Проект "Амедео Авогадро"




Амедео Авогадро, итальянский ученый, вошедший в историю как автор
одного из важнейших законов молекулярной физики. (Презентация
«Авогадро»)
Слайд 1,2:
В историю физики Авогадро вошел как автор одного из важнейшие законов
молекулярной физики.
«Высокообразованный без педантизма, мудрый без чванливости,
презирающий роскошь, не заботящийся о богатстве, не стремящийся к
почестям, безразличный к собственным заслугам и собственной известности,
скромный, умеренный, доброжелательный» так характеризует Авогадро
один из его современников. По своему безразличию к почестям он
представлял редкое исключение среди ученых того времени.
Слайд 3,4:
Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро ди Кваренья э ди Черретс родился 9
августа 1776 года в Турине столице итальянской провинции Пьемонт в
семье служащего судебного ведомства Филиппе Авогадро. Амедео был
третьим из восьми детей. Предки его с XII века состояли на службе
католической церкви адвокатами и по традиции того времени их профессии и
должности передавались по наследству. Когда пришла пора выбирать
профессию, Амедео также занялся юриспруденцией. В этой науке он быстро
преуспел и уже в двадцать лет получил ученую степень доктора церковного
права.
Юридическая практика не увлекала Амедео, его интересы были далеки от
юриспруденции. В юношеские годы он недолго посещал так называемую
школу геометрии и экспериментальной физики. Она-то и пробудила в нем
любовь к этим наукам. Но, не получив достаточно систематических знаний,
он вынужден был заняться самообразованием. Когда ему уже исполнилось 25
лет, он стал все свободное время посвящать изучению физико-
математических наук.
Авогадро начал свою научную деятельность с изучения электрических
явлений. Этот интерес особенно усилился после того, как Вольта в 1800 году
изобрел первый источник электрического тока, а также в связи с дискуссией
между Гальвани и Вольта о природе электричества. Эти вопросы находились
на переднем крае науки того времени, и естественно, что молодой Авогадро
решил попробовать свои силы именно здесь.
Работы Авогадро, посвященные разным проблемам электричества,
появлялись вплоть до 1846 года. Большое внимание уделял он также ис-
следованиям в области электрохимии, пытаясь найти связь между элект-
рическими и химическими явлениями, что привело его к созданию свое-
образной электрохимической теории. В этом отношении его исследования
соприкасались с работами известных химиков Дэви и Берцелиуса.
В 1803 и 1804 годах Амедео, совместно со своим братом Феличе, представил
в Туринскую Академию наук две работы, посвященные теории элек-
трических и электрохимических явлений, за что и был избран в 1804 году
членом-корреспондентом этой академии. В первой работе под названием
«Аналитическая заметка об электричестве» он объяснял поведение про-
водников и диэлектриков в электрическом поле, в частности явление по-
ляризации диэлектриков. Высказанные им идеи получили затем более полное
развитие в работах других ученых, в частности Ампера.
Слайд 5:
В 1806 году Авогадро получает место репетитора в Туринском лицее, а
затем, в 1809 году, переводится преподавателем физики и математики в
лицей города Верчелли, в котором он проработал около десяти лет. В этот
период он знакомится с огромным количеством научной литературы, делая
многочисленные выписки из прочитанных книг и журнальных статей. Эти
выписки, которые он не прекращал вести до конца своих дней, составили 75
томов примерно по 700 страниц в каждом! Содержание этих томов
свидетельствует о разносторонности интересов Авогадро, о колоссальной
работе, которую он проделал, «переквалифицировавшись» из юриста в
физика.
Слайд 6:
Свою семейную жизнь Авогадро устроил довольно поздно, когда ему
было уже за тридцать. Работая в Верчелли, он познакомился со своей
будущей женой Анной Марией Маццье ди Джузеппе, дочерью нотариуса,
которая была моложе его на 18 лет. От этого брака он имел восемь детей
двоих сыновей и шесть дочерей. Никто из них не унаследовал его профессии
и интересов.
В 1808 году французский ученый Гей-Люсак, изучая реакции между газами,
установил, что объемы вступающих в реакцию газов и газообразных
продуктов реакции относятся как небольшие целые числа.
Слайд 7:
В 1811 году появляется статья Авогадро «Очерк метода определения
относительных масс элементарных молекул тел и пропорций, согласно кото-
рым они входят в соединения». Излагая основные представления моле-
кулярной 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. Для этого, прежде
всего, необходимо представить, что молекулы водорода, кислорода, хлора и
некоторых других простых веществ состоят не из одного, из двух атомов. В
этой же работе Авогадро пришел к следующему важному заключению: «...
число... молекул всегда одно и то же в одинаковых объемах любых газов».
Разумеется, если объемы измерены при одинаковых давленияx и
температурах.
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».
Благодаря новому закону Авогадро впервые получил, в частности, пра-
вильную формулу реакции образования воды.
Слайд 8:
В 1814 году появляется вторая статья Авогадро «Очерк об относитель-
ных 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 соот-
ветствующих газов». Далее в статье рассматриваются приложения этого
закона для определения состава молекул многочисленных неорганических
веществ.
