Що таке внутрішня енергія?
Термодинаміка як дисципліна сформувалася до середини 19-го століття. Це сталося після відкриття закону про збереження…
Передбачати результати дослідження, передбачити закономірність, відчути спільні витоки - всім цим відзначено творчість великого числа експериментаторів і вчених. Найчастіше прогноз поширюється лише на область зайнятості дослідника. І мало у кого вистачає сміливості зайнятися довгостроковим прогнозуванням, істотно випередивши час. У італійця Амедео Авогадро сміливості було хоч відбавляй. Саме з цієї причини даний учений відомий зараз у всьому світі. А закон Авогадро і до цього дня використовується всіма хіміками і фізиками планети. У цій статті ми детально розповімо про нього і його автора.
Амедео Авогадро народився в Туріні в 1776 році. Його батько Філіпа працював службовцем в судовому відомстві. Всього в родині було вісім дітей. Всі предки Амедео служили адвокатами при католицької церкви. Молода людина теж не відступив від традиції і зайнявся юриспруденцією. До двадцяти років він уже мав ступінь доктора.
Згодом юридична практика перестала захоплювати Амедео. Інтереси молодої людини лежали в іншій сфері. Ще в юності він відвідував школу експериментальної фізики і геометрії. Тоді в майбутньому вченому і прокинулася любов до наук. Через прогалини в знаннях Авогадро зайнявся самоосвітою. У 25 років Амедео весь вільний час приділяв вивченню математики і фізики.
На першому етапі наукова діяльність Амедео була присвячена вивченню електричних явищ. Інтерес Авогадро особливо посилився після того як Вольт відкрив джерело електричного струму в 1800 році. Не менш цікаві молодому вченому були дискусії Вольта і Гальвані про природу електрики. Та й в цілому тоді дана область була передовою в науці.
У 1803 і 1804 роках Авогадро разом з братом Феліче представив ученим з Туринської Академії дві роботи, що розкривають теорії електрохімічних і електричних явищ. У 1804 році Амедео став членом-кореспондентом цієї академії.
У 1806 році Авогадро влаштувався репетитором в Туринський ліцей. А через три роки вчений перебрався до ліцею Верчеллі, де викладав математику і фізику протягом десяти років. У той період Амедео прочитав багато наукової літератури, роблячи з книг корисні виписки. Він вів їх до кінця життя. Накопичилося цілих 75 томів по 700 сторінок кожен. Зміст цих книг говорить про різнобічності інтересів вченого і про той колосальний праці, який він виконав.
Сімейне життя Амедео влаштував досить пізно, коли його вік уже перевалив за третій десяток. Працюючи в Верчеллі, він зустрів Ганну ді Джузеппе, яка була набагато молодша за вченого. У цьому шлюбі народилося вісім дітей. Ніхто з них не пішов по стопах батька.
У 1808 році Гей-Люссак (в співавторстві з Гумбольдтом) сформулював принцип об`ємних відносин. Цей закон був такий, що співвідношення між обсягами реагують газів можна висловити простими числами. Наприклад, 1 обсяг хлору, з`єднуючись з 1 об`ємом водню, дає 2 обсягу хлороводню і т.п. Але цей закон нічого не давав, тому що, по-перше, не було конкретного відмінності між поняттями корпускула, молекула, атом, а по-друге, у вчених були різні думки щодо складу частинок різних газів.
У 1811 році Амедео зайнявся ретельним аналізом результатів досліджень Гей-Люссака. В результаті Авогадро зрозумів, що закон об`ємних відносин дозволяє зрозуміти пристрій молекули газів. Гіпотеза, яку він сформулював, свідчила: «Число молекул будь-якого газу в одному і тому ж обсязі завжди однаково».
Цілих три роки вчений продовжував експериментувати. І в підсумку з`явився закон Авогадро, який звучить так: «Рівні обсяги газоподібних речовин при однаковій температурі і тиску містять однакову кількість молекул. А міру маси молекул можна визначити по щільності різних газів ». Наприклад, якщо 1 літр кисню містить стільки ж молекул, скільки і 1 літр водню, то ставлення щільності даних газів дорівнює відношенню маси молекул. Також вчений зазначив, що молекули в газах не завжди складаються з одиночних атомів. Допустима наявність як різних, так і однакових атомів.
На жаль, за часів Авогадро даний закон не можна було довести теоретично. Але він давав можливість встановлювати в експериментах складу молекул газів і визначати їх масу. Давайте простежимо логіку таких міркувань. В ході експерименту було виявлено, що пари води з газу, а також обсяги водню і кисню співвідносяться в пропорції 2: 1: 2. З цього факту можна зробити різні висновки. Перший: молекула води складається з трьох атомів, а молекули водню і кисню з двох. Цілком доречний і другий висновок: молекули води і кисню двоатомних, а водню - одноатомни.
