阿伏加德羅(AmeldeoAvogardo,1776~1856)意大利物理學家、化學家。1776年8月9日生于都靈的一個貴族家庭。1792年8月9日入都靈大學學習法學,1796年獲法學博士,以后從事律師工作。1800~1805年又專門攻讀數(shù)化學和物理學,爾后主要從事物理學、化學研究。1803年他發(fā)表了第一篇科學論文。1809年任韋爾切利學院自然哲學教授。1811年被選為都靈科學院院士。阿伏加德羅還根據(jù)他的這條定律詳細研究了測定分子量和原子量的方法,但他的方法長期不為人們所接受,這是由于當時科學界還不能區(qū)分分子和原子,分子假說很難被人理解,再加上當時的化學權威們拒絕接受分子假說的觀點,致使他的假說默默無聞地被擱置了半個世紀之久,這無疑是科學史上的一大遺憾。直到1860年,意大利化學家坎尼扎羅在一次國際化學會議上慷慨陳詞,聲言他的本國人阿伏加德羅在半個世紀以前已經解決了確定原子量的問題?材嵩_以充分的論據(jù)、清晰的條理、易懂的方法,很快使大多數(shù)化學家相信阿化加德羅的學說是普遍正確的。但這時阿伏加德羅已經在幾年前默默地死去了,沒能親眼看到自己學說的勝利。
阿伏加德羅是第一個認識到物質由分子組成、分子由原子組成的人。他的分子假說奠定了原子一分子論的基礎,推動了物理學、化學的發(fā)展,對近代科學產生了深遠的影響。
阿莫迪歐?阿伏加德羅-重大貢獻
阿莫迪歐?阿伏加德羅
阿伏伽德羅的重大貢獻,是他在1811年提出了一種分子假說:“同體積的氣體,在相同的溫度和壓力時,含有相同數(shù)目的分子!艾F(xiàn)在把這一假說稱為阿伏伽德羅定律。這一假說是根據(jù)J.-L.蓋-呂薩克在1809年發(fā)表的氣體化合體積定律加以發(fā)展而形成的。阿伏伽德羅在1811年的著作中寫道:“蓋-呂薩克在他的論文里曾經說,氣體化合時,它們的體積成簡單的比例。如果所得的產物也是氣體的話,其體積也是簡單的比例。這說明了在這些體積中所作用的分子數(shù)是基本相同的。由此必須承認,氣體物質化合時,它們的分子數(shù)目是基本相同的!卑⒎さ铝_還反對當時流行的氣體分子由單原子構成的觀點,認為氮氣、氧氣、氫氣都是由兩個原子組成的氣體分子。
當時,化學界的權威瑞典化學家J.J.貝采利烏斯的電化學學說很盛行,在化學理論中占主導地位。電化學學說認為同種原子是不可能結合在一起的。因此,英、法、德國的科學家都不接受阿伏伽德羅的假說。一直到1860年,歐洲100多位化學家在德國的卡爾斯魯厄舉行學術討論會,會上S.坎尼扎羅散發(fā)了一篇短文《化學哲學教程概要》,才重新提起阿伏伽德羅假說。這篇短文引起了J.L.邁爾的注意,他在1864年出版了《近代化學理論》一書,許多科學家從這本書里了解并接受了阿伏伽德羅假說,F(xiàn)在,阿伏伽德羅定律已為全世界科學家所公認。阿伏伽德羅數(shù)是1摩爾物質所含的分子數(shù),其數(shù)值是6.0221367×1023,是自然科學的重要的基本常數(shù)之一。
阿莫迪歐?阿伏加德羅-科學成就
阿伏伽德羅畢生致力于化學和物理學中關于原子論的研究。當時由于道耳頓和蓋-呂薩克的工作,近代原子論處于開創(chuàng)時期,阿伏伽德羅從蓋-呂薩克定律得到啟發(fā),于1811年提出了一個對近代科學有深遠影響的假說:在相同的溫度和相同壓強條件下,相同體積中的任何氣體總具有相同的分子個數(shù)。但他這個假說卻長期不為科學界所接受,主要原因是當時科學界還不能區(qū)分分子和原子,同時由于有些分子發(fā)生了離解,出現(xiàn)了一些阿伏伽德羅假說難以解釋的情況。直到1860年,阿伏伽德羅假說才被普遍接受,后稱為阿伏伽德羅定律。它對科學的發(fā)展,特別是原子量的測定工作,起了重大的推動作用。
阿莫迪歐?阿伏加德羅-德羅定律
阿伏加德羅定律
定義:同溫同壓同體積的氣體含有相同的分子數(shù)。
推論:(1)同溫同壓下,V1/V2=n1/n2