Слайд 9,10:
Так как масса одного моля вещества 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 число молекул в моле любого
вещества одинаково. Оно получило название числа Авогадро.
Это число одна из важнейших универсальных постоянных современной
физики и химии. Она используется при определении ряда других
универсальных постоянных, например, постоянной Больцмана, постоянной
Фарадея и т. п.
Число Авогадро можно определить многими независимыми друг от друга
методами. Прекрасное совпадение полученных при этом значений явилось
убедительным доказательством реальности молекул и справедливости
молекулярно-кинетической теории.
Слайд 11:
В 1821 году в статье «Новые соображения о теории определенных про-
порций в соединениях и об определении масс молекул тел» Авогадро подвел
итог своей почти десятилетней работе в области молекулярной теории и
распространил свой метод определения состава молекул на целый ряд
органических веществ. В той же статье он показал, что другие химики,
прежде всего Дальтон, Дэви и Берцелиус, незнакомые с его работами
продолжают придерживаться неверных взглядов на природу многих хи-
мических соединений и характер происходящих между ними реакций.
В сентябре 1819 года Авогадро избирается членом Туринской академии наук.
К этому времени он уже приобрел известность в кругу своих коллег
работами в области молекулярной теории, электричества и химии
Слайд 12:
В 1820 году королевским указом Авогадро назначается первым
профессором новой кафедры высшей физики в Туринский университет.
Интересны взгляды Авогадро на преподавание физики, высказанные им при
занятии этой должности. Итальянская наука в то время была еще очень слабо
развита. Стремясь к тому, чтобы помочь своей родине сравняться по уровню
развития естественных наук с другими европейскими странами, Авогадро
наметил обширный план действий. Основная его идея заключалась в
необходимости сочетания преподавания с научной деятельностью.
Этим прогрессивным идеям не суждено было осуществиться из-за военных и
политических событий в Италии начала двадцатых годов. В 1822 году после
студенческих волнений Туринский университет был на целый год закрыт
властями, а ряд его новых кафедр, в том числе и кафедра высшей физики,
ликвидирован. Тем не менее, в 1823 году Авогадро получает почетный титул
заслуженного профессора высшей физики и назначается старшим
инспектором Палаты по контролю над государственными расходами
должность финансово-юридическая, весьма далекая от науки. Несмотря на
новые обязанности, Авогадро продолжал заниматься научными
исследованиями.
В 1823 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 том же году он ушел из университета, "передав
кафедру своему ученику Феличе Кью.
Слайд 13:
В 1837—1841 годах Авогадро издал четырехтомное сочинение
«Физика весомых тел, или трактат об общей конституции тел». Каждый том
имел
Более 900 страниц. К этому времени Авогадро уже исполнилось 65 лет, но и
его по-прежнему был ясным, а любовь к науке и трудолюбие неиссякаемыми.
Этот труд оказался первым в истории учебником молекулярной физики.
Современники в своих воспоминаниях рисуют Авогадро как человека очень
скромного, впечатлительного и обаятельного. Они отмечают его
доброжелательность, искренность в обращении с другими людьми. 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. На следующий год после смерти Авогадро в знак признания его
заслуг перед наукой в Туринском университете был установлен его брон-
зовый бюст.
Слайд 14:
Огромный вклад Авогадро в развитие молекулярной теории долгое
время оставался практически незамеченным современниками. И даже много
позже этот закон в литературе часто именовали законом Авогадро—Ампера,
хотя Авогадро сформулировал его на три года раньше Ампера.
Вплоть до начала шестидесятых годов XIX века в химии царил произвол, как
в оценке молекулярных масс, так и в описании химических реакций;
оставалось немало неверных представлений об атомном составе многих
сложных веществ. Дело доходило даже до попыток вообще отказаться от
молекулярных представлений. Лишь в 1858 году итальянский химик
Канниццаро, ознакомившись с письмом Ампера к Бертолле, в котором есть
ссылка на работы Авогадро, заново «открыл» эти работы и с удивлением
убедился, что они вносят полную ясность в запутанную картину состояния
химии того времени.
В 1860 году Канниццаро подробно рассказал о работах Авогадро на Первом
Международном химическом конгрессе в Карлсруэ, и его доклад произвел
огромное впечатление на присутствовавших там ученых. Как сказал один из
них, он почувствовал, как завеса упала с глаз, сомнения исчезли, и вместо
них появилось спокойное чувство уверенности. Великий русский химик
Менделеев, также участвовавший в работе этого конгресса, писал позднее:
«В 50-х годах одни принимали атомный вес кислорода равным 8, другие
16. Смута, сбивчивость господствовали. В 1860 году химики всего света
собрались в Карлсруэ для того, чтобы достичь соглашения, единообразия.
Присутствовав на этом конгрессе, я живо помню, как велико было
разногласие и как тогда последователи Жерара горячо проводили следствия
закона Авогадро. Истина, в виде закона Авогадро Жерара, при посредстве
конгресса, получила более широкое распространение и скоро, затем покорила
все умы. Тогда сами собою укрепились новые атомные веса, и уже с 70-х
годов они вошли во всеобщее употребление»
Заслуги Авогадро как одного из основоположников молекулярной теории
получили с тех пор всеобщее признание.