896 году Вант-Гоффа избрали действительным членом Берлинской академии наук, и он с семьей переехал в Берлин.
    В списке лауреатов Нобелевской премии по химии имя Якоба-Хендрика Вант-Гоффа стоит первым.
    Последние годы жизни Вант-Гоффа были омрачены смертями его родных и близких: в 1902 году умер его отец, через шесть лет застрелился муж дочери Евгении. Вскоре после этого умер младший брат, другая дочь уехала в США. В начале 1907 года Вант-Гофф заболел туберкулезом, и в 1911 году умер в возрасте 59 лет. Его старший брат, врач, писал впоследствии: «Переход от жизни к смести был тихий, совершенно соответствующий тому единственному желанию, которое он высказывал в моменты сознания».

    Владимир Иванович Вернадский

    (12.III. 1863 — 6.I. 1945)
    Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) во время учебы в Петербургском университете слушал лекции Д.И. Менделеева, А.М. Бутлерова и других известных российских химиков.
    Со временем он сам стал строгим и внимательным учителем. Его учениками или учениками его учеников являются почти все минералоги и геохимики нашей страны.
    Выдающийся естествоиспытатель не разделял точку зрения, что минералы есть нечто неизменное, часть установившейся «системы природы». Он считал, что в природе идет постепенное взаимное превращение минералов. Вернадский создал новую науку — геохимию.
    Владимир Иванович первым отметил огромную роль живого вещества — всех растительных и животных организмов и микроорганизмов на Земле — в истории перемещения, концентрации и рассеяния химических элементов. Ученый обратил внимание, что некоторые организмы способны накапливать железо, кремний, кальций и другие химические элементы и могут участвовать в образовании месторождений их минералов, что микроорганизмы играют огромную роль в разрушении горных пород.
    Вернадский утверждал, что «разгадка жизни не может быть получена только путем изучения живого организма. Для ее разрешения надо обратиться и к его первоисточнику — к земной коре«.
    Изучая роль живых организмов в жизни нашей планеты, Вернадский пришел к выводу, что весь атмосферный кислород — это продукт жизнедеятельности зеленых растений.
    Владимир Иванович уделял исключительное внимание проблемам экологии. Он рассматривал глобальные экологические вопросы, влияющие на биосферу в целом.
    Более того, он создал само учение о биосфере — области активной жизни, охватывающей нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы, в которой деятельность живых организмов (в том числе и человека) является фактором планетарного масштаба.
    Он считал, что биосфера под влиянием научных и производственных достижений постепенно переходит в новое состояние — сферу разума, или ноосферу.
    Решающим фактором развития этого состояния биосферы должна стать разумная деятельность человека, гармоничное взаимодействие природы и общества. Это возможно лишь при учете тесной взаимосвязи законов природы с законами мышления и социально-экономическими законами.

    Жозеф-Луи Гей-Люссак

    Французский химик и физик Жозеф-Луи Гей-Люссак родился в Сен-Леонаре в 1778 году. В 1800 году окончил Политехническую школу в Париже, где учился у Клода Бертолле. Работал там же, в 1800-1802 гг. был ассистентом Бертолле.
    В 1805-1806 гг. совершил путешествие по Европе вместе со знаменитым немецким естествоиспытателем Александром Гумбольдтом. С 1809 года Гей-Люссак — профессор химии в Политехнической школе и профессор физики в Сорбонне. С 1832 года он стал профессором химии в Ботаническом саду Парижа.
    Работы Гей-Люссака относятся к различным областям химии (свойства галогенов и их соединений, синильной кислоты и дициана, бора и борной кислоты, щелочных металлов и т.д.) и физики (газовые законы).
    Ученый впервые построил кривые зависимости растворимости солей в воде от температуры (политермы растворимости), усовершенствовал методы объемного анализа, изобрел башню для получения серной кислоты нитрозным методом, способ получения щавелевой кислоты из древесных опилок и способ производства стеариновых свечей (совместно с Шеврелем)…

    Джозайя-Уиллард Гиббс


    (Gibbs J. W.)

    (11.II.1839 — 28.IV.1903)
    Один из основателей химической термодинамики Джозайя-Уиллард Гиббс родился в 1839 году в небольшом американском городке Нью-Хейвене. Девятнадцати лет от роду он окончил Йельский университет, а уже через пять лет стал доктором философии и начал преподавать студентам математику.
    Позднее он совершенствовал свое образование во Франции, в Сорбонне и Коллеж де Франс, а также в Германии, в знаменитых Берлинском и Гейдельбергском университетах.
    Наконец, Гиббс получил должность профессора в родном Йельском университете и начал самостоятельное исследование тепловых процессов в химии. И здесь ему удалось достичь выдающихся результатов. Имя американца Гиббса было присвоено многим величинам и понятиям новой отрасли химии — химической термодинамики (энергия Гиббса, треугольник Гиббса, правило фаз Гиббса).
    В сорок лет Гиббс был избран в Национальную академию наук США, хотя перед этим опубликовал в печати всего три научных статьи. Неудивительно: Гиббс писал редко, но «метко». Например, за целых 13 лет (с 1890 по 1903 гг.) он написал всего восемь небольших статей и одну книгу.
    В 1880 году Джозайя Гиббс стал членом Американской академии искусств и наук — авторитетнейшего научного общества, созданного в Бостоне еще в 1780 году.
    Семья Гиббса состояла из двух его сестер и шурина. Они прожили вместе всю жизнь в одном и том же доме в Нью-Хейвене. От дома было полквартала до школы, где учился Гиббс в юности, один квартал до колледжа, где он провел студенческие годы, два квартала до университета, где он преподавал, и столько же до кладбища, где он был похоронен. Тихий провинциальный городок — американская «глубинка» — давал Гиббсу все, что нужно для работы: спокойную размеренную жизнь среди родных, необходимые книги в библиотеке, свободное время для размышлений, живописные окрестности для прогулок. На досуге Гиббс иногда угощал домочадцев собственноручно приготовленными изысканными салатами, которые назывались вполне научно — «гетерогенные равновесия»…
    Гиббса отличали скромность, приветливость в общении с людьми. Никогда он не проявлял ни малейшего высокомерия или честолюбия. Даже в пожилом возрасте он не потерял стройной фигуры, всегда был тщательно одет и причесан. Он никогда не спешил и тем не менее никогда никуда не опаздывал.
    В 1901 году Лондонское королевское общество присудило Гиббсу медаль Коплея — самую почетную международную награду, учрежденную раньше Ноболевских премий. И это была последняя награда Гиббса: через два года, в 1903 году, он скончался. Понадобилось почти полвека, чтобы заслуги ученого получили признание не только в Европе, но и на родине. Только в 1950 году его бюст поместили в «Галерее славы великих американцев».

     

    ЗЕЛИНСКИЙ Николай Дмитриевич

    (6.II 1861 — 31.VII 1953)
    Советский химик-органик, академик (с 1929 г.). Родился в г. Тирасполе. Окончил Новороссийский университет в Одессе (1884 г.). С 1885 г. совершенствовал образование в Германии: в Лейпцигском университете у Я. Вислиценуса и в Гёттингенском университете у В. Мейера. В 1888-1892 гг. работал в Новороссийском университете, с 1893 г. — профессор Московского университета, который оставил в 1911 г. в знак протеста против реакционной политики царского правительства. В 1911-1917 гг. — директор Центральной химической лаборатории министерства финансов, с 1917 г. — вновь в Московском университете, одновременно с 1935 г. — в Институте органической химии АН СССР, одним из организаторов которого он был.
    Научные исследования относятся к нескольким областям органической химии — химии алициклических соединений, химии гетероциклов, органическому катализу, химии белка и аминокислот.
    Вначале занимался исследованием изомерии производных тиофена и получил (1887 г.) ряд его гомологов. Исследуя стереоизомерию предельных алифатических дикарбоновых кислот, нашел (1891 г.) способы получения из них циклических пяти- и шестичленных кетонов, из которых в свою очередь получил (1895-1900 гг.) большое количество гомологов циклопентана и циклогексана. Синтезировал (1901-1907 гг.) многочисленные углеводороды, содержащие от 3 до 9 атомов углерода в кольце, что послужило основой искусственного моделирования нефти и нефтяных фракций. Положил начало ряду направлений, связанных с изучением взаимных превращений углеводородов.
    Открыл (1910 г.) явление дегидрогенизационного катализа, заключающееся в исключительно избирательном действии платины и палладия на циклогексановые и ароматические углеводороды и в идеальной обратимости реакций гидро- и дегидрогенизации только в зависимости от температуры.
    Совместно с инженером А. Кумантом создал (1916 г.) противогаз. Дальнейшие работы по дегидрогенизационно-гидрогенизационному катализу привели его к открытию (1911 г.) необратимого катализа. Занимаясь вопросами химии нефти, выполнил многочисленные работы по бензинизации нефтяных остатков посредством крекинга (1920-1922 гг.), по «кетонизации нафтенов». Получил (1924 г.) алициклические кетоны каталитическим ацилированием нефтяных цикланов. Осуществил (1931-1937 гг.) процессы каталитической и пирогенетической ароматизации нефтей.
    Совместно с Н. С. Козловым впервые в СССР начал (1932 г.) работы по получению хлоропренового каучука. Синтезировал труднодоступные нафтеновые алкоголи и кислоты. Разработал (1936 г.) методы обессеривания высокосернистых масел. Является одним из основоположников учения об органическом катализе. Выдвинул идеи о деформации молекул реагентов в процессе адсорбции на твердых катализаторах.
    Совместно со своими учениками открыл реакции селективного каталитического гидрогенолиза циклопентановых углеводородов (1934 г.), деструктивного гидрирования, многочисленные реакции изомеризации (1925-1939 гг.), в том числе взаимные превращения циклов в направлении, как их сужения, так и расширения.
    Экспериментально доказал образование метиленовых радикалов в качестве промежуточных соединений в процессах органического катализа.
    Внес существенный вклад в решение проблемы происхождения нефти. Был сторонником теории органического происхождения нефти.
    Проводил также исследования в области химии аминокислот и белка. Открыл (1906 г.) реакцию получения aльфа-аминокислот из альдегидов или кетонов действием смеси цианистого калия с хлористым аммонием и последующим гидролизом образующихся aльфа-аминонитрилов. Синтезировал ряд аминокислот и оксиаминокислот.
    Разработал методы получения эфиров аминокислот из их смесей, образующихся при гидролизе белковых тел, а также способы разделения продуктов реакции. Создал крупную школу химиков-органиков, в которую вошли Л. Н. Несмеянов, Б. А. Казанский, А. А. Баландин, Н. И. Шуйкин, А. Ф. Платэ и др.
    Один из организаторов Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева и его почетный член (с 1941 г.).
    Герой Социалистического Труда (1945 г.).
    Премия им. В. И. Ленина (1934 г.), Государственные премии СССР (1942, 1946, 1948 гг.).
    Имя Зелинского присвоено (1953 г.) Институту органической химии АН СССР.
    По материалам биографического справочника «Выдающиеся химики мира» (авторы Волков В.А и др.) — Москва, «Высшая школа», 1991 г.

    Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри

        Когда французскому физику Пьеру Кюри (1859-1906) исполнилось 35 лет, он уже был широко известным ученым. Ему принадлежали интересные открытия в области физики кристаллического состояния вещества и пьезоэлектрического эффекта, магнитных свойств веществ при высоких температурах. Закономерное изменение свойств парамагнитных веществ от температуры носит его имя (закон Кюри).
       Однако на рубеже XIX и XX вв. сфера его научных интересов изменилась: вместе со своей женой — выпускницей Парижского университета Марией Склодовской-Кюри (1867-1934) он занялся выяснением природы уранового излучения и изучением радиоактивности. Супруги Кюри посвятили лучшие годы жизни беззаветному труду во имя науки — при отсутствии необходимых средств, в плохо оборудованной лаборатории они открыли и выделили два новых химических элемента. Пьер Кюри установил, что соли радия самопроизвольно выделяют теплоту.
        19 апреля 1906 г. в результате нелепого несчастного случая трагически погиб Пьер Кюри (он был сбит экипажем при переходе одной из парижских улиц). Горе не сломило Марию: она продолжила дело жизни своего мужа — научные исследования в области радиоактивности, возглавила в Парижском университете кафедру, которой руководил ранее Пьер. А в 1914 г. она стала первым руководителем физико-химического отдела Парижского Института радия, созданного при ее деятельном участии. Во время первой мировой войны Мария Склодовская-Кюри впервые в широком масштабе организовала медицинское применение излучений (она обучила работе на рентгеновских установках более 1500 человек).
        Мария Склодовская-Кюри умерла в 1934 г. от лучевой болезни. Ее лабораторные тетради до сих пор сохраняют высокий уровень радиоактивности.
        В честь супругов Кюри был назван искусственно полученный химический элемент с порядковым номером 96 — кюрий Cm.

    Антуан-Лоран Лавуазье

    Французский химик Антуан-Лоран Лавуазье (1743-1794), по образованию юрист, был очень богатым человеком. Он состоял в «Компании откупов» — организации финансистов, бравшей на откуп государственные налоги. На этих финансовых операциях Лавуазье приобрел огромное состояние.
    Политические события, происходившие во Франции, имели для Лавуазье печальные последствия: он был казнен за то, что работал в «Генеральном откупе» (акционерном обществе по сбору налогов). В мае 1794 года в числе других обвиняемых-откупщиков Лавуазье предстал перед революционным трибуналом и на следующий день был приговорен к смертной казни «как зачинщик или соучастник заговора, стремившийся содействовать успеху врагов Франции путем вымогательств и незаконных поборов с французского народа».
    Вечером 8 мая приговор был приведен в исполнение, а Франция лишилась одной из самых блестящих голов… Через два года Лавуазье был признан несправедливо осужденным, однако это уже не могло вернуть Франции замечательного ученого.

    …Еще обучаясь на юридическом факультете Парижского университета, будущий генеральный откупщик и выдающийся химик одновременно изучал естественные науки. Часть своего состояния Лавуазье вложил в обустройство химической лаборатории, оснащенной прекрасным по тем временам оборудованием, ставшую научным центром Парижа. В своей лаборатории Лавуазье провел многочисленные опыты, в которых он определял изменения масс веществ при их прокаливании и горении.
    Лавуазье первым показал, что масса продуктов горения серы и фосфора больше, чем масса сгоревших веществ, и что объем воздуха, в котором горел фосфор, уменьшился на 1/5 часть. Нагревая ртуть с определенным объемом воздуха, Лавуазье получил «ртутную окалину» (оксид ртути) и «удушливый воздух» (азот), непригодный для горения и дыхания. Прокаливая ртутную окалину, он разложил ее на ртуть и «жизненный воздух» (кислород). Этими и многими другими опытами Лавуазье показал сложность состава атмосферного воздуха и впервые правильно истолковал явления горения и обжига как процесс соединения веществ с кислородом. Этого не смогли сделать английский химик и философ Джозеф Пристли и шведский химик Карл-Вильгельм Шееле, а также другие естествоиспытатели, которые сообщили об открытии кислорода раньше.
    Лавуазье доказал, что углекислый газ (диоксид углерода) — это соединение кислорода с «углем» (углеродом), а вода — соединение кислорода с водородом. Он на опыте показал, что при дыхании поглощается кислород и образуется углекислый газ, то есть процесс дыхания подобен процессу горения. Более того, французский химик установил, что образование углекислого газа при дыхании является главным источником «животной теплоты». Лавуазье одним из первых попытался объяснить сложные физиологические процессы, происходящие в живом организме, с точки зрения химии.

    Лавуазье стал одним из основоположников классической химии. Он открыл закон сохранения веществ, ввел понятия «химический элемент» и «химическое соединение», доказал, что дыхание подобно процессу горения и является источником теплоты в организме…

    Лавуазье был автором первой классификации химических веществ и учебника «Элементарный курс химии». В 29 лет он был избран действительным членом Парижской Академии наук.
    Кто знает, какие еще открытия успел бы совершить этот выдающийся ученый, если бы его не постигла судьба жертв революционного террора?..

