阿莫迪歐·阿伏加德羅 - 生平簡介
阿伏加德羅(AmeldeoAvogardo,1776~1856)意大利物理學(xué)家、化學(xué)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(xué)學(xué)習(xí)法學(xué),1796年獲法學(xué)博士,以后從事律師工作。1800~1805年又專門攻讀數(shù)化學(xué)和物理學(xué),爾后主要從事物理學(xué)、化學(xué)研究。1803年他發(fā)表了第一篇科學(xué)論文。1809年任韋爾切利學(xué)院自然哲學(xué)教授。1811年被選為都靈科學(xué)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(xué)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(xué)權(quán)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(xué)史上的一大遺憾。直到1860年,意大利化學(xué)家坎尼扎羅在一次國際化學(xué)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(jīng)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(xué)家相信阿化加德羅的學(xué)說是普遍正確的。但這時阿伏加德羅已經(jīng)在幾年前默默地死去了,沒能親眼看到自己學(xué)說的勝利。
阿伏加德羅是第一個認識到物質(zhì)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(chǔ),推動了物理學(xué)、化學(xué)的發(fā)展,對近代科學(xué)產(chǎn)生了深遠的影響。
阿莫迪歐·阿伏加德羅 - 重大貢獻
當時,化學(xué)界的權(quán)威瑞典化學(xué)家J.J.貝采利烏斯的電化學(xué)學(xué)說很盛行,在化學(xué)理論中占主導(dǎo)地位。電化學(xué)學(xué)說認為同種原子是不可能結(jié)合在一起的。因此,英、法、德國的科學(xué)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(xué)家在德國的卡爾斯魯厄舉行學(xué)術(shù)討論會,會上S.坎尼扎羅散發(fā)了一篇短文《化學(xué)哲學(xué)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(xué)理論》一書,許多科學(xué)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(xué)家所公認。阿伏伽德羅數(shù)是1摩爾物質(zhì)所含的分子數(shù),其數(shù)值是6.0221367×1023,是自然科學(xué)的重要的基本常數(shù)之一。
阿莫迪歐·阿伏加德羅 - 科學(xué)成就
阿伏伽德羅畢生致力于化學(xué)和物理學(xué)中關(guān)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(xué)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(xué)界所接受,主要原因是當時科學(xué)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(xué)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
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(zhì)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(xué)反應(yīng)、推斷未知氣體的分子式等方面有廣泛的應(yīng)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(xué)家阿伏加德羅提出假說,后來被科學(xué)界所承認。這一定律揭示了氣體反應(yīng)的體積關(guān)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(zhì)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)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(xué)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(zhì)的量是1mol.例如1mol鐵原子,質(zhì)量為55.847g,其中含6.0221367×10^23個鐵原子;1mol水分子的質(zhì)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(jié)果卻幾乎一樣,差異都在實驗方法誤差范圍之內(nèi).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(jīng)知道m(xù)=n·M/NA,因此只要有物質(zhì)的式量和質(zhì)量,NA的測量就并非難事。但由于NA在化學(xué)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(xué)研究工作中,并從中獲得了極大的樂趣。
阿伏伽德羅早年學(xué)習(xí)法律,又做過地方官吏,后來受興趣指引,開始學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)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(xué)說。使人們對物質(zhì)結(jié)構(gòu)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(xué)界的承認,反而遭到了不少科學(xué)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(xué)領(lǐng)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(xué)式有寫成HO的,也有寫成H2O的,醋酸的化學(xué)式竟有19種之多。當時的雜志在發(fā)表化學(xué)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(xué)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(xué)理論》一書。許多科學(xué)家從這本書里,懂得并接受了阿伏伽德羅的理論,才結(jié)束了這種混亂狀況。
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