(2)同溫同體積時,p1/p2=n1/n2=N1/N2
(3)同溫同壓等質量時,V1/V2=M2/M1
(4)同溫同壓同體積時,M1/M2=ρ1/ρ2
同溫同壓下,相同體積的任何氣體含有相同的分子數(shù),稱為阿伏加德羅定律。氣體的體積是指所含分子占據(jù)的空間,通常條件下,氣體分子間的平均距離約為分子直徑的10倍,因此,當氣體所含分子數(shù)確定后,氣體的體積主要決定于分子間的平均距離而不是分子本身的大小。分子間的平均距離又決定于外界的溫度和壓強,當溫度、壓強相同時,任何氣體分子間的平均距離幾乎相等(氣體分子間的作用微弱,可忽略),故定律成立。該定律在有氣體參加的化學反應、推斷未知氣體的分子式等方面有廣泛的應用。
阿伏加德羅定律認為:在同溫同壓下,相同體積的氣體含有相同數(shù)目的分子。1811年由意大利化學家阿伏加德羅提出假說,后來被科學界所承認。這一定律揭示了氣體反應的體積關系,用以說明氣體分子的組成,為氣體密度法測定氣態(tài)物質的分子量提供了依據(jù)。對于原子分子說的建立,也起了一定的積極作用。
阿莫迪歐?阿伏加德羅-德羅常數(shù)
阿伏伽德羅常數(shù)
阿伏伽德羅常數(shù)指摩爾微粒(可以是分子、原子、離子、電子等)所含的微粒的數(shù)目。阿伏加德羅常數(shù)一般取值為6.023×10^23/mol。12.000g12C中所含碳原子的數(shù)目,因意大利化學家阿伏加德羅而得名,具體數(shù)值是6.0221367×10^23.包含阿伏加德羅常數(shù)個微粒的物質的量是1mol.例如1mol鐵原子,質量為55.847g,其中含6.0221367×10^23個鐵原子;1mol水分子的質量為18.010g,其中含6.0221367×10^23個水分子;1mol鈉離子含6.0221367×10^23個鈉離子;1mol電子含6.0221367×10^23個電子.
這個常數(shù)可用很多種不同的方法進行測定,例如電化當量法,布朗運動法,油滴法,X射線衍射法,黑體輻射法,光散射法等.這些方法的理論根據(jù)各不相同,但結果卻幾乎一樣,差異都在實驗方法誤差范圍之內.這說明阿伏加德羅常數(shù)是客觀存在的重要數(shù)據(jù).現(xiàn)在公認的數(shù)值就是取多種方法測定的平均值.由于實驗值的不斷更新,這個數(shù)值歷年略有變化,在20世紀50年代公認的數(shù)值是6.023×10^23,1986年修訂為6.0221367×10^23.
由于現(xiàn)在已經知道m(xù)=n?M/NA,因此只要有物質的式量和質量,NA的測量就并非難事。但由于NA在化學中極為重要,所以必須要測量它的精確值,F(xiàn)在一般精確的測量方法是通過測量晶體(如晶體硅)的晶胞參數(shù)求得。
阿莫迪歐?阿伏加德羅-社會影響
阿伏伽德羅一生從不追求名譽地位,只是默默地埋頭于科學研究工作中,并從中獲得了極大的樂趣。
阿莫迪歐?阿伏加德羅
阿伏伽德羅早年學習法律,又做過地方官吏,后來受興趣指引,開始學習數(shù)學和物理,并致力于原子論的研究,他提出的分子假說,促使道爾頓原子論發(fā)展成為原子??分子學說。使人們對物質結構的認識推進了一大步。但遺憾的是,阿伏伽德羅的卓越見解長期得不到化學界的承認,反而遭到了不少科學家的反對,被冷落了將近半個世紀。
由于不采納分子假說而引起的混亂在當時的化學領域中非常嚴重,各人都自行其事,碳的原子量有定為6的,也有定為12的,水的化學式有寫成HO的,也有寫成H2O的,醋酸的化學式竟有19種之多。當時的雜志在發(fā)表化學論文時,也往往需要大量的注釋才能讓人讀懂。一直到了近50年之后,德國青年化學家邁耶爾認真研究了阿伏伽德羅的理論,于1864年出版了《近代化學理論》一書。許多科學家從這本書里,懂得并接受了阿伏伽德羅的理論,才結束了這種混亂狀況。
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