    Анри-Луи ЛЕ-ШАТЕЛЬЕ


    (Le Chatelier H. L.)

    (8.X.1850 — 17.IX.1936)
    Анри-Луи Ле-Шателье родился 8 октября 1850 года в Париже. После окончания Политехнической школы в 1869 году он поступил в Высшую Национальную горную школу.
    Будущий открыватель знаменитого принципа был широко образованным и эрудированным человеком. Его интересовали и техника, и естественные науки, и общественная жизнь. Много времени он посвятил изучению религии и древних языков. В возрасте 27 лет Ле-Шателье стал уже профессором Высшей горной школы, а тридцать лет спустя — Парижского университета. Тогда же он был избран в действительные члены Парижской Академии наук.
    Наиболее важный вклад французского ученого в науку был связан с изучением химического равновесия, исследованием смещения равновесия под действием температуры и давления. Студенты Сорбонны, слушавшие лекции Ле-Шателье в 1907-1908 годах, так записывали в своих конспектах: «Изменение любого фактора, могущего влиять на состояние химического равновесия системы веществ, вызывает в ней реакцию, стремящуюся противодействовать производимому изменению. Повышение температуры вызывает реакцию, стремящуюся понизить температуру, то есть идущую с поглощением тепла. Увеличение давления вызывает реакцию, стремящуюся вызвать уменьшение давления, то есть сопровождающуюся уменьшением объема…».
    К сожалению, Ле-Шателье не был удостоен Нобелевской премии. Причина заключалась в том, что эта премия присуждалась только авторам работ, выполненных или получивших признание в год получения премии. Важнейшие работы Ле Шателье были выполнены задолго до 1901 года, когда состоялось первое присуждение Нобелевских премий.

    ЛОМОНОСОВ Михаил Васильевич

    (19.XI.1711 — 15.IV.1765)
    Русский ученый, академик Петербургской АН (с 1745 г.). Родился в д. Денисовка (ныне с. Ломоносове Архангельской обл.). В 1731-1735 гг. учился в Славяно-греко-латинской академии в Москве. В 1735 г. был послан в Петербург в академический университет, а в 1736 г. — в Германию, где учился в Марбургском университете (1736-1739 гг.) и во Фрейберге в Школе горного дела (1739-1741 гг.). В 1741-1745 гг. — адъюнкт Физического класса Петербургской АН, с 1745 г. — профессор химии Петербургской АН, с 1748 г. работал в учрежденной по его инициативе Химической лаборатории АН. Одновременно с 1756 г. проводил исследования на основанном им в Усть-Рудицах (вблизи Петербурга) стекольном заводе и в домашней лаборатории.
    Творческая деятельность Ломоносова отличается как исключительной широтой интересов, так и глубиной проникновения в тайны природы. Его исследования относятся к математике, физике, химии, наукам о Земле, астрономии. Результаты этих исследований заложили основы современного естествознания. Ломоносов обратил внимание (1756 г.) на основополагающее значение закона сохранения массы вещества в химических реакциях; изложил (1741-1750 гг.) основы своего корпускулярного (атомно-молекулярного) учения, получившего развитие лишь спустя столетие; выдвинул (1744-1748 гг.) кинетическую теорию теплоты; обосновал (1747-1752 гг.) необходимость привлечения физики для объяснения химических явлений и предложил для теоретической части химии название «физическая химия», а для практической части — «техническая химия». Его труды стали рубежом в развитии науки, отграничивающим натурфилософию от экспериментального естествознания.
    До 1748 г. Ломоносов занимался преимущественно физическими исследованиями, а в период 1748-1757 гг. его работы посвящены главным образом решению теоретических и экспериментальных вопросов химии. Развивая атомистические представления, он впервые высказал мнение о том, что тела состоят из «корпускул», а те в свою очередь из «элементов»; это соответствует современным представлениям о молекулах и атомах.
    Был зачинателем применения математических и физических методов исследования в химии и первым начал читать в Петербургской АН самостоятельный «курс истинно физической химии». В руководимой им Химической лаборатории Петербургской АН выполнялась широкая программа экспериментальных исследований. Разработал точные методы взвешивания, применял объемные методы количественного анализа.
    Проводя опыты по обжигу металлов в запаянных сосудах, показал (1756 г.), что их вес после нагревания не изменяется и что мнение Р. Бойля о присоединении тепловой материи к металлам ошибочно.
    Изучал жидкое, газообразное и твердое состояния тел. Достаточно точно определил коэффициенты расширения газов. Изучал растворимость солей при разных температурах. Исследовал влияние электрического тока на растворы солей, установил факты понижения температуры при растворении солей и понижения точки замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем. Проводил различие между процессом растворения металлов в кислоте, сопровождающимся химическими изменениями, и процессом растворения солей в воде, происходящим без химических изменений растворяемых веществ. Создал различные приборы (вискозиметр, прибор для фильтрования под вакуумом, прибор для определения твердости, газовый барометр, пирометр, котел для исследования веществ при низком и высоком давлениях), достаточно точно градуировал термометры.
    Был создателем многих химических производств (неорганических пигментов, глазурей, стекла, фарфора). Разработал технологию и рецептуру цветных стекол, которые он употреблял для создания мозаичных картин. Изобрел фарфоровую массу. Занимался анализом руд, солей и других продуктов.
    В труде «Первые основания металлургии, или рудных дел» (1763 г.) рассмотрел свойства различных металлов, дал их классификацию и описал способы получения. Наряду с другими работами по химии труд этот заложил основы русского химического языка. Рассмотрел вопросы образования в природе различных минералов и нерудных тел. Высказал идею биогенного происхождения гумуса почвы. Доказывал органическое происхождение нефтей, каменного угля, торфа и янтаря. Описал процессы получения железного купороса, меди из медного купороса, серы из серных руд, квасцов, серной, азотной и соляной кислот.
    Первым из русских академиков приступил к подготовке учебников по химии и металлургии («Курс физической химии», 1754 г.; «Первые основания металлургии, или рудных дел», 1763 г.). Ему принадлежит заслуга создания Московского университета (1755 г.), проект и учебная программа которого составлены им лично. По его проекту в 1748 г. завершена постройка Химической лаборатории Петербургской АН. С 1760 г. был попечителем гимназии и университета при Петербургской АН. Создал основы современного русского литературного языка. Был поэтом и художником. Написал ряд трудов по истории, экономике, филологии. Член ряда академий наук.
    Именем Ломоносова названы Московский университет (1940 г.), Московская Академия тонкой химической технологии (1940 г.), город Ломоносов (бывший Ораниенбаум). АН СССР учредила (1956 г.) Золотую медаль им. М. В. Ломоносова за выдающиеся работы в области химии и других естественных наук.
    По материалам биографического справочника «Выдающиеся химики мира» (авторы Волков В.А и др.) — Москва, «Высшая школа», 1991 г.

    МАРКОВНИКОВ Владимир Васильевич

    (25.XII.1837 — 11.II.1904)
    Русский химик — органик. Родился в Княгинине (ныне Горьковской обл.). Окончил Казанский университет (1860 г.) и по представлению Л. М. Бутлерова оставлен при университете лаборантом. В 1865-1867 гг. с целью подготовки к профессорской деятельности находился в командировке в Берлине, Мюнхене, Лейпциге, где работал в лабораториях А. Байера, Р. Эрленмейера и А. Кольбе. В 1867-1871 гг. преподавал в Казанском университете (с 1869 — профессор), в 1871-1873 гг. — в Новороссийском университете в Одессе, в 1873-1904 гг. — в Московском университете.
    Научные исследования посвящены теоретической органической химии, органическому синтезу и нефтехимии. Получил (1862-1867 гг.) новые данные об изомерии спиртов и жирных кислот, открыл оксиды ряда олефиновых углеводородов, впервые синтезировал галоген- и оксопроизводные изомеров масляной кислоты. Результаты этих исследований послужили основой его учения о взаимном влиянии атомов как главном содержании теории химического строения.
    Сформулировал (1869 г.) правила о направлении реакций замещения, отщепления, присоединения по двойной связи и изомеризации в зависимости от химического строения (правила Марковникова).
    Показал особенности двойных и тройных связей в непредельных соединениях, заключающиеся в большой прочности их по отношению к ординарным связям, но не в эквивалентности двум и трем простым связям.
    Совместно с сотрудником Г. А. Крестовниковым впервые синтезировал (1879 г.) циклобутандикарбоновую кислоту. Исследовал (с 1880 г.) состав нефти, заложив основы нефтехимии как самостоятельной науки.
    Открыл (1883 г.) новый класс органических веществ — нафтены. Показал, что наряду с гексагидробензольными углеводородами Вредена существуют углеводороды ряда циклопентана, циклогептана и других циклоалканов. Доказал существование циклов с числом углеродных атомов от 3 до 8; впервые получил (1889 г.) суберон; установил взаимные изомерные превращения циклов в сторону как увеличения, так и уменьшения числа атомов в кольце; открыл (1892 г.) первую реакцию изомеризации циклических углеводородов с уменьшением цикла (циклогептана в метилциклогексан).
    Ввел много новых экспериментальных приемов анализа и синтеза органических веществ. Впервые изучил переход нафтенов к ароматические углеводородам.
    Один из основателей Русского физико-химического общества (1868 г.).
    По материалам биографического справочника «Выдающиеся химики мира» (авторы Волков В.А и др.) — Москва, «Высшая школа», 1991 г.

    Дмитрий Иванович Менделеев

    Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) — великий русский ученый-энциклопедист, химик, физик, технолог, геолог и даже метеоролог. Менделеев обладал удивительно ясным химическим мышлением, он всегда ясно представлял конечные цели своей творческой работы: предвидение и пользу. Он писал: «Ближайший предмет химии составляет изучение однородных веществ, из сложения которых составлены все тела мира, превращений их друг в друга и явлений, сопровождающих такие превращения».
    Менделеев создал современную гидратную теорию растворов, уравнение состояния идеального газа, разработал технологию получения бездымного пороха, открыл Периодический закон и предложил Периодическую систему химических элементов, написал лучший для своего времени учебник химии.
    Д. И. Менделеев родился в Сибири, в Тобольске, и был семнадцатым ребенком в большой семье. Он был дважды женат, у него было трое сыновей и две дочери. Его дочь Люба была замужем за великим русским поэтом А. Блоком, а сестра Менделеева Ольга — за Н. В. Басаргиным, одним из декабристов.
    Современники говорили, что этот великий ученый «создал свою жизнь как произведение искусства».

    Альфред-Бернхард Нобель (Nobel)

    (1833—1896)
    Альфред-Бернхард Нобель — шведский инженер, изобретатель динамита. Нобель родился в 1833 г. в. России, где отец его был директором казенного порохового завода.
    Отдавшись химическим занятиям, Нобель с 1862 г. задался целью применить в качестве взрывчатого вещества нитроглицерин, открытый в 1845 г. итальянским ученым Собреро. Нобелю удалось разрешить поставленную задачу в 1867 г. он изобрел динамит.
    Пользуясь поддержкой французского правительства, Нобель основал большую фабрику динамита во Франции; вслед затем ему удалось основать значительные фабрики динамита также в Германии и Англии.
    Нобель умер в 1896 г. в своей вилле в Сан-Ремо, оставив громадное состояние (35 миллионов крон). В своем завещании он выразил желание, чтобы часть этого состояния была отдана в распоряжение стокгольмского университета для учреждения ряда премий: за важнейшие исследования в области физики, химии и физиологии или медицины, за лучшее произведение изящной словесности идеалистического направления и за труды, ведущие к осуществлены идеи мира и к сближению народов.

    НОБЕЛЕВСКИЕ ЛАУРЕАТЫ

    В 1896 году Альфред Нобель завещал специальному фонду превратить его имущество в ценные бумаги, доход от которых должен ежегодно выдаваться в виде премий его имени ученым за крупные научные открытия и изобретения в области физики, химии, физиологии и медицины, а также лицам, достигшим наибольших успехов в литературе и борьбе за мир.
    Проект устава Нобелевского комитета был принят шведским риксдагом, и завещание вступило в силу, несмотря на многие возражения. Противники назначения таких премий указывали, в частности, на возможность возникновения вокруг них всяческих махинаций. Действительно, время от времени происходят те или иные промашки как субъективного, так и объективного характера.
    Первыми нобелевскими лауреатами в 1901 году стали Вильгельм Рентген — по физике, Якоб Вант-Гофф — по химии и Эмиль Беринг — по медицине. Имя Рентгена известно всем, Вант-Гоффа, возможно, вспомнят те, кто внимательно читал школьные учебники, а Беринга не знает никто, но изобретенной им противодифтерийной сывороткой пользуется весь мир.
    Дальнейшее премирование шло не столь гладко. Один из принципов отбора кандидатов — частота цитирования, но не все ученые широко рекламировали свои открытия, не все имели возможность публиковать работы за рубежом. Сейчас нам трудно понять, почему кандидатуры таких русских ученых, как В. И. Вернадский, К. А. Тимирязев, К. Э. Циолковский и многие другие, не получили достаточной поддержки международной научной общественности.
    Д. И. Менделееву в 1906 году не присудили премию по химии из-за его преклонного возраста. Иван Петрович Павлов стал нобелевским лауреатом в 1904 году за работы в области физиологии пищеварения, которые в его жизни были просто эпизодом. Предложение двадцать лет спустя отметить премией его гениальные работы по условным рефлексам поддержки не получило.
    Когда наконец Нобелевский комитет решился на этот шаг, Павлов умер, а посмертно премия не вручается. Были и «запоздалые» премии. Пример этого — присужденная в 2000 году премия крупнейшему российскому ученому Жоресу Алферову за работы, выполненные 20 лет назад. Петр Капица ждал премии 40 лет. Своеобразный рекорд — премия Френсису Пейтону Роусу, которого наградили через 55 лет после того, как он обнаружил вирус, вызывающий злокачественные опухоли.
    Несмотря на трудности и ошибки, Нобелевская премия остается одной из наиболее авторитетных и почетных. Ее вручение всегда превращается в настоящий праздник.
    В 1998 году премию, основанную на деньги от производства нитроглицерина-взрывчатки, дали за исследование нитроглицерина-лекарства. Давно известного, но открывшего тайну своего влияния на сосуды всего лишь несколько лет тому назад.