У закону Авогадро було багато противників. Частково це було пов`язано з тим, що в ті часи була відсутня проста і ясна запис рівнянь і формул хімічних реакцій. Головним недоброзичливцем був Йенс Берцеліус - шведський хімік, який має незаперечний авторитет. Він вважав, що у всіх атомів є електричні заряди, а самі молекули складаються з атомів з протилежними зарядами, які притягуються один до одного. Так, у атомів водню був позитивний заряд, а у атомів кисню - негативний. З цієї точки зору молекули кисню, що складається з 2-х однаково заряджених атомів, просто не існує. Але якщо молекули кисню все ж одноатомни, то в реакції азоту з киснем пропорція співвідношення обсягів повинна бути 1: 1: 1. Дане твердження суперечить експерименту, де з 1 літра кисню і 1 літра азоту отримували 2 літри оксиду азоту. Саме з цієї причини Берцеліус і інші хіміки відкидали закон Авогадро. Адже він абсолютно не відповідав експериментальними даними.
До шістдесятих років дев`ятнадцятого століття в хімії спостерігався свавілля. Причому він поширювався як на оцінку молекулярних мас, так і на опис хімічних реакцій. Про атомному складі складних речовин було взагалі багато хибних уявлень. Деякі вчені навіть планували відмовитися від молекулярної теорії. І тільки в 1858 році хімік з Італії на ім`я Канниццаро знайшов в листуванні Бертолле і Ампера посилання на закон Авогадро та наслідки з нього. Це упорядкував заплутану картину хімії того часу. Два роки по тому Канниццаро розповів про закон Авогадро в Карлсруе на Міжнародному конгресі з хімії. Його доповідь на присутніх справив на вчених незабутнє враження. Один з них сказав, що він начебто прозрів, всі сумніви зникли, а замість з`явилося почуття впевненості.
Після того як закон Авогадро визнали, вчені могли не тільки визначати склад молекул газів, а й розраховувати атомні і молекулярні маси. Ці знання допомагали в розрахунку масових співвідношень реагентів в різних хімічних реакціях. І це було дуже зручно. Вимірюючи масу в грамах, дослідники могли оперувати молекулами.
Багато часу пройшло з тих пір, як був відкритий закон Авогадро, але про основоположника молекулярної теорії ніхто не забув. Логіка вченого була бездоганною, що пізніше підтвердили розрахунки Дж. Максвелла, засновані на кінетичної теорії газів, а потім і експериментальні дослідження (Броунівський рух). Також було визначено, скільки міститься частинок в молі кожного газу. Ця константа - 6,022•1023 була названа числом Авогадро, увічнивши ім`я проникливого Амедео.
Термодинаміка як дисципліна сформувалася до середини 19-го століття. Це сталося після відкриття закону про збереження…
Якщо розділити масу тіла на обсяг або площа, яку вона займає, то отримаємо щільність тіла (поверхні). Деякі речовини…
Вся діяльність людини грунтується на споживанні енергії. Без енергії складно уявити собі активність організму,…
Буде не зайвим спочатку дати визначення терміну «хімія»- Це найважливіша наука, яка вивчає будову речовин,…
Будь-яка речовина складається з частинок певної структури (молекул або атомів). Молярна маса простого з`єднання…
Закон Авогадро став справжнім проривом в теоретичної хімії і сприяв тому, що гіпотетичні припущення перетворилися у…
Закон збереження маси є основою для розрахунку фізичних процесів у всіх сферах людської діяльності. Його справедливість…
Хімічний елемент - це збірний термін, що описує сукупність атомів простого речовини, т. Е. Такого, яке не може бути…
Ізобарний процес (також званий изобарического процесом) є одним з термодинамічних процесів, які відбуваються при…
Будь-яка взаємодія між атомами можливо лише при наявності хімічного зв`язку. Такий зв`язок є причиною утворення стійкої…
Досить тривалий час вчені створювали теорії і моделі, які б допомагали пояснити основні властивості речовин і матерій,…
Досліди Фарадея внесли неоціненний вклад в формування сучасної науки. Простий хлопець з бідної сім`ї здійснив справжній…
Молекулярна маса - одне з основних понять в сучасній хімії. Її введення став можливим після наукового обгрунтування…
Наука фізика відіграє значиму роль у вивченні навколишнього світу. Тому її поняття і закони починають проходити ще в…
В кінці XVIII століття були отримані емпіричним шляхом багато законів хімії. Ними можна було користуватися і…
Розуміння того, що в основі будови будь-якої речовини лежить існування найдрібніших частинок - атомів і молекул, що…
Досить важко уявити життя сучасної людини без електрики. Воно стало одним з головних і найбільш цінних атрибутів…
Хімічним зв`язком називають взаємодію частинок (іонів або атомів), яке здійснюється в процесі обміну електронами, що…