    Эрнест Резерфорд

    Биография
       Эрнест Резерфорд родился 30 августа 1871 года в Брайтуотере, живописном местечке Новой Зеландии. Он был четвертым ребенком в семье выходцев из Шотландии Джеймса Резерфорда и Марты Томсон, и из двенадцати детей он оказался наиболее одаренным. Эрнест блестяще закончил начальную школу, получив 580 баллов из 600 возможных и премию в 50 фунтов стерлингов для продолжения образования.
       В колледже в Нельсоне, где Эрнеста Резерфорда приняли в пятый класс, учителя обратили внимание на его исключительные математические способности. Но математиком Эрнест не стал. Не стал он и гуманитарием, хотя проявлял недюжинные способности к языкам и литературе. Судьбе угодно было распорядиться, чтобы Эрнест увлёкся естественными науками — физикой и химией.
       После окончания колледжа Резерфорд поступил в Кентерберийский университет, и уже на втором курсе он выступил с докладом «Эволюция элементов», в котором высказал предположение, что химические элементы представляют собой сложные системы, состоящие из одних и тех же элементарных частиц. Студенческий доклад Эрнеста не был должным образом оценён в университете, однако его экспериментальные работы, например, создание приёмника электромагнитных волн, удивили даже крупных учёных. Спустя всего несколько месяцев ему была присуждена «стипендия 1851 года», которой отмечались самые талантливые выпускники провинциальных английских университетов.
        После этого Резерфорд в течение трёх лет работал в Кембридже, в Кавендишской лаборатории, под руководством известного физика Джозефа-Джона Томсона. В 1898 г. он начал изучать радиоактивность. Первое же фундаментальное открытие Резерфорда в этой области — обнаружение неоднородности излучения, испускаемого ураном — сделало его имя известным в научном мире; благодаря ему в науку вошло понятие об альфа- и бета-излучении.
       В том же году 26-летнего Резерфорда пригласили в Монреаль в качестве профессора Мак-Гиллского университета — лучшего в Канаде. Этот университет получил название по имени своего основателя — переселенца из Шотландии, которому под конец жизни удалось разбогатеть. Перед отъездом Резерфорда в Канаду Дж. Томсон вручил ему рекомендательное письмо, где было написано: «В моей лаборатории ещё никогда не было молодого учёного с таким энтузиазмом и способностями к оригинальным исследованиям, как господин Резерфорд, и я уверен, что, если он будет избран, то создаст выдающуюся школу физиков в Монреале…». Предсказание Томсона сбылось. Резерфорд проработал в Канаде 10 лет и действительно создал там научную школу.
        В 1903 г. 32-летний ученый был избран членом Лондонского Королевского общества — британской Академии наук.
       В 1907 г. Резерфорд вместе с семьей переезжает из Канады в Англию, чтобы занять должность профессора кафедры физики Манчестерского университета. Сразу же после приезда Резерфорд занялся экспериментальными исследованиями радиоактивности. Вместе с ним работал его помощник и ученик, немецкий физик Ханс Гейгер (1882-1945), разработавший ионизационный метод измерения интенсивности излучения — широко известный счетчик Гейгера. Резерфорд произвел серию опытов, подтвердивших, что альфа-частицы представляют собой дважды ионизованные атомы гелия. Вместе с другим своим учеником, Эрнестом Марсденом (1889-1970), он исследовал особенности прохождения альфа-частиц через тонкие металлические пластинки. На основании этих опытов ученый предложил планетарную модель атома: в центре атома — ядро, вокруг которого вращаются электроны. Резерфорд предсказал открытие нейтрона, возможность расщепления атомных ядер легких элементов и искусственных ядерных превращений.
       В течение 18 лет — с 1919 года и до конца своей жизни — Резерфорд возглавлял основанную в 1874 году Кавендишскую лабораторию. До него ею руководили великие английские физики Максвелл, Релей и Томсон. Резерфорд не дожил всего нескольких лет до того, как немецкие физики Отто Ган (1879-1968) и Лизе Майтнер (Мейтнер) (1878-1968) открыли деление урана.
    По словам Патрика Блэкетта, одного из ближайших сотрудников Резерфорда, это открытие «в известном смысле явилось последним из великих открытий в ядерной физике, отличающейся от физики элементарных частиц. Резерфорд не дожил до кульминационного пункта развития направления, которое фактически было областью его научной деятельности«.

    ФАРАДЕЙ Майкл


    (Faraday M.)

    (22.IX 1791 — 25.VIII 1867)
    Английский физик и химик, член Лондонского королевского общества (с 1824 г.). Родился в Лондоне. Учился самостоятельно. С 1813 г. работал в лаборатории Г. Дэви в Королевском институте в Лондоне (с 1825 г. — ее директор), с 1827 г. — профессор Королевского института.
    Научные исследования начал в области химии. Занимался (1815-1818 гг.) химическим анализом известняка, с целью улучшения качества стали исследовал сплавы железа, изучал влияние различных добавок на качество стали.
    Впервые получил (1824 г.) в жидком состоянии хлор, затем сероводород, диоксид углерода, аммиак и диоксид азота. Получил в жидком виде также арсин, фосфин, бромоводород и иодоводород, этилен. Открыл (1825 г.) бензол, изучил его физические и некоторые химические свойства. Открыл (1825 г.) изобутилен. Получил (1826 г.) альфа- и бета-сульфокислоты нафталина и приготовил 15 их солей. Положил начало (1826 г.) исследованиям натурального каучука.

    Показал возможность фотохимического хлорирования этилена за 15 лет до осуществленного Ж. Дюма открытия реакции металепсии.
    Один из пионеров исследования каталитических реакций. Пытался синтезировать (1825 г.) аммиак из азота и водорода действием едкого кали в присутствии металлов. Рассматривал адсорбцию на поверхности твердых катализаторов как чисто физическое явление. Впервые получил (1828 г.) этилсерную кислоту взаимодействием этилена и серной кислоты.
    Проводил работу (1824-1830 гг.) по улучшению качества оптического стекла. Предложил тяжелое свинцовое стекло, с помощью которого открыл явление магнитного вращения плоскости поляризации. Установил (1833 г.) количественные законы электролиза.
    Огромны его заслуги в области физики. Проводил исследования по электромагнетизму. Создатель учения об электромагнитном поле. Ввел понятие диэлектрической проницаемости.
    Член многих академий наук и научных обществ. Иностранный член Петербургской АН (с 1831 г.).
    По материалам биографического справочника «Выдающиеся химики мира» (авторы Волков В.А и др.) — Москва, «Высшая школа», 1991 г.

    Великие химики

    Карл-Вильгельм Шееле


    (Scheele C. W.)

    (9.XII.1742 — 21.V.1786)
    Карл-Вильгельм Шееле появился на свет в городке Штральзунд в семье преуспевающего торговца, когда Померания входила в состав Шведского королевства. Ему исполнилось пятнадцать лет, и сбылась его детская мечта: отец отдал его учеником к знакомому аптекарю Бауху из Гётеборга. Ученье, по обычаям того времени, должно было длиться около десяти лет. Карл Шееле уже через шесть лет успешно сдал экзамены и получил звание аптекаря. В совершенстве овладев профессией и перебравшись в Стокгольм, Шееле приступает к самостоятельным научным изысканиям.
    Самыми первые его научные достижения были связаны с выделением и характеристикой винной кислоты C2h3(OH)2(COOH)2, которую он получил из ее соли — винного камня (гидротартрата калия), и плавиковой (фтороводородной) HF из плавикового шпата — фторида кальция CaF2.
    После переезда сначала в Упсалу, где Шееле тоже ждала большая аптека, а потом — в маленький и тихий городок Чёпинг научные исследования пытливого аптекаря продолжались и дали поразительные результаты. Шведский химик оказался автором стольких открытий, что их хватило бы на добрый десяток ученых, и многие их этих открытий относились к получению и очистке кислот.
    Судите сами. В 1775 году Шееле приготовил мышьяковую кислоту h4AsO4, в 1782-1783 годах — синильную (циановодородную) кислоту HCN, в период с 1776 по 1785 год — целый набор органических кислот: мочевую C5(NH)4O3, щавелевую h3C2O4, молочную C2h5(OH)COOH, лимонную C3h5(OH)(COOH)3, яблочную С2h4(OH)(СOOH)2, галловую C6h3(OH)3COOH, а также глицерин C3H5(OH)3…
    Шееле первым получил и исследовал перманганат калия KMnO4 — всем известную «марганцовку», которая теперь широко применяется в химических экспериментах и в медицине, разработал способ получения фосфора P из костей, открыл сероводород h3S.
    Наконец, именно Карлу Вильгельму Шееле принадлежит приоритет открытия химических элементов кислорода O, хлора Cl, фтора F, бария Ba, молибдена Mo, вольфрама W…
    Годы упорного самоотверженного труда, к сожалению, подорвали здоровье этого поразительно целеустремленного человека, и он прожил всего до 44 лет.
    Итак, путь в химию как науку еще каких-то две-три сотни лет назад пролегал чаще всего через аптеку — место получения, хранения и исследования не только лекарств, но и всех иных химических препаратов, средоточие новых идей и методов, обиталище пытливых умов…

    Оценка измерения постоянной Авогадро

    Мануилова Дарья Евгеньевна,ученица 10го класса МБОУ «Лицей», г. Лесосибирска[email protected]Научный руководитель:Акуленко Сергей ИвановичУчитель физики МБОУ «Лицей»,г. Лесосибирск[email protected]

    Оценка измерения постоянной Авогадро

    Аннотация:Работа посвященаанализу оценки измерения постоянной фундаментальной величины Авогадро. Приводится теоретикопрактические основы нахождения постоянной величины в первой половине XIXначале XXвв. и современное время. Выведен метод нахождения числа Авогадро с помощью числа атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку элемента германия(Ge).Ключевые слова:молекулярная физика, молекула, число Авогадро, молярная масса, химический элемент германий,кубическая алмазная решеткаОпределение постоянного числа Авогадро одна из первостепенных задач науки, поставленная еще во второй половине XIX в..Её решение, предложенное А.Авогадро, стало классическим способом выведения данной величины и позволило многим другим исследователям подтвердить свои теории, а также открыть горизонты будущих научных изысканий. Человеческая мысль не стоит на месте за эти столетия были выявлены неизвестные ранее химические элементы; появились новые законы и гипотезы; были придуманы технологии, которые позволяют проводить уникальные операции, невообразимые для учёных XIX в.. Поэтому мы считаем, что совокупность всех достижений современной физики обуславливает необходимость доказать численный показатель Авогадро с опорой на новые знания.

    Проблема:недостаточность теоретической и практической разработанностью вопросов, связанных с выведением постоянной Авогадро.

    Гипотеза:использование современных законов и формул позволит доказать числовое значение постоянной Авогадро с опорой на новые теоретическиезнания.Цель:подтвердить числовое значение выведенной cons’tсобственным способом.

    Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:1.исследовать дополнительную литературу по теме исследовательского проекта;2.выполнить анализ существующих методов вывода постоянной Авогадро;3.вывести свой метод в подтверждение числового аргумента Авогадро Для решения поставленных цели и задач нами были использованы следующие методы: анализ имеющихся способов выведения постоянной Авогадро, преобразование расчетов вывода измеряемой величины.В 1808 ГейЛюссак с немецким естествоиспытателем Александром Гумбольдтом сформулировал так называемый закон объемных отношений, согласно которому соотношение между объемами реагирующих газов выражается простыми целыми числами. Этот закон в то время мало что давал ученым, поскольку не было единого мнения о том, из чего состоят частицы разных газов. Не существовало и четкого различия между такими понятиями как атом, молекула. В 1811 Авогадро, тщательно проанализировав результаты экспериментов ГейЛюссака, пришел к выводу, что закон объемных отношений позволяет понять, как же «устроены» молекулы газов. Тремя годами позже Авогадро изложил свою гипотезу еще более четко и сформулировал ее в виде закона, который носит его имя: «Равные объемы газообразных веществ при одинаковом давлении и температуре содержат одно и то же число молекул, так что плотность различных газов служит мерой массы их молекул…»[2].Это добавление было очень важным: оно означало, что можно, измеряя плотность разных газов, определять относительные массы молекул, из которых эти газы состоят. Во времена Авогадро его гипотезу невозможно было доказать теоретически. Но эта гипотеза давала простую возможность экспериментально устанавливать состав молекул газообразных соединений и определять их относительную массу. Удивительно, что такие простые доводы в течение десятилетий не могли убедить некоторых химиков в справедливости теории Авогадро, которая в течение нескольких десятилетий оставалась практически незамеченной. Возродил гипотезу Авогадро и убедил химиков в ее справедливости в конце 1850х молодой итальянский химик Станислао Канниццаро (1826–1910). Он принял для молекул газообразных элементов правильные (удвоенные) формулы: h3, O2, Cl2, Br2и т.д. и согласовал гипотезу Авогадро со всеми экспериментальными данными. После того, как гипотеза Авогадро стала общепризнанной, ученые получили возможность не только правильно определять состав молекул газообразных соединений, но и рассчитывать атомные и молекулярные массы[4].Эти знания помогали легко рассчитать массовые соотношения реагентов в химическихреакциях. Такие соотношения были очень удобны: измеряя массу веществ в граммах, ученые как бы оперировали молекулами. Количество вещества, численно равное относительной молекулярной массе, но выраженное в граммах, назвали грамммолекулой или молем. Был измерен и объем одного моля вещества, находящегося в газообразном состоянии: при нормальных условиях (т.е. при давлении 1 атм = 1,013·105Па и температуре 0°C) он равен 22,4 л. Число же молекул в одном моле стали называтьпостоянной Авогадро (ее обычно обозначают NА).

    Впервые размеры атомов оценил немецкий физик Йозеф Лошмидт (1821–1895). Исходя из молекулярнокинетической теории газов и экспериментальных данных об увеличении объема жидкостей при их испарении, он в 1865 рассчитал диаметр молекулы азота. У него получилось 0,969 нм [4] (1 нанометр –миллиардная часть метра). Это примерно втрое больше современного значения, что для того времени было хорошим результатом. Во второй статье Лошмидта, опубликованной в том же году, дается и число молекул в 1 см3газа,которое с тех пор называется постоянной Лошмидта (NL=2,7×1025м−3). Из нее легко получить значение NA, умножив на мольный объем идеального газа (22,4 л/моль)[3].ПостояннуюАвогадро определяли многими методами. Например, из голубого цвета неба следует, что солнечный свет рассеивается в воздухе. Как показал Рэлей, интенсивность рассеяния света зависит от числа молекул воздуха в единице объема. Измерив соотношение интенсивностей прямого солнечного света и рассеянного голубым небом, можно определить постоянную Авогадро. Впервые подобные измерения были проведены итальянским математиком и видным политическим деятелем Квинтино Селлой (1827–1884) на вершине горы МонтеРоза (4634 м),на юге Швейцарии. Расчеты, сделанные на основании этих и аналогичных им измерений, показали, что 1 моль содержит примерно 6·1023частиц. Другой метод использовал французский ученый Жан Перрен (1870–1942). Он под микроскопом подсчитывал число взвешенных в воде крошечных (диаметром около 1 мкм) шариков гуммигута –вещества, родственного каучуку и получаемого из сока некоторых тропических деревьев. Перрен считал, что к этим шарикам применимы те же законы, которым подчиняются молекулы газов. В таком случае можно определить «молярную массу» этих шариков; а зная массу отдельного шарика,легко было рассчитать постоянную Авогадро. У Перрена получилось примерно 6,8·1023[2].Более точное значение можно было получить на основании опытов английского физика Эрнста Резерфорда. В 1908 он и немецкий физик Ганс Гейгер определили, что 1 грамм радия испускает за 1 секунду более 34 миллиардов частиц –ядер атомов гелия. Захватывая электроны, частицы превращаются в обычные атомы гелия, которые постепенно накапливаются в виде газа. В 1911 Резерфорд, работая с молодым стажером из Америки Бертрамом Болтвудом, определил, что из 0,192 г радия за 83 дня образуется 6,58 мм3гелия, а за 132 дня –10,38 мм3. Отсюда легко рассчитать число молей выделившегося гелия, а зная скорость испускания частиц радием, можно определить и число атомов гелия в одном моле этого газа. Это –прямой способ определения постоянной Авогадро, он дает 6,1·1023. Но 1865 г. Иоганн Лошмидт подтвердил гипотезу Авогадро всего лишь, разделив 1 моль углерода на массу 1 атома углерода, получив число, равное количество частиц в 1 моле, то есть данную cons’t:Огромный вклад Авогадро в развитие молекулярной теории долгое время оставался практически незамеченным современниками. Число Авогадростало настоящим прорывом втеоретической химии и способствовало тому, что гипотетические догадки превратились в великие открытия в области молекулярной физики.Официально принятое в 2010 году значение числа Авогадро было измерено при использовании двух сфер, изготовленных из кремния28. Сферы были получены в Институте кристаллографии имени Лейбница и отполированы в австралийском Центре высокоточной оптики настолько гладко, что высоты выступов на их поверхности не превышали 98 нм. Для их производства был использован высокочистый кремний28, выделенный в нижегородском Институте химии высокочистых веществ РАН из высокообогащённого по кремнию28 тетрафторида кремния, полученного в Центральном конструкторском бюро машиностроения в СанктПетербурге. Располагая такими практически идеальными объектами, можно с высокой точностью подсчитать число атомов кремния в шаре и тем самым определить число Авогадро. Согласно полученным результатам, оно равно 6,0221409(18)· 1023моль−1[1].Современное рекомендованное значение числа Авогадро(2015 г.)=6,022(11)· 1023моль−1.Универсальный метод нахождения фундаментальной величины выражается в одной формуле:

    =μm0=6,02×1023моль−1,где μмолярная масса вещества(находится в периодической системе химических элементов Дмитрия Ивановича Менделеева),m0масса одной молекулы исходного вещества.Ход работы:

    1.Преобразование формулы плотности однородного вещества:Плотность ()однородного вещества можно определить по формуле с помощью преобразования физических величин:=mV=μV=μNVNA, (1)гдеμ

    молярная масса,N–число молекул в объемеV, NAчисло Авогадро,количесто вещества.Если в качествеN взять объем элементарной ячейки, то формула (1) преобразуется к виду:=μZVNA, (2)

    гдеZ

    число атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку.2.Структурная формула фундаментальной величины:Зная кристаллическую структуру вещества решетки, можно вычислитьZи, затем, если известна плотность, молярная масса вещества, а также объем решетки параметра, то можно рассчитать постоянную Авогадро, сделав преобразование формулы для нахождения фундаментальной величины, преобразовав формулу (2):=μZVρ (3)3.Вывод формулы:В данной работе в качестве исследуемого вещества была использована информация о элементе Германий Ge(32 элемент в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева)с кубической алмазной решеткой . Если обозначить параметр решетки через

    неизвестное x,заменив при этом Vвещества на x3кристалической решетки исследуемого вещества, то число Авогадро вычисляется по формуле, что следует из формулы (3) :=μ(Ge)Z3ρ(Ge) (4)Анализировав исходные физические величины, находящиеся в полученной формуле нам известны все табличные величины, кроме

    числоатомов, приходящихся на одну элементарную ячейку исходного вещества(()=72.63г/моль, =5,6614Å,()=5,317г/см³).4.Нахождение числа атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку:Рассмотрим кристаллическую решетку Германия. Каждый атом, находящийся в узле решетки принадлежит восьми элементарным ячейкам, атом, находящийся на грани куба—двумячейкам и атом, находящийся внутри куба—одной ячейке. В элементарной ячейке первых атомов—8, вторых—6, третьих—4. Таким образом, на 1 ячейку приходитсяZ=8/8+6/2+4=1+3+4=8атомов, значит искомая величина в нашей формуле Z=8.5.Подстановка в формулу для выведения числа Авогадро: Табличные значения Ge:(()=72.63г/моль, =5,6614Å,()=5,317г/см³.Z8 атомов.=μ(Ge)Zx3ρ(Ge)=72,63г/моль×85,66143×5,317г/см³=6,0223758×1023моль−1(5)Округляем до 5 цифр после запятой полученный результат из формулы (5):=6,0223758×1023моль−1=6,02246×1023моль−1.В ходе работы были выведены некоторые выводы:Вопервых,число Авогадро стало настоящим прорывом в теоретической химии и способствовало тому, что гипотетические догадки превратились в великие открытия в области молекулярной физики;Вовторых, постоянную Авогадро определяли многими методами, но решение вывода постоянной предложенное Амедео Авогадро, стало классическим способом выведения. Втретьих,отобран элемент исследовательской работы Германий(Ge),изучены основные его табличные данные, включая плотность, молярную массу, объем параметра решетки исходного вещества. Выведен метод нахождения числа Авогадро с помощью числа атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку элемента германия(Ge).Результат полученного исследования:=6,02246×1023моль−1.В ходе моей работы я подтвердила гипотезу о том, чтоиспользование современных законов и формул позволит доказать числовое значение постоянной Авогадро с опорой на новые теоретические знания. Все яснее становится, что новая наука не будет простым улучшением прежней, это будет принципиально новая физика, которой должно быть под силу создание единой теории вычисления точности постоянных констант, используя различные методы пробы.

    Список литературы:1.Веселов М.Г.,Лабзовский Л.Н.Теория атома.Строение электронных оболочек:учебное пособие / М.Г.Веселов,Л.Н.ЛабзовскийМосква:НаукаФизматлит,1986.103 с.2.Матвеев А.Н.Молекулярная физика:учебное пособие для вузов / А.Н.МатвеевМосква:Высшая школа,1981.400с.3.Сивухин Д.В.Общий курс физики.Том 2.Теормодинамика и молекулярная физика:учбное пособие / Д.В.СивухинМосква:Физматлит,2005.413 с.4.Яворский Б.М., Пинский А.А.Основы физики. Том 1. Механика. Молекулярная физика. Электродинамика:учебное пособие / Б.М.Яворский,А.А.ПинскийМосква:Физмалит,2003.417 с.

    Амедео Авогадро, итальянский физик и химик

    Заметные факты жизненного пути

    Вклад в науку

    Амедео Авогадро – прославленный итальянский физик и химик, состоявший в рядах Туринской академии наук.

    Основной сферой его исследований была молекулярная теория, а главным достижением – закон Авогадро. Согласно этому закону, равные объемы газов при одинаковых показателях давления и температуры заключают в себе равное количество молекул.

    Заметные факты жизненного пути

    Родным городом Авогадро является итальянский Турин, а годом рождения – 1776. Именитый ученый имел аристократические корни. Филиппо Авогадро, отец Амедео, носил графский титул и занимался адвокатской практикой. Также он возглавлял правительство в Пьемонте.

    Амедео Авогадро достаточно поздно получил юридическое образование и приступил к адвокатской деятельности. Помимо этого, он увлекался такими науками как физика и математика. В 1809 году Авогадро занялся преподаванием в Верчелли. Здесь же проживала и владела определенной собственностью его семья.

    Научные изыскания Авогадро начались с электрической энергии. Вместе с родным братом Феличе Амедео в 1803 году издал первый научный труд, посвященный электрическим свойствам солевых растворов.

    Через год Авогадро приняли в Академию наук Турина в качестве члена-корреспондента. Тогда же исследователь полностью прекратил свою адвокатскую деятельность, осознав, что его место в науке.

    1811-й стал годом выхода в свет знаменитой работы, в которой поясняется суть числа Авогадро. Языком научного труда стал французский, поскольку в тех краях тогда заправлял Наполеон Бонапарт.

    Спустя девять лет Авогадро получает должность профессора физики в Туринском Университете, а еще через год он участвует в революционных беспорядках, направленных против правителя Сардинии. Это привело к его увольнению из университета в 1823-м. Спустя десятилетие Авогадро вновь оказался в университете, где занимался преподаванием еще 20 лет.23 — знаменитое число, названное именем великого исследователя молекулярной физики и обозначающее количество молекул в одном моле. Число Авогадро применяется при расчете результатов химических реакций и дает возможность достаточно точно установить количество веществ, получаемых в конкретной реакции.

    По закону Авогадро в условиях одинакового давления и температуры отношения между массовыми величинами газов равного объема соответствуют отношению между их молекулярными массами. Отсюда следует, что относительную молекулярную массу газа можно определить из массы образца с известным объемом.

    Закон Авогадро был провозглашен уже после того, как вышел закон Гей-Люссака (1809), по которому между температурой и давлением газа не существует прямой зависимости. Выводы исследований Авогадро были революционными для науки того времени. Так, было доказано, что газ состоит из молекул, которые, в свою очередь, состоят из атомов. Большее значение придавалось установлению массы, а не веса.

    В 1815 году Авогадро издал новую работу на тему плотности газа. К сожалению, при жизни ученого его теории не получили признания широкой научной общественности. Спустя годы после смерти Авогадро Якоб Хендрик Вант-Гофф доказал применимость теории выдающегося итальянского исследователя к разбавлению растворов. Авогадро по праву считают основоположником атомно-молекулярной теории.

    Авогадро, Амедео — Справочник химика 21

        В начале XIX в. происходит слияние учения Лавуазье о химических элементах с атомистической теорией. В 1803-1810 гг. Джон Дальтон создает химическую атомистику, открывает закон кратных отношений. В 1811 г. Амедео Авогадро — основные положения молекулярной теории. Начинается новый период развития химии, связанный с возникновением и утверждением атомно-молекулярного учения. [c.67]
        Дальтон использовал данные Гей-Люссака для доказательства того, что равные объемы газов не содержат равного числа молекул это было еще одной его ошибкой, подобно правилу простоты. Рассуждения Дальтона иллюстрируются при помощи рис. 6-6,я. По иному пути пошел итальянский физик Амедео Авогадро (1776-1856). Он исходил из предположения, что равные объемы любых газов (при одинаковых температуре и давлении) содержат равное число молекул. Как показывает рис. 6-6,6, это предположение требует, чтобы газы таких реагирующих между собой элементов, как водород, кислород, хлор и азот, состояли из двухатомных молекул, а не просто из изолированных атомов. Если бы идеи Авогадро, опубликованные им в 1811 г., сразу же получили признание, это избавило бы химию от полувекового периода путаницы. Однако для большинства ученых идеи Авогадро представлялись всего лишь шатким предположением (равное число молекул в равных объемах), основанным на еще более шатком допущении (о двухатомных молекулах). В те времена представления о химической связи почти всецело основывались на учете сил электрического притяжения или отталкивания, и ученые с трудом могли представить себе, чтобы между двумя одинаковыми атомами могло возникнуть какое-либо другое взаимодействие, кроме отталкивания. Но если они все же притягиваются друг к другу, почему же тогда не образуются более сложные молекулы, как, например, Н3 или Н4 Шведский химик Йенс Якоб Берцелиус (1779-1848) пытался использовать данные о парах серы и фосфора, чтобы опровергнуть идеи Авогадро. Однако Берцелиус не понимал, что в этих случаях он имел дело как раз с примерами еще более сложных агрегатов (8 и Р4). Сам Авогадро не мог помочь делу он пользовался настолько путаной терминологией, что иногда казалось, будто он говорит о расщеплении атомов водорода (атомы он называл простыми молекулами ), а не [c.285]

        Авогадро Амедео (1776—1856) — итальянский физик I химик. Сформулировал один из основных разовых законов, предложил способ определения атомных и молекулярных масс. Ввел представление о молекуле. [c.14]

        Первым, кто обратил внимание на необходимость предположения о том, что в газах равное число частиц занимает равные объемы, был итальянский химик Амедео Авогадро (1776—1856). Поэтому предположение, выдвинутое им в 1811 г., получило название гипотезы Авогадро. [c.60]

        Четыре наблюдения, описанные выше, позволяют сделать некоторые заключения о газах. Одно из них — простое соотношение Равные объемы газов при постоянных температуре и давлении содержат равное число молекул. Эту мысль высказал в 1811 году итальянский профессор Амедео Авогадро (она называется законом Авогадро). При внимательном рассмотрении убедитесь, что этот закон проявляется в каждом из приведенных выше наблюдений. [c.379]

        Для реакций веществ, находяш ихся в газовом состоянии и дающих газообразные продукты, действителен не только закон эквивалентов, определяющий отношения масс реагентов, но и закон объемных отношений Гей-Люссака, определяющий отношения объемов реагирующих и получающихся газов объемы вступающих в реакцию газов и газообразных продуктов реакции относятся друг к другу как небольшие целые числа (при неизменных температуре и давлении). Этот экспериментально подтвержденный факт противоречит учению Дальтона о том, что эле-.ментарные вещества состоят непосредственно из атомов. В 1811 г. Амедео Авогадро и сформулировал закон, согласно которому равные объемы газов при одинаковых температуре и давлении содержат одинаковое число молекул, считая одновременно, что молекулы элементарных веществ в газовом состоянии содержат по два атома. [c.11]


        Закон объемных отношений, установленный французским ученым Жозефом Луи Гей-Люссаком, гласил Газы всегда соединяются в простых объемных отношениях . Например, в свете этого закона на основании эксперимента, показывающего, что при образовании воды с одним объемом кислорода всегда соединяется два объема водорода, представлялось вполне допустимым, что молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Этот вывод исходит из допущения, принимаемого большинством химиков того времени, о равном количестве атомов в равных объемах газов. Однако если учесть соотношения не только между объемами реагирующих газов, но и продуктами реакции, то обнаруживаются противоречия. Действительно, из двух объемов водорода и одного объема кислорода должен получаться один объем водяного пара, а получается два. Лишь гипотеза итальянского физика Амедео Авогадро о том, что равные объемы газов содержат равные количества частиц, которыми могут быть как одно- так и многоатомные молекулы, причем молекулы простых газов (водорода, кислорода, азота, хлора) двухатомны, позволила объяснить экспериментальные факты. [c.25]

        Амедео Авогадро (1776—1856) — итальянский химик и физик, с 1820 г. профессор математической физики Туринского университета. [c.138]

        Для объяснения простых соотношений между объемами реагирую-Ш.ИХ газов итальянский ученый Амедео Авогадро высказал гипотезу, которая впоследствии была подтверждена опытными данными, а потому стала называться законом Авогадро  [c.23]

        Назван в честь итальянского физика Амедео Авогадро. [c.118]

        Число Авогадро (Ы) определяется как число атомов углерода-12, составляющих точно 12 г углерода-12. Это число приблизительно равно 0,60229-104 Название оно получило по имени итальянского физика Амедео Авогадро, работы которого рассмотрены в разд. 4.10. [c.83]

        Столь простой эмпирический закон требовал простого теоретического толкования, и в 1811 г. профессор физики Туринского университета Амедео Авогадро (1776—1856) выдвинул гипотезу для объяснения этого закона. Суть гипотезы заключалась в том, что в равных объемах всех разреженных газов, находящихся в одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул. Эта гипотеза была тщательно проверена и подтверждена с точностью, соответствующей допущению о том, [c.90]

        Химиками принята специальная единица измерения, называемая молем (сокращенно моль) для обозначения количества вещества. Моль соответствует 6,0221367 молекул. Это число выбрано, чтобы быть эквивалентным молекулярной массе вещества в граммах. Так, один моль натрия, имеющий атомную массу 23 (если быть очень точными — 22,9898), весит 23 грамма и содержит 6,0221367 молекул. Это особое число частиц называется числом Авогадро, в честь итальянского физика Амедео Авогадро. [c.27]

        Основоположником молекулярной теории был Амедео Авогадро ди Кваренья (1776—1856), превосходный профессор физики в Туринском университете с 1834 по 1850 г. В его жизни внешне не было ничего выдающегося. Человек большой скромности, он посвятил себя науке. Его научные труды, поистине бессмертные, заложили основы молекулярной теории. Обратимся поэтому к ним. [c.181]

        Амедео Авогадро (1776—1856) был по образованию юристом и р степень доктора церковного права. С 1800 г. он начал изучать математи физику и вскоре стал преподавать эти дисциплины. В 1820 г. занял кафе математической физики в Турине, но был уволен по политическим моти Лишь в 1834 г. он снова вернулся на эту кафедру. [c.88]

        На основе решения данной задачи делают вывод 1 моль любого вещ ества содержит б-Ю частиц (атомов, молекул и др.). Это число называют по имени итальянского ученого Амедео Авогадро. Постоянную Авогадро обозначают N.  [c.17]

        В 1811 г. итальянский физик Амедео Авогадро (1776—1856) высказал следующую гипотезу равные объемы газов при одинаковых условиях (температура и давление) содержат одинаковое число молекул. [c.13]

        Крицман В. А. Роберт Бойль. Джон Дальтон. Амедео Авогадро. Создатели атомно-молекулярного учения в химии. М., Просвещение, 1976. [c.238]

        Представление об атомных весах тесно связано с очень интересным числом, называемым числом Авогадро. Это число названо по имени итальянского физика Амедео Авогадро (1776—1856), внесшего весьма важный вклад в познание законов, описываюш,их поведение газов (гл. XIV). [c.83]

        Амедео Авогадро (1776-1856) родился в Италии, в семье высокопоставленного сановника и известного адвоката графа Филиппо Авогадро. Амедео дали прекрасное образование, и, получив ученую степень доктора права в 20 лет, он должен был посвятить себя юриспруденции. В течение нескольких лет он занимался адвокатской практикой, но в то же время проявлял интерес к математике и физике. Это увлечение привело его сначала к лекционной деятельности, а затем позволило ему занять пост профессора и даже заведующего кафедрой математической физики в Туринском университете, после чего Авогадро перестал заниматься адвокатурой и целиком посвятил себя физике. [c.156]

        Авогадро Амедео (Amedeo Av gadro) (1776—1856), итальянский физик, способствовавший развитию атомистики Дальтона в атомно-молекулярное учение. Стр. 79, 113, 116, 219, 224— 227. 250, 251, 2аЗ. [c.302]

        Закон Авогадро и следствия из него. Для реакций веществ, находящихся в газовом состоянии и дающих газообразные продукты, действителен не только закон эквивалентов, определяющий отношения масс реагентов, но и закон объемных отношений Гей-Люссака, определяющий отношения объемов реагирующих и получающихся газов объемы вступающих в реакцию газов и газообразных продуктов реакции относятся друг к другу как небольшие целые нисла (при неизменных температуре и давлении). В 1811 г. Амедео Авогадро сформулировал закон, согласно которому [c.15]


        Многовековой путь развития науки и особенно исследования, выполненные великим русским ученым Михаилом Васильевичем Ломоносовым (1711 —1765), замечательными французскими учеными Антуаном Лораном Лавуазье (1743—1794), Жозефом Луи Прустом 1(1754—1826), Жозефом Луи Гей-Люссаком (1778—, 1850) и такими выдающимися учеными, как англичанин Джон Дальтон (1766—1844), итальянцы Амедео Авогадро ди Кваренья (1776—1856) и Станислао Канниццаро (1826—1910), швед Йенс Якоб Берцелиус (1779—1848) и многие другие, привели к созданию атомно-молекулярного учения, которое является поисти-не интернациональным. В наиболее ясной и последовательной форме оно было сформулировано и горячо одобрено на международном конгрессе химиков в 1860 году Б Карлсруэ (Германия). После конгресса атомномолекулярное учение вошло в многочисленные учебники в различных странах и нашло широкое применение для истолкования на его основе экспериментальных данных как в области физики, так и в области химии. [c.7]

    Биография Амедео Авогадро, итальянского ученого

    Амедео Авогадро (9 августа 1776 г. — 9 июля 1856 г.) был итальянским ученым, известным своими исследованиями объема, давления и температуры газа. Он сформулировал газовый закон, известный как закон Авогадро, который гласит, что все газы при одинаковой температуре и давлении имеют одинаковое количество молекул в объеме. Сегодня Авогадро считается одной из первых фигур в теории атома.

    Краткие факты: Амедео Авогадро

    • Известен для: Формулировка экспериментального закона газа, известного как закон Авогадро
    • Родился: 9 августа 1776 года в Турине, Италия.
    • .
    • Умер: 9 июля 1856 г. в Турине, Италия
    • Опубликованные работы: Essai d’une manière de déterminer les массовые родственники des molécules élémentaires des corps, et les proportions selon lesquelles elles entrent dans ces combinaisons («Очерк определения относительных масс элементарных молекул и тел Пропорции, в которых они входят в эти комбинации »)
    • Супруг: Фелисита Мацце
    • Детей: Шесть

    Ранняя жизнь

    Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро родился в 1776 году в семье выдающихся итальянских юристов.Следуя по стопам своей семьи, он изучал церковное право и начал практиковать самостоятельно, прежде чем в конце концов обратил свое внимание на естественные науки. В 1800 году Авогадро начал частные занятия физикой и математикой. Его самые первые эксперименты были проведены с его братом на предмет электричества.

    Карьера

    В 1809 году Авогадро начал преподавать естественные науки в лицее (средняя школа) в Веричелли. Именно в Веричелли, экспериментируя с плотностями газа, Авогадро заметил нечто удивительное: сочетание двух объемов газообразного водорода с одним объемом газообразного кислорода дает два объема водяного пара.Учитывая в то время понимание плотности газа, Авогадро ожидал, что в результате реакции будет образован только один объем водяного пара. То, что в результате эксперимента было получено два, заставило его предположить, что частицы кислорода состоят из двух атомов (он фактически использовал слово «молекула»). В своих трудах Авогадро упоминал три различных типа «молекул»: интегральные молекулы (наиболее похожие на то, что сегодня ученые называют молекулами), составляющие молекулы (те, которые являются частью элемента) и элементарные молекулы (похожие на то, что ученые теперь называют атомов).Его исследования таких элементарных частиц оказали большое влияние на теорию атома.

    Не только Авогадро изучал газы и молекулы. Два других ученых — английский химик Джон Дальтон и французский химик Жозеф Гей-Люссак — также исследовали эти темы примерно в то же время, и их работа оказала на него сильное влияние. Дальтона лучше всего помнят за то, что он сформулировал основы атомной теории — что вся материя состоит из крошечных неделимых частиц, называемых атомами.Гей-Люссака лучше всего помнят за его одноименный закон давления и температуры газа.

    Авогадро написал memoria (краткое примечание), в котором он описал экспериментальный газовый закон, который теперь носит его имя. Он отправил этот memoria в журнал De Lamétherie Journal de Physique, de Chemie et d’Histoire naturelle, , и он был опубликован в выпуске от 14 июля 1811 года. Хотя его открытие сейчас считается основополагающим аспектом химии, в его время оно не получило особого внимания.Некоторые историки считают, что работа Авогадро была упущена из виду, потому что ученый работал в относительной безвестности. Хотя Авогадро знал об открытиях своих современников, он не двигался в их социальных кругах и не переписывался с другими крупными учеными до конца своей карьеры. Очень немногие статьи Авогадро были переведены на английский и немецкий языки при его жизни. Кроме того, его идеями, вероятно, пренебрегли, поскольку они противоречили идеям более известных ученых.

    В 1814 году Авогадро опубликовал мемориальную записку о плотности газа, а в 1820 году он стал первым заведующим кафедрой математической физики в Туринском университете. В качестве члена правительственной комиссии по мерам и весам он помог ввести метрическую систему в регионе Пьемонт в Италии. Стандартизация измерений облегчила ученым из разных регионов понимание, сравнение и оценку работы друг друга. Авогадро также был членом Высшего королевского совета по общественному образованию.

    Личная жизнь

    О личной жизни Авогадро известно немного. В 1815 году он женился на Фелисите Мацце; у пары было шестеро детей. Некоторые исторические свидетельства указывают на то, что Авогадро спонсировал и помогал группе людей, планирующих революцию на острове Сардиния, которая в конечном итоге была остановлена ​​уступкой современной Конституции Чарльза Альберта ( Statuto Albertino ). Из-за его предполагаемых политических действий Авогадро был снят с должности профессора Туринского университета.Однако остаются сомнения относительно характера связи Авогадро с сардинцами. В любом случае, растущее признание как революционных идей, так и работ Авогадро привело к его восстановлению в Туринском университете в 1833 году.

    Смерть

    В 1850 году Авогадро ушел из Туринского университета в возрасте 74 лет. Он умер 9 июля 1856 года.

    Наследие

    Сегодня Авогадро наиболее известен своим одноименным газовым законом, который гласит, что равные объемы газов при одинаковой температуре и давлении содержат одинаковое количество молекул.Гипотеза Авогадро не была общепринятой до 1858 года (через два года после смерти Авогадро), когда итальянский химик Станислао Канниццаро ​​смог объяснить, почему были некоторые органические химические исключения из гипотезы Авогадро. Канниццаро ​​помог прояснить некоторые идеи Авогадро, в том числе его взгляд на отношения между атомами и молекулами. Он также предоставил эмпирические данные, вычислив молекулярные (атомные) веса различных веществ.

    Одним из наиболее важных вкладов работы Авогадро было его разрешение путаницы, окружающей атомы и молекулы (хотя он не использовал термин «атом»).Авогадро считал, что частицы могут состоять из молекул, а молекулы могут состоять из еще более простых единиц (которые мы теперь называем «атомами»). Число молекул в моль (молекулярная масса один грамм) было названо числом Авогадро (иногда называемым постоянной Авогадро) в честь теорий Авогадро. Число Авогадро было экспериментально определено как 6.023×10 23 молекул на грамм-моль.

    Источники

    • Датта, Н. К. «История химии.»Universities Press, 2005.
    • Морселли, Марио. «Амедео Авогадро: научная биография». Рейдель, 1984.

    Амедео Авогадро — Биография, факты и изображения

    Жил 1776 — 1856.

    Амедео Авогадро наиболее известен своей гипотезой о том, что равные объемы разных газов содержат одинаковое количество молекул, при условии, что они имеют одинаковую температуру и давление.

    Его гипотеза была отвергнута другими учеными.Он получил признание только после его смерти. Теперь это называется законом Авогадро.

    Авогадро был также первым ученым, который осознал, что элементы могут существовать в форме молекул, а не в виде отдельных атомов.

    Жизнь Авогадро

    Амедео Авогадро родился в Турине, Италия, 9 августа 1776 года.

    Его семейное происхождение было аристократическим. Его отец, Филиппо, был магистратом и сенатором, имевшим титул графа. Его матерью была дворянка Анна Верселлоне из Бьеллы.

    Амедео Авогадро унаследовал титул графа от своего отца. На самом деле полное имя Амедео Авогадро было граф Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро ди Куаренья и ди Черрето — довольно много слов!

    Авогадро был очень умен. В 1796 году, когда ему было всего 20 лет, он получил докторскую степень по каноническому праву и начал практиковать церковным юристом.

    Хотя он следовал семейным традициям, изучая право, он постепенно потерял интерес к юридическим вопросам. Он обнаружил, что наука гораздо более интеллектуально стимулирует.

    Математика и физика особенно привлекали его логический ум. Он тратил все больше времени на изучение этих предметов. В этом ему помог выдающийся физик-математик профессор Вассалли Эанди.

    Объявления

    В 1803 году в сотрудничестве со своим братом Феличе Авогадро опубликовал свою первую научную статью, в которой рассматривал электрическое поведение солевых растворов. Это была новейшая наука: всего тремя годами ранее коллега Авогадро итальянец Алессандро Вольта изобрел электрическую батарею.

    В 1806 году, в возрасте 30 лет, Авогадро отказался от успешной юридической практики и начал преподавать математику и физику в средней школе Турина. В 1809 году он стал старшим преподавателем колледжа Верчелли.

    В 1820 году Авогадро стал профессором математической физики Туринского университета. К сожалению, этот пост просуществовал недолго из-за политических потрясений. Авогадро потерял работу в 1823 году.

    Авогадро был повторно назначен в 1833 году и оставался на этом посту до тех пор, пока в возрасте 74 лет не вышел на пенсию в 1850 году.

    Хотя он был аристократом, Авогадро был приземленным, частным человеком, который был тихо религиозным. Он много работал, и его образ жизни был простым. Его жену звали Фелисита Мацце. Они поженились в 1818 году, когда Авогадро было 42 года. У них было шесть сыновей.

    Вклад Авогадро в науку

    В начале 1800-х годов представления ученых о частицах, которые мы сейчас называем атомами и молекулами, были очень ограниченными и часто неверными. Авогадро был глубоко заинтересован в изучении того, как основные частицы материи ведут себя и собираются вместе, чтобы образовать химические соединения.

    Он изучил работы двух других ученых:

    1. Джон Дальтон
    В 1808 году Джон Дальтон опубликовал свою атомную теорию, согласно которой вся материя состоит из атомов. Далее он заявил, что все атомы элемента идентичны, а атомы разных элементов имеют разные массы. Тем самым Далтон вывел химию на новый уровень. Но он также ошибся в том, как элементы соединяются в соединения. Например, он думал, что вода состоит из , одного атома водорода и одного атома кислорода, и записал это как HO; Сегодня мы знаем, что вода содержит два атома водорода на каждый кислород, и мы записываем воду как H 2 0.Собственно, Авогадро в этом разобрался, как мы увидим.

    2. Жозеф Гей-Люссак
    В 1809 году Жозеф Гей-Люссак опубликовал свой закон объединения объемов газа. Он заметил, что когда два литра газообразного водорода вступают в реакцию с одним литром газообразного кислорода, они образуют два литра газообразной воды. Все газы, на которые он реагировал, казалось, реагировали в простых объемных соотношениях.

    Гипотеза Авогадро

    В 1811 году Авогадро опубликовал статью в Journal de Physique , Французском журнале физики.Он сказал, что лучшее объяснение наблюдений Гей-Люссака газовых реакций состоит в том, что равные объемы всех газов при одинаковой температуре и давлении содержат равное количество молекул. Теперь это называется законом Авогадро. Он опубликовал ее, когда работал учителем физики в колледже Верчелли.

    По мнению Авогадро (правильного), причина того, что два литра газообразного водорода вступают в реакцию с литром газообразного кислорода с образованием всего двух литров газообразной воды, заключается в том, что объем уменьшается из-за уменьшения количества присутствующих частиц.Следовательно, химическая реакция должна быть:

    2H 2 (газ) + O 2 (газ) → 2H 2 0 (газ)

    В этой реакции три частицы (две молекулы водорода и одна молекула кислорода) объединяются, чтобы сформировать две частицы воды… или 200 частиц вступают в реакцию со 100 частицами с образованием 200 частиц… или 2 миллиона частиц реагируют с 1 миллионом частиц с образованием 2 миллионов частиц. … И т. Д. Наблюдаемый эффект состоит в том, что после реакции, когда все газы водорода и кислорода превратились в газ H 2 0, объем газа падает до двух третей от начального объема.

    В результате этих наблюдений Авогадро стал первым ученым, который понял, что элементы могут существовать в виде молекул, а не отдельных атомов. Например, он признал, что кислород вокруг нас существует как молекула, в которой два атома кислорода связаны.

    Другие ученые в этой области, такие как Дальтон, полагали, что только соединения могут образовывать молекулы, в то время как все элементы существуют как отдельные атомы.

    Авогадро понял, что элементы могут существовать в форме молекул с отдельными атомами, соединенными вместе.

    В 1815 году Авогадро опубликовал еще одну статью в журнале Journal de Physique , в которой обсуждались массы атомов, их соединения и плотность их газа.

    В 1821 году, будучи профессором математической физики Туринского университета, он опубликовал еще одну статью, в которой рассматривал массы атомов и пропорции, в которых они соединяются.

    Между 1837 и 1841 годами Авогадро опубликовал четыре весомых тома, в которых подробно рассматривалась физика материи.

    Выводы Авогадро почти полностью игнорировались, пока Станислао Каннисарро не представил их на конференции в Карлсруэ в 1860 году, через четыре года после смерти Авогадро.Эта конференция была призвана исправить научную путаницу, существовавшую в отношении атомов, молекул и их масс.

    Даже после того, как Каннисарро представил свою работу, не все ученые согласились с ней. Прошло еще десять лет, когда Каннисарро продолжал активно выступать в поддержку, прежде чем гипотеза Авогадро получила более широкое признание и стала законом Авогадро.

    Сегодня Авогадро считается одним из основоположников атомно-молекулярной химии.

    Почему гипотеза Авогадро отвергалась десятилетиями?

    Есть ряд причин, по которым работа Авогадро не была принята быстро:

    • Он опубликовал свою работу в журнале Journal de Physique , у которого было всего несколько читателей.

    • Теории более известных ученых того времени, таких как Джон Далтон и Йенс Якоб Берцелиус, не соглашались с работой Авогадро.

    • Италия — страна Леонардо да Винчи и Галилея — больше не считалась страной, где делалась великая наука. Понимая это, несколькими годами ранее соотечественник Авогадро Алессандро Вольта выехал из Италии, чтобы рассказать о себе и своей работе ученым в других странах. Авогадро остался в Италии и не вступал в личные контакты с иностранными учеными, чтобы помочь преодолеть разрыв, как это сделал Вольта.

    Хотя нам нравится думать о науке как о благородном занятии, в котором истина быстро становится очевидной, это не всегда так. Ученые — это просто люди; они могут быть упрямыми, как и все мы время от времени. Если у вас есть спорная новая научная теория, и вы малоизвестны, кажется, что личный контакт иногда может дать столько же, сколько и научная статья — или даже больше.

    Константа Авогадро

    Постоянная Авогадро — одно из важнейших чисел в химии.Его значение составляет 6,02214129 x 10 23 . Авогадро не подсчитывал это число, но его существование логически вытекает из его гипотезы и работы.

    Константа Авогадро — это количество частиц (атомов или молекул) в одном моль любого вещества. Например, 12 граммов углерода содержат 6,02214129 x 10 23 атомов углерода.

    Постоянная Авогадро — огромное число. Если бы вы могли сэкономить миллион долларов в секунду, вам потребовалось бы больше времени, чем считается существующая Вселенная, чтобы спасти 6.02214129 х 10 23 доллара; все это говорит о том, что для образования небольшого количества материи требуется много атомов!

    «Мои исследования естественных наук особенно затрагивали ту часть физики, которая изучает атомный мир: свойства молекул, силы, участвующие в их движении, теплоемкость различных веществ, расширение газов под действием тепла, а также плотность и давление газов ».

    Амедео Авогадро, 1776 — 1856

    Конец

    Амедео Авогадро умер в возрасте 79 лет 9 июля 1856 года в Турине.Похоронен на кладбище Кваренья.

    Объявления

    Автор этой страницы: The Doc
    Изображения Авогадро, раскрашенные и улучшенные этим сайтом.
    © Все права защищены.

    Цитируйте эту страницу

    Используйте следующую ссылку, соответствующую требованиям MLA:

    «Амедео Авогадро». Известные ученые. famousscientists.org. 12 января 2015 г. Интернет.

     . 

    Опубликовано FamousScientists.org

    История химии

    Амедео Авогадро

    Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро де Куаренья и ди Черрето — более известный как Амедео Авогадро — родился в Турине, столице Пьемонта (ныне часть северной Италии) 9 июня 1776 года. Бизнесом его семьи был закон, и Амедео пошел по стопам своего отца, получив докторскую степень в области права в 1796 году (он поступил в колледж, когда ему было всего тринадцать, окончил его, когда ему было шестнадцать, и получил докторскую степень к тому времени, когда ему было двадцать!).

    Занимаясь своей профессией, он заинтересовался натурфилософией и математикой в ​​качестве побочного занятия или хобби. К тридцати годам его хобби стало основной частью его жизни, поэтому он отказался от церковной юридической практики и занялся преподаванием математики и физики в небольшом колледже неподалеку.

    Его, по-видимому, очень любили ученики, которые ценили его озорное чувство юмора, и быстро устроились в счастливом браке, благословленном шестью сыновьями.В свободное время он много читал и имел в своей библиотеке полный набор текущих научных журналов, напечатанных на четырех разных языках.

    закон сложения объемов

    В одном из этих журналов он прочитал в 1808 году, что Жозеф Луи Гей-Люссак, писавший по-французски, обнаружил, что когда два газа взаимодействуют вместе с образованием разных продуктов, объемы реагентов и продуктов (если они все еще являются газами) все целые числа.Это называлось законом объединения объемов

    Это набор мышления Авогадро. Хотя знаменитый Джон Далтон не был сторонником работы Гей-Люссака, Авогадро пришел к выводу, что равные объемы газов при одинаковой температуре и давлении должны содержать одинаковое количество молекул.

    атомы, молекулы и соединения

    В то время идеи «атомы», «молекулы» и «соединения» были не очень хорошо сформированы, и Авогадро использовал эти термины как синонимы (он вообще никогда не использовал далтонское слово «атом»).Он называл свои реагирующие частицы «молекулами» и «элементарными молекулами» (атомами), но он смог использовать эти идеи для объяснения странных результатов, полученных, когда водород и газообразный кислород взаимодействовали вместе с образованием водяного пара.

    Когда два объема газообразного водорода вступили в реакцию с одним объемом газообразного кислорода, образовалось два объема водяного пара (если температура поддерживалась достаточно высокой). Это потребовало некоторого объяснения — почему два объема водяного пара вместо одного объема ?.

    Ответ Авогадро был чистым гением; поскольку объем образовавшегося водяного пара вдвое превышал объем кислорода, использованного для его создания, реагирующие «частицы» кислорода должны были состоять из двух атомов кислорода элемента, объединенных вместе в единую составную структуру, которую он назвал «молекула». Это все объяснило. Газообразный кислород (и водород) состоял из молекул, каждая из которых, в свою очередь, состояла из двух атомов элемента!

    Из этого эффективного рассуждения Авогадро смог увидеть, что относительный молекулярный вес любого набора газов такой же, как отношение плотностей этих газов при тех же условиях давления и температуры.Каждая из основных частиц простых газов состояла из двух атомов, объединенных в сложную форму!

    вернуться к литературе

    Возбужденный своими идеями, Авогадро затем просмотрел всю литературу, опубликованную в его журналах (в частности, эксперименты, описанные Гей-Люссаком), и объяснил все результаты измерений газа в терминах своей новой гипотезы. Все подошло. Поэтому он решил написать свою статью и опубликовать ее.Сила его идей приходит в его заключении; : все газы , простые или сложные, содержат одинаковое количество молекул при одинаковых условиях температуры и давления.

    Сегодня это называется Принцип Авогадро и явно рассматривается как один из краеугольных камней химии.

    без уважения

    Но в его время принципу Авогадро серьезно пренебрегли.У историков науки есть несколько теорий относительно того, почему это должно быть так, поскольку Авогадро при жизни был уважаемым ученым. Одна из возможностей заключалась в том, что более известный ученый, Дж. Дж. Берцелиус, решительно отстаивал свою теорию «дуализма», которая объясняла составные вещества (молекулы?) На том основании, что одна половина соединения должна иметь положительный заряд, а другая половина — отрицательный. (чтобы удерживать две половинки вместе). Трудно было понять, как два атома кислорода в одной из «молекул» Авогадро могут иметь разные заряды.

    Но настоящая причина, вероятно, более прозаична. В клановом мире научных открытий стоит быть в центре событий. К тому времени Авогадро был профессором и председателем кафедры физической химии Туринского университета, но в Италии — вдали от крупных научных центров Англии, Германии, Франции и даже Швеции. Ему никогда не приходилось сталкиваться с «великими людьми» своего времени, поэтому его идеи не получали должного признания.

    Он был профессором до выхода на пенсию в возрасте 74 лет.Он умер 9 июля 1856 года.


    Наука @ На расстоянии
    © 2001, профессор Джон Бламир

    Амедео Авогадро — ученый дня

    Амедео Авогадро, итальянский химик, родился 9 августа 1776 года. В 1808 году французский химик Жозеф-Луи Гей-Люссак объявил, что при объединении двух газов их объемы равны в соотношениях малых чисел.Например, два объема водорода соединяются ровно с одним объемом кислорода с образованием воды. Это было известно как закон объединения объемов, и Авогадро удивился, почему это так. Он предложил решение, известное как гипотеза Авогадро, в 1811 году, когда он предположил, что равные объемы газов при одинаковой температуре и давлении содержат равное количество атомов или молекул. Если так, закон объединения объемов был бы необходимым следствием.

    Никто не обращал особого внимания на Авогадро до 1860 года, когда Ладислао Канниццаро ​​на первом международном химическом конгрессе в Карлсруэ вновь представил Авогадро химическому миру, аргументируя истинность гипотезы Авогадро и подчеркивая, что молекула, а не атом. основная единица химического взаимодействия (Канниццаро ​​был нашим Лучшим Ученым 13 июля 2017 г. ).Молекулы и Авогадро никогда больше не исчезнут из химии.

    Большинство людей ассоциируют Авогадро с «числом Авогадро», но это было более позднее развитие событий. Авогадро понятия не имел, сколько молекул содержится в стандартном объеме газа, но начиная с 1909 года Жан Перрен из Франции попытался определить, сколько молекул водорода находится в объеме, содержащем один грамм газа, и это число превратилось в до 6,02 x 10 23 . Поскольку равный объем любого газа должен содержать одинаковое количество молекул, Перрин дал ему метку: число Авогадро.Позже количество любого вещества, содержащего количество молекул Авогадро, стало называться «моль», и это было полезной мерой, потому что моль любого элемента — это просто атомный вес этого элемента в граммах, так что 12 граммов углерода , имеющий атомный вес 12, будет содержать 6,02 x 10 23 молекул. Одно из современных последствий всего этого, судьбоносных для родителей школьников-подростков, состоит в том, что классы химии по всей стране отмечают День крота в 6:02 утра 23 октября, что является очень ранним звонком для пробуждения и завтраком.Мы отметили День Крота и его связь с Авогадро 23 октября 2014 г. .

    В современной химической практике число Авогадро уступило место постоянной Авогадро, которая имеет ту же величину, но определяется по-другому. Однако мы подозреваем, что число Авогадро никогда не исчезнет, ​​так как это будет означать исчезновение слишком большого количества футболок с числами Авогадро, кофейных кружек и шуток: «Как умер Авогадро? — его число появилось». Много юмора теряется с «константой Авогадро».

    Большинство химиков никогда не видели оригинальную статью Авогадро, поэтому мы показываем над титульной страницей 73 тома журнала Journal de Physique за 1811 год, который у нас есть в коллекции сериалов, и первую страницу статьи Авогадро.Портрет из коллекции Эдгара Смита в Пенсильванском университете, а ресторан ( пятое изображение ) в Форт-Коллинзе, штат Колорадо, просто классный.

    Д-р Уильям Б. Эшворт младший, консультант по истории науки библиотеки Линды Холл и доцент кафедры истории Университета Миссури в Канзас-Сити. Комментарии или исправления приветствуются; пожалуйста, направляйте на [email protected]

    Авогадро | Особенность | Chemistry World

    Гипотеза Авогадро была ключом к решению многих проблем, с которыми сталкивались химические науки в 1800-х годах.Но его идея изначально была отвергнута. Колин Рассел сообщает

    Кончина малоизвестного итальянского юриста 150 лет назад вряд ли вызывает беспокойство у химиков 21 века. Тем не менее, этот человек, несмотря на всю свою безвестность, держал ключ к одной из важнейших химических проблем своего времени и наших дней. Без решения, которое он предложил, химия сегодня была бы невероятно другой. Его звали Амедео Авогадро.

    Начало 19 века было захватывающим временем для химии.В предыдущие два или три десятилетия вековой миф о флогистоне (невесомой сущности, образующейся при сгорании) был разрушен признанием Антуаном Лавуазье кислорода, и стало возможным создание чего-то вроде современного списка элементов. Более того, в Великобритании древняя вера в твердые частицы (атомы) была преобразована Джоном Дальтоном, который около 1808 года предположил, что атомы каждого элемента идентичны друг другу, но отличаются от атомов всех других элементов. В частности, каждый элемент имел свой собственный отличительный атомный вес.Можно было даже догадаться, каковы могут быть эти атомные веса.

    Взвешивание всегда было важным для химии, особенно когда оно применялось при прокаливании металлов. По общему признанию, грубыми гравиметрическими методами стало возможным определять относительные массы элементов в простых бинарных соединениях, таких как вода, сероводород и аммиак. Например, было показано, что относительные веса кислорода, серы и азота соответственно в сочетании с одной единицей веса водорода составляют примерно 8, 16 и 5.Исходя из предположения, что задействован только один атом каждого элемента, Дальтон пришел к выводу, что эти числа были действительными относительными массами атомов, их «атомными массами».

    Гигантский прыжок вперед?

    Оглядываясь назад, мы вполне можем предположить, что химия теперь готовится к гигантскому скачку вперед. Впервые в истории он мог знать атомные веса. В это самое время начала зарождаться новая наука — органическая химия, и вскоре после этого Юстус фон Либих и другие разработали довольно сложные методы точного гравиметрического анализа органических соединений.Учитывая атомные веса углерода, азота, кислорода и некоторых других элементов, можно было бы вычислить молекулярную формулу каждого нового соединения, и химики во всем мире согласились бы.

    Увы, эта счастливая перспектива — иллюзия, а химия застряла в грязи более чем на полвека. Людям, которые бойко пишут о всеобщем прогрессе науки, стоит рассмотреть этот конкретный фрагмент химической истории. Точная проблема заключалась в следующем.

    Хотя Далтон при жизни был широко почитаем, его предложения об атомных весах были восприняты скептически во многих кругах.Существовали всевозможные причины, не в последнюю очередь то, что было совершенно произвольно делать предположение, что все бинарные соединения содержат только два атома. Дальтон считал это на том основании, что обычно правильным было самое простое решение, но оно было более интуитивным, чем что-либо еще, и широко оспаривалось. В простейшей форме проблему можно проиллюстрировать на примере воды: один или два атома водорода присоединены к одному атому кислорода? В первом случае это была бы H2O, и кислород имел бы атомный вес 8, а во втором случае это было бы (в наших формулах) H 2 O и значение было бы 16.Но как можно было знать?

    Это было очевидно невозможно узнать, учитывая нынешнее состояние химической науки, и в течение нескольких лет беспорядок воцарился. В начале XIX века казалось, что из этой неразрешимой проблемы не было выхода. Независимо от того, сколько гравиметрических анализов было проведено, было трудно увидеть какой-либо эффективный путь вперед. Они могли бы сказать вам, сколько атомов каждого вида могло бы присутствовать, если бы вы предположили (скажем), что O = 8, но не то, было ли это предположение изначально правильным.Это было все равно что спорить по кругу. Тем не менее, по прошествии века раствор смотрел химикам прямо в глаза, но они просто не могли этого видеть. Он лежал в газете почти неизвестного деятеля и в периодическом издании, не пользовавшемся самым широким тиражом. Это была статья Амедео Авогадро, опубликованная на французском языке в журнале Journal de Physique за 1811 год.

    Объемный анализ

    На самом деле Авогадро переключил внимание с гравиметрического на объемный анализ.Двумя годами ранее Жозеф Гей-Люссак опубликовал свой закон объединения объемов, который постулировал простую взаимосвязь между объемами объединяемых газов, а также газообразного продукта. Таким образом, два объема водорода в сочетании с одним объемом кислорода дают два объема (газообразной) воды. Это открытие, совершенно непримечательное сегодня из-за своей очевидной известности, было ключом к разгадке, в котором нуждался Авогадро.

    Он предположил, что объяснение закона Гей-Люссака заключается в возможности того, что равные объемы всех газов при одинаковых условиях температуры / давления содержат равное количество молекул (используя термин в его современном смысле).Это знаменитая гипотеза Авогадро. Таким образом, две молекулы воды синтезируются из двух молекул водорода и одной из кислорода. Если это так, одна молекула воды образовалась бы из половины молекулы кислорода. Это не может быть то же самое, что и атом, потому что, как говорил сам Дальтон, нельзя расщепить атом. Следовательно, молекула должна быть как минимум двухатомной. Аналогичные выводы можно сделать для хлора и водорода, если им дать возможность вступить в реакцию. Таким образом, простейшие представления будут:

    2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O и H 2 + Cl 2 = 2HCl

    Если это верно, должно быть различие Между атомами и молекулами элементарные молекулы могут быть многоатомными, а атомный вес кислорода должен быть 16, а не 8, как это было у Дальтона.Это не только предложило другой самосогласованный метод определения атомных весов, но и дало результаты для металлов, которые соответствовали более поздним законам Пьера Дюлонга и Алексиса Пети (1819 г.) и Эйльхардта Мичерлиха (1822 г.). Мы увидим кое-что о его судьбе через мгновение. Между тем, кто был этот законный нарушитель химической сцены, Амедео Авогадро?

    Заслуженный юрист

    Авогадро родился 9 августа 1776 года в Турине, его великодушно звали Лоренцо Романо Карло Авогадро ди Куарегуа ди Черрето.Он происходил из дворянской семьи, его отцом был граф Филиппо Авогадро. Как и многие члены его семьи, его отец был выдающимся юристом, и даже его фамилия, возможно, была искажением итальянского слова «адвокат».

    Турин был самым крупным городом в регионе Пьемонт, на крайнем северо-западе современной Италии. Здесь юный Амедео вырос в тяжелые времена. Его родина была частью Королевства Сардиния, но (когда ему было 22 года) она была оккупирована французской революционной армией.Вторжения из Австрии усугубили общую нестабильность, но пьемонтцы больше склонялись к Франции, чем к остальной Италии, и регион слился в новую объединенную Италию только в 1861 году.

    Молодой Авогадро учился в школе в Турине и, следуя семейной традиции , прошел юридическое обучение. В 1796 году он начал заниматься юридической практикой, позже став членом местной государственной службы.

    Однако, как и многие молодые люди его времени, он увлекся наукой и начал свой собственный курс экспериментов.В стране, наводненной французской литературой, он мог свободно узнавать о достижениях французской химии, среди которых особенно выделялись работы Гей-Люссака и Клода Бертолле. Авогадро начал экспериментировать с электричеством, что было прочной традицией в Туринском университете. Вряд ли это совпадение, что это было как раз в то время, когда европейская наука была потрясена открытиями Алессандро Вольта с первой электрической батареей и новым вниманием к отношениям между химией и электричеством.Вольта также жил в северной Италии.

    Результатом этого нового интереса к электричеству стала пара эссе, которые Авогадро отправил в Туринскую академию наук, и, возможно, в результате он стал членом-корреспондентом. В 1806-07 он представил некоторые теоретические идеи по диэлектрикам в журнале Journal de Physique . К этому времени он оставил карьеру юриста и начал преподавать сначала в небольшом колледже в Турине, а затем в другом колледже в Верчелли. Отсюда он выдвинул свою знаменитую гипотезу о молекулярных объемах.Затем последовали дальнейшие исследования удельной теплоты газов, и в 1820 году он вернулся в Турин в качестве профессора математической физики. Через два года его пост был закрыт по политическим мотивам. В 1832 году он был вновь открыт, ненадолго занят математиком Огюстэном Коши, а затем, после его отставки, был возвращен Авогадро. Он оставался здесь до конца своей трудовой жизни, выпуская дальнейшие работы по электричеству и четырехтомный учебник по теоретической физике. В возрасте 74 лет он вышел на пенсию и умер четыре года спустя, в 1856 году.

    Мы мало знаем о личной жизни Авогадро. Он женился в 1818 году и был отцом семерых детей. Семья доставляла ему огромное удовольствие, и они вместе проводили летние каникулы в его загородном доме в Кваренья. Говорили, что он был религиозен, но не фанатичен, и, похоже, не увлекался социальными функциями. Может быть, он был застенчивым от природы, возможно, он чувствовал, что должен опускать голову в мире постоянных политических интриг, и, безусловно, он выдержал значительную часть научной изоляции.Он не путешествовал по Европе, как Хэмфри Дэви, и был еще более замкнутым, чем Далтон.

    Минимальное воздействие

    Это вполне могло быть одним из объяснений минимального воздействия его великой идеи. Конечно, есть и другие. Он не был хорошим экспериментатором, и отсутствие достоверных данных в его статье 1811 года не могло рекомендовать ее работающим химикам из других европейских стран. Кроме того, великий Янс Берцелиус предложил электрохимическую теорию, в которой даже самые простые молекулы были полярными, причем одна часть была положительной, а другая — отрицательной.Это эффективно исключало двухатомные молекулы одних и тех же атомов, таких как водород, хлор или кислород.

    Отказ от гипотезы Авогадро напоминает ответ на революционные идеи Николая Коперника в 16 веке. В течение следующих 50 лет количество убежденных коперниканцев в Европе составляло всего несколько десятков. Об обоих мужчинах можно сказать, что их идеи просто слишком далеко опередили свое время.

    Это мнение подтверждается случаем гораздо более известного Андрея? Amp? Re.Когда он поддержал гипотезу Авогадро, его слова тоже остались в основном без внимания. Суть, вероятно, заключалась в том, что, хотя это и исходило от юриста, это был не закон, а гипотеза, не утверждение эмпирического обобщения, а догадка. В то время это могло быть доказано не больше, чем (на протяжении более трех столетий) система Коперника, центрированная на Солнце.

    В последующие годы теория атома была принята некоторыми, например Берцелиусом и Томасом Грэхемом, но ее ценность была строго ограничена, поскольку атомные веса были просто вопросом мнения.

    Особенно пострадали химики-органики, и смелые попытки приблизиться к теории структуры неизменно терпели неудачу из-за простого незнания того, сколько атомов может быть в новом соединении; все зависело от правильного атомного веса. Итак, учебник органической химии Фридриха Кекуля? мог предложить на выбор не менее 19 различных формул уксусной кислоты, доступных в конце 1850-х годов. Каждый из них был неправильным, потому что каждый был основан на предположении C = 6 и O = 8, и тогда не существовало никаких принципов для определения структуры.

    Тем временем само существование атомов ставилось под сомнение во время страстных дебатов в Химическом обществе в Лондоне. Очевидно, что-то нужно было делать. Международная конференция, созванная в Карлсруэ, Германия, в 1860 году ни к чему не привела, но когда делегаты уходили, им была вручена брошюра другого ученого из северной Италии, Станислао Канниццаро ​​из Генуи. Он выступал на конференции, и это была схема его курса химической философии, где гипотеза Авогадро использовалась для создания самосогласованной системы атомных весов.

    Реформирование химии

    Лотар Мейер прочитал это в поезде, идущем домой, и признался, что когда он это сделал, «пелена спала с моих глаз, сомнения исчезли, и на их место пришло чувство спокойной уверенности». После такого дорожного опыта в Дамаске он возглавил реформирование химии и объединение ее вокруг согласованных атомных весов. Такие нововведения, как четкое понимание валентности, теория строения и периодическая таблица — все это явилось следствием этой реформы. То же самое произошло и с признанием того, что стало называться числом Авогадро ( N A ).Как поспешил указать Канниццаро, в основе его работы лежала гипотеза Авогадро.

    Не так давно эта гипотеза была знакомой частью литургии химического наставления: «При одинаковых условиях температуры и давления равные объемы». Возможно, некоторые до сих пор помнят это заклинание со школьных дней. Современные химики, игнорирующие историю, могут блаженно не осознавать своего долга перед юристом из Пьемонта.

    Колин Рассел — почетный профессор кафедры истории науки, технологии и медицины Открытого университета и аффилированный исследователь кафедры истории и философии науки Кембриджского университета, Великобритания.

    Дополнительная литература

    • M Morselli, Amedeo Avogadro , 1984, Kluwer Academic
    • M P Crosland, Dict. Sci. Биография , 1970, 1, 343
    • Дж. Брэдли, До и после Канниццаро ​​, 1992, Брэдли
    • Дж. Н. Мюррелл, Helv. Чим. Acta ., 2001, 84, 1314
    • J H Brooke, Hist. Sci ., 1981, 19, 235
    • N Fisher, Hist. Sci. 1982, 20, 77 и 212
    • R M Hawthorne, J.Chem. Educ ., 1970, 47, 751

    Точное значение числа Авогадро

    Число Авогадро, N A , является фундаментальной физической константой, которая связывает макроскопический физический мир объектов, которые мы можем видеть и чувствовать, с субмикроскопическим, невидимым миром атомов. Теоретически N A определяет точное количество атомов в образце физического элемента, такого как углерод или кремний, размером с ладонь.

    Название дано итальянскому физику-математику Амедео Авогадро (1776-1856), который предположил, что равные объемы всех газов при одинаковой температуре и давлении содержат одинаковое количество молекул. Спустя долгое время после смерти Авогадро была введена концепция моль , и экспериментально было обнаружено, что один моль (молекулярная масса в граммах) любого вещества содержит такое же количество молекул. Это число — число Авогадро, хотя он ничего не знал ни о родинках, ни о самом одноименном числе.

    Сегодня число Авогадро формально определяется как количество атомов углерода-12 в 12 граммах несвязанного углерода-12 в его электронном состоянии энергии покоя. Текущий уровень техники оценивает значение N A не на основе экспериментов с использованием углерода-12, а с использованием дифракции рентгеновских лучей в кристаллических решетках кремния в форме сферы или методом баланса ватт. . Согласно Национальному институту стандартов и технологий (NIST), текущее принятое значение для N A составляет:

    N A = (6.0221415 ± 0,0000010) × 10 23

    Это определение N A и текущие эксперименты по его оценке, однако, оба полагаются на точное определение грамма . Первоначально это была масса одного кубического сантиметра воды при температуре 3,98 градуса Цельсия и атмосферном давлении, за последние 117 лет определение одного грамма было одной тысячной массы одной драгоценной платины « Le Gran K, ». иридиевый цилиндр хранится в хранилище в Севре, Франция.Проблема в том, что масса Le Gran K , как известно, нестабильна во времени. Периодические чистки и калибровочные измерения приводят к истиранию платино-иридиевого материала и отложению чистящих химикатов.

    Эти изменения нельзя точно измерить просто потому, что нет «идеального» эталона, по которому их можно было бы измерить — Le Gran K по определению всегда составляет ровно один килограмм. Подсчитано, что Le Gran K , возможно, изменился примерно на 50 микрограммов, то есть примерно на 150 квадриллионов (1.5 × 10 17 ) атомов — с момента постройки. Это означает, что согласно современным правилам измерения масса одного атома углерода-12 изменяется во времени, тогда как современная теория постулирует, что она остается постоянной.

    Аналогичное затруднение относительно скорости света существовало еще два десятилетия назад. Хотя основная предпосылка современной физики состоит в том, что скорость света постоянна, с начала 1600-х до второй половины 20-го века официальное определение скорости света также менялось со временем.

    Эмпирические оценки скорости света основывались на определении секунды во время эксперимента (например, в последнее время через резонансную частоту сверхтонкого перехода в цезии-133, где 10-значное целое число 9 192 631 770 герц ( определяет одну секунду), и они полагались на определение метра, который эволюционировал из одной десятимиллионной расстояния от экватора до Северного полюса на меридиане, проходящем через Париж, в точное определение метра. длина еще одного платино-иридиевого артефакта, уникальной официальной метрической палки.Но, как и в случае с Le Gran K , длина официального артефакта в виде метра также менялась со временем, подразумевая, что официальное значение скорости света менялось со временем.

    21 октября 1983 года роли констант, выражающих скорость света и длину в один метр, были поменяны местами, когда Семнадцатая Международная конференция по весам и мерам определила метр как расстояние, проходимое светом в вакууме. ровно за 1/299 792 458 секунды.Это устранило постоянно меняющееся официальное значение скорости света, и с 1983 года расстояние в один метр экспериментально аппроксимируется с использованием этих фиксированных значений скорости света и второго. Новое числовое значение, выбранное для c , было целым числом, наиболее близким к экспериментально наблюдаемому значению, и, поскольку оно имело точность до девяти цифр, находилось в пределах диапазона экспериментальных ошибок лабораторного оборудования. Теоретически важнее то, что новое фиксированное определение c навсегда устранило необходимость в стержне счетчика артефактов.

    Подобное решение может решить дилемму текущего зависящего от времени определения числа Авогадро. Идея состоит в том, чтобы просто определить N A раз и навсегда, как это было сделано для скорости света. Однако, в отличие от этого случая, диапазон известных возможных значений для N A является астрономическим. Три желаемых основных свойства по разумной цене для N A помогают сузить область поиска.

    Во-первых, поскольку число Авогадро предназначено для подсчета числа атомов в некотором теоретическом образце, его значение должно быть целым числом , , как и ожидал бы любой школьник.Это позволило бы избежать интерпретации одной трети атома или, что еще хуже, 1 / p атома.

    Во-вторых, выбранное значение должно находиться в пределах текущего принятого диапазона (6,0221415 ± 0,0000010) × 10 23 .

    В-третьих, значение, выбранное для числа Авогадро, в идеале должно иметь какое-то внутреннее физическое значение. Поскольку объемы объектов измеряются кубическими, , как в кубических сантиметрах и кубических ярдах, а не сферически, (например, через объемы сфер с единичными радиусами или диаметрами), , и поскольку текущее определение числа Авогадро учитывает количество атомов в твердом образце, разумно представить объект как идеальный геометрический куб.Это означает, что выбранное значение должно быть идеальным числовым кубом.

    Диапазон допустимых целых чисел в текущей оценке N A составляет двести квадриллионов (2 × 10 17 ), но в этом огромном диапазоне значений есть только 10 идеальных кубов — от 84 446 884 3 на 84 446 893 3 . Для наших целей может использоваться любой из этих 10, но тот, который ближе всего к наилучшей текущей оценке числа Авогадро, и единственный с точностью до одной единицы в восьмой значащей цифре текущей наилучшей оценки, равен

    N A * = 602 214 141 070 409 084 099 072 = 84 446 888 3 .

    Наше предложение состоит в том, чтобы просто определить число Авогадро на постоянной основе, как это было сделано со скоростью света и со второй, и установить его равным этому конкретному целому числу. Если бы стороны куба атомов были всего на шесть атомов короче или длиннее, количество атомов, которые он содержит, больше не было бы в пределах принятого в настоящее время диапазона для числа Авогадро, поскольку 84 446 883 3 = (6,02214034+) × 10 23 и 84 446 894 3 = (6.02214269+) × 10 23 .

    Поскольку форма объема определенно влияет на количество молекул, которые он может содержать — очень длинные, тонкие цилиндры не могут их содержать — кажется естественным спросить, что форма определяющего объема должна быть кубом. Конечно, в качестве определяющего объекта может быть достаточно любой другой твердой формы, но использование прямоугольного твердого тела или параллелепипеда потребует указания трех чисел: длины, ширины и высоты. Использование сферы вообще исключает выбор целого числа из-за иррациональности p.

    На первый взгляд, другим возможным кандидатом на точное значение числа Авогадро может быть 602 214 150 000 000 000 000 000, что является мертвой точкой в ​​текущем диапазоне значений. Однако эта величина не имеет большого физического значения. Это не идеальный куб или идеальный квадрат, поэтому невозможно построить идеальный геометрический куб или квадрат из атомов, который имел бы такой точный объем или площадь.

    Более того, метод простого использования самой последней наилучшей оценки N A не является надежным, в отличие от методов, которые использовались для определения фиксированных значений скорости света и секунды.Если текущие экспериментальные оценки числа Авогадро увеличат известное количество значащих цифр на четыре или пять разрядов, например, метод «текущей наилучшей оценки» фиксации значения числа Авогадро, вероятно, также изменится на те же самые четыре или пять цифр.

    Фиксированные значения для измерителя по скорости света и для секунды с точки зрения колебаний атома цезия, однако, были ближайшими целыми числами, нечувствительными к дальнейшим дробным уточнениям точных измерений.Точно в том же духе определение N A *, приведенное выше, также является решением с ближайшим целым числом — ближайшей целочисленной длиной стороны куба, содержащего число атомов Авогадро. Таким образом, выбранное значение также нечувствительно, в пределах одного атома в любом случае, к улучшенным экспериментальным оценкам N A . Выбор целочисленного значения для N A * кажется важным, в то время как требование, чтобы это был идеальный куб, в значительной степени эстетично, но также имеет практическое и интуитивное физическое значение.

    Принятие N A * в качестве значения числа Авогадро даст несколько преимуществ. С сегодняшним определением числа Авогадро как числа атомов в одном моль определенного элемента, это новое фиксированное значение для него будет просто означать, что масса простого куба из атомов углерода-12, ровно 84 446 888 атомов на стороне, в точности равна 12 грамм по определению.

    На практике, однако, углерод не допускает расширенной простой кубической структуры, но имеет гранецентрированную кубическую (ГЦК) кристаллическую структуру в трех измерениях, такую ​​же, как алмаз и кремний.Это означает, что в реальном физическом кубическом массиве атомов углерода атомы расположены не только в простом кубическом массиве, но также в центрах граней, образованных квадратом четырех соседних плоских атомов, и в определенных внутренних тетраэдрических центрах кубов, состоящих из восемь соседних угловых атомов. Число атомов в таком фактическом массиве FCC с k атомами на каждом крае можно легко вычислить и получить 8 k 3 -18 k 2 +15 k -4.

    Углерод-12 является особенным в контексте фундаментальных констант, поскольку, по соглашению, NIST использует углерод-12 для определения как числа Авогадро, так и основной атомной единицы массы, а.е.м. .Таким образом, если кто-то хочет определение числа Авогадро, конкретно связанного с реальной физической структурой FCC-решетки углерода-12, можно заменить более раннюю формулу n 3 = N A на 8 k 3 — 18 к 2 +15 к -4 = N A . Это означает, что физическая ГЦК-решетка углерода-12, содержащая 42 223 444 атома на каждом ребре, что составляет ровно половину числа атомов на ребре гипотетического куба, определяющего N A * выше, будет содержать точно 602 214 108 979 663 699 470 280 атомов (8 k 3 -18 k 2 +15 k -4 с k = 42 223 444), что также находится в пределах принятого в настоящее время диапазона значений числа Авогадро, но не так близко к наилучшей оценке, как есть № А *.

    Конечно, в тот момент, когда будет выбрано фиксированное значение числа Авогадро, в любом случае больше не будет научного интереса в построении такого точного куба, как и не было никаких научных поисков по созданию идеальной измерительной палки с 1983 года. Строительство счетчика — прототипы палочек и грамм будут оставлены производителям точного геодезического и весового оборудования.

    Численно N A * описывается девятью цифрами (восемь цифр плюс показатель степени) и в этом смысле содержит примерно тот же порядок величины информации, что и фиксированные целые числа, которые определяют скорость света и секунду. .Более того, 84 446 888 (или 42 223 444) легко запомнить. Поскольку N A * является почти мертвой точкой в ​​пределах текущего известного диапазона значений для N A , это согласуется с текущими экспериментально полученными результатами.

    Le Système International d’Unites (SI), организация, контролирующая измерения и стандарты, официально признанные и принятые почти во всех странах, определяет ровно семь основных единиц. Эти официальные единицы и их стандарты измерения: длина (метр), масса (килограмм), время (секунда), электрический ток (ампер), термодинамическая температура (кельвин), количество вещества (моль) и сила света (кандела).

    Из этих семи основных семи, которые считаются независимыми друг от друга, килограмм является единственной единицей, которая все еще определяется в терминах физического артефакта. Это определение не только неэлегантно, но и трудоемко по сравнению с фундаментальными и универсальными определениями других единиц. Обслуживание и сохранение Le Gran K — очистка, калибровка и компенсация потерянных атомов платины и иридия и адсорбированных загрязнений — требует значительных затрат труда и средств.Эта работа многократно дублируется по всему миру, и многие национальные бюро стандартов поддерживают свои собственные копии Le Gran K . Эти подчиненные меньшие K также требуют периодической повторной калибровки с французским K и их собственными подчиненными пользователями шкалы. По этим причинам были предприняты значительные усилия для разработки метода, который устранит необходимость в этом окончательном артефакте SI.

    Использование N A * атомов углерода-12 для определения 12 граммов является одним из таких решений.Два основных кандидата на альтернативное определение килограмма, метод кремниевой решетки и метод баланса ватт, являются экспериментальными по своей природе и, таким образом, как и в случае определения Le Gran K , изменяются во времени в зависимости от состояния. искусства лабораторного оборудования, используемого в экспериментах.

    Предложение использовать N A * также дает явное преимущество в уменьшении экспериментальных ошибок. Использование сегодняшних методов для определения числа Авогадро требует двух экспериментов, обычно далеко друг от друга во времени и пространстве: во-первых, калибровка весов (в лаборатории, часто не во Франции) с помощью Le Gran K во Франции; и во-вторых, запуск эксперимента N A .Таким образом, полученное наилучшее приближение тока к N A усугубляет ошибки обоих экспериментов. Точно те же эксперименты, которые используются для определения N A , если смотреть с точки зрения известного фиксированного значения (скажем, N A *) для числа Авогадро, теперь будут просто измерять 1 грамм.

    Например, проведение эксперимента с упомянутой выше сферой из кристаллического кремния будет происходить точно так же, как и раньше.Общее количество атомов в сфере можно было бы оценить таким же образом, но теперь N A * будет определять массу сферы, и взвешивание сферы с весами теперь будет калибровкой весов, а не наоборот.

    В заключение, принятие этого естественного значения N A * для числа Авогадро было бы элегантным и легким делом и имело бы далеко идущие и важные последствия экспериментально, теоретически и экономически. Прежде всего, это навсегда устранило бы зависимость физических единиц СИ от искусственных объектов.

    • Fujii, K., A. Waseda et al . 2003. Оценка молярного объема кристаллов кремния для определения постоянной Авогадро. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 52: ​​646-651.
    • Girard, G. 1990. Промывка и очистка килограммовых прототипов в BIPM. (http://www.bipm.org/util/ed/pdf/Monographie1990-1-EN-pdf)
    • Mills, I., et al., . 2005. Новое определение килограмма: решение, время которого пришло. Метрология 42: 71-80.
    • Робинсон, И. 2006. Важные вопросы. Scientific American 295 (b): 102-109.

    История анестезии: Амедео Авогадро (1776–1856) — Делай его …: Европейский журнал анестезиологии

    Имя итальянского ученого Амедео Авогадро (1776–1856) связано с двумя фундаментальными законами в химии. Первый гласит, что 1 моль каждого газа занимает 22,4 л при стандартной температуре и давлении; вторая утверждает, что 1 моль каждого вещества имеет одинаковое количество молекул (6.02 × 10 23 ), значение, называемое числом Авогадро. Мы исследуем, как эти принципы стали ассоциироваться с его именем и множеством дополнительных вкладов, внесенных некоторыми другими европейскими учеными в XIX и XX веках в этой области. Мы приводим примеры не только того, как эти принципы улучшают наше понимание поведения газов, но и того, как они применяются в современной клинической анестезии.

    Он родился Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро ди Куаренья и ди Черрето 9 августа 1776 года в Турине, в Королевстве Сардиния, ныне являющемся частью Италии.Его семья была дворянской знати с устоявшимися традициями юридической службы церкви и государству. Хотя его помнят как ученого, формально он обучался каноническому праву. Его интерес к науке начался с увлечения разработкой первой электрической батареи в 1800 году Алессандро Вольта (1745–1827). Авогадро начал посещать лекции по математике и физике, а затем начал преподавать математику и физику в местной средней школе в 1806 году. Три года спустя он был назначен профессором естественной философии в Королевской академии в Верчелли.

    В Англии Джон Дальтон (1766–1844) в 1808 году ввел понятие атома — термин, обозначающий мельчайшую единицу газа, обладающую особой природой. 1 Он заявил, что атомы одного элемента идентичны, а атомы других элементов обладают различными свойствами, массой и размером. Однако он также ошибочно полагал, что атомы разных элементов объединяются в простые целые числа (соотношение 1: 1), образуя соединения. Сегодня имя Далтона используется как единица измерения молекулярной массы (напр.грамм. масса альбумина составляет примерно 70 килодальтон). Годом позже во Франции Жозеф Луи Гей-Люссак (1778–1850) показал, что газы объединяются в простых числовых пропорциях по объему, и что полученный объем газа находится в простой пропорции с газами, из которых образовано соединение. 2 Однако Авогадро оставалось в 1811 году прямо заявить, что равные объемы всех газов при постоянном давлении содержат одинаковое количество молекул и что масса этих молекул пропорциональна молекулярной массе газа.Авогадро также заявил, что объем газа определяется количеством содержащихся в нем молекул. 3 В начале 19 века термины «молекула» и «атом» использовались как синонимы.

    Авогадро не получил должного признания за свою работу при жизни по нескольким причинам. Отсутствие формальной научной подготовки, наставничества и географическая изоляция, безусловно, сыграли свою роль, но они, возможно, также помогли Авогадро развиться как независимому мыслителю.Как и многие другие ранние ученые, Авогадро работал не в одной основной области исследований; на самом деле он изучал множество не связанных между собой предметов, включая удельную теплоемкость газов, сродство веществ к кислороду, электрическую силу пара, расширение ртути при нагревании, огнеупорность и электроположительность. Более того, его работа продемонстрировала теоретический, а не эмпирический подход в эпоху, когда документальные свидетельства считались очень важными. Если бы он провел обширные эмпирические эксперименты, ограничения как в научных инструментах, так и в понимании, возможно, помешали ему сделать далеко идущие обобщения.В последний год его пребывания в Верчелли Туринская королевская академия наук публично признала его вклад в эту область и сделала его постоянным членом. В 1820 году он стал профессором физики Туринского университета. Однако, хотя к этому моменту он опубликовал 12 эссе и статей, из-за множества обстоятельств, выходящих за рамки этого эссе, его работа оставалась в значительной степени заброшенной при его жизни. 4

    Политика также сыграла важную роль в карьере Авогадро, поскольку он стал активным участником революционных движений 1821 года против короля Сардинии Виктора Эммануила I (годы правления 1802–1821).В результате он потерял кафедру в 1823 году, а университет официально заявил, что «очень рад позволить этому интересному ученому отдохнуть от тяжелых преподавательских обязанностей, чтобы иметь возможность уделять больше внимания своим исследованиям». Только через 10 лет Авогадро попросили вернуться в Туринский университет, где он преподавал еще 20 лет. За исключением некоторых семейных каникул в Квареньи, он оставался в Турине до конца своей жизни. Авогадро занимал различные должности в университете, занимаясь статистикой и метеорологией, а также весами и мерами.Он ввел метрическую систему в Пьемонт и был членом Высшего королевского совета по общественному образованию. В 1956 году, через 100 лет после смерти Авогадро, Линус Полинг (1901–1994) и сэр Сирил Норман Хиншелвуд (1897–1967) отдали должное его многочисленным вкладам в молекулярную химию статьей в Science . 5

    В середине 19 века было много споров о том, как атомы или молекулы объединяются в соединения. В немецком учебнике химии перечислено 19 различных формул уксусной кислоты, все они основаны на опубликованной литературе.Конгресс в Карлсруэ 1860 года стремился к достижению консенсуса среди 140 европейских химиков, присутствовавших на нем. Во время этих обсуждений итальянский химик Станислао Канниццаро ​​(1826–1910), ученик Авогадро, повторил утверждение Авогадро о том, что равные объемы газов при одинаковой температуре содержат равное количество молекул или атомов, а также что объем газов можно использовать для рассчитать молекулярный или атомный вес. 6 Понятие «моль» (или грамм молекулярной массы) было введено десятилетиями позже (в 1900 году) Фридрихом Вильгельмом Оствальдом (1853–1932). 7

    В 1865 году австрийский школьный учитель Йозеф Лошмидт (1821–1895) использовал кинетическую молекулярную теорию для вычисления количества молекул в 1 см. 3 газа. 8 В 1881 году венгерский химик Кароли Тан определил объем, занимаемый 1 моль газа. 9 В 1909 году французский физик-химик Жан Перрен (1870–1942) независимо проверил количество молекул на моль газа и великодушным жестом предложил назвать эту константу числом Авогадро. 10 Это число является универсальной константой, приблизительно 6,0221415 × 10 23 .

    Законы Авогадро имеют несколько применений в практике клинической анестезии. Во время анестезии закрытого цикла вводят свежие газы, которые полностью соответствуют потребностям пациента. Летучие агенты можно вводить с использованием встроенных испарителей или путем впрыскивания жидкого агента непосредственно в дыхательный контур. Если выбрать второй подход, закон Авогадро будет использован для определения количества жидкости, которое соответствует необходимому объему пара.Переменными, необходимыми для этого определения, являются молекулярная масса и плотность жидкости, так как 1 моль агента займет 22,4 л при стандартной температуре и давлении. Кроме того, закон Авогадро можно было использовать для определения массы кислорода в баллоне со сжатым газом. Объем газа часто отображается на баллоне (например, 675 л кислорода в баллоне типа E). Опять же, каждый моль кислорода будет занимать 22,4 л и весить 32 г (молекулярная масса O 2 ), что позволяет оценить массу всего содержимого цилиндра (675 × 32/22.4 = 964 г). Более того, его законы дают нам лучшее понимание массы газов — например, масса 6 л кислорода в дыхательном контуре (6 × 32 / 22,4 = 8,6 г) может превышать количество золота в обручальном кольце. Это также позволяет нам легко определить, тяжелее ли газ или легче воздуха. Молекулярная масса кислорода больше, чем средняя молекулярная масса 80% азота и 20% кислорода, что свидетельствует о том, что кислород тяжелее воздуха, и этот факт стоит за советом сохранять низкую температуру в помещении во время ограниченного пожара.

    Мы показали, что Амедео Авогадро внес значительный вклад в наше понимание взаимосвязей между массой, количеством молекул и объемом, занимаемым газами. Однако он не только не определил количество молекул в моль вещества, но и понятия «моль» не существовало при его жизни. Он также не определил, что объем, занимаемый 1 моль любого газа, является постоянным и составляет 22,4 л. То, что мы знаем эти заповеди как законы Авогадро, иллюстрирует редкий феномен в научном открытии — человека чествуют за подтверждающую работу, выполненную другими.

    Благодарности, относящиеся к данной статье

    Помощь редакции: нет.

    Финансовая поддержка и спонсорство: эта работа была поддержана внутренними фондами Отделения анестезиологии, периоперационной и обезболивающей медицины, Бригама и женской больницы, Бостон, Массачусетс, США.

    Конфликты интересов: отсутствуют.

    Комментарий редактора: эта редакционная статья является частью серии «История анестезии», редактируемой доктором Дэвидом Уилкинсоном.

    Список литературы

    1. Дальтон Дж. Новая система химической философии. Лондон: Р. Бикерстафф; 1808 г. 2. Гей-Люссак М. Воспоминания о соединении газообразных веществ друг с другом [на французском]. Memoires de la Société d’Arcueil 1809; 2: 207–234. 3. Авогадро А. Очерк способа определения относительных масс элементарных молекул тел и пропорций, в которых они входят в эти соединения [на французском языке]. J Phys 1811; 73: 58–76.4. Брук Дж. Х. Гипотеза Авогадро и ее судьба: пример провала тематических исследований. Hist Sci 1981; 19: 235–273. 5. Полинг Л. Амедео Авогадро. Science 1956; 124: 708–713. 6. Канниццаро ​​С. Письмо профессору С. Де Луке [на итальянском языке]. Il Nuovo Cimento 1858; 7: 321–366. 7. Оствальд В. Grundriss der allgemeinen Chemie. Лейпциг: Вильгельм Энгельманн; 1900 г. 8. Лошмидт Дж.Zur Grösse der Luftmoleküle [на немецком языке]. Sitzungsberichte der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften Wien 1865; 52: 395–413. 9. Фон Тан К. Thermochemische untersuchungen [на немецком языке]. Ann Physik Chemie 1881; 249: 84–105.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *