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阿莫迪歐·阿伏伽德羅
意大利物理學(xué)家
代表作《可稱(chēng)物質(zhì)的物理學(xué)》
阿伏伽德羅出生于意大利西北部皮埃蒙特大區的首府都靈，是當地的望族，阿伏伽德羅的父親菲立波，曾擔任薩福伊王國的最高法院法官。父親對他有很高的期望。阿伏伽德羅勉強的讀完中學(xué)，進(jìn)入都靈大學(xué)讀法律系，成績(jì)突飛猛進(jìn)。1811年發(fā)表了阿伏伽德羅假說(shuō)，阿伏伽德羅定律。阿伏伽德羅30歲時(shí)，就對研究物理產(chǎn)生了興趣。后來(lái)他到鄉下的一所職業(yè)學(xué)校教書(shū)，1815年1月與馬西亞結婚。1832年，出版了四大冊理論物理學(xué)。為了紀念他，NA稱(chēng)為阿伏伽德羅常量。
1856年7月9日，阿伏伽德羅在都靈逝世，享年79歲。
基本信息
| 出生日期 | 1776年8月9日 |
| 出生地 | 皮得蒙區首府都靈 |
| 去世日期 | 1856年7月9日 |
| 籍貫 | 意大利都靈 |
| 國籍 | 意大利 |
展開(kāi)
人物經(jīng)歷
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(gè)貴族家庭。1792年8月9日入都靈大學(xué)學(xué)習法學(xué)，1796年獲法學(xué)博士，以后從事律師工作。1800～1805年又專(zhuān)門(mén)攻讀數化學(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。
親筆簽名
個(gè)人簡(jiǎn)歷
阿莫迪歐·阿伏伽德羅
1792年進(jìn)都靈大學(xué)學(xué)習法學(xué)。
1796年獲得法學(xué)博士學(xué)位，開(kāi)始從事律師工作。
1800年起，開(kāi)始學(xué)習數學(xué)和物理學(xué)。
1804年被都靈科學(xué)院選為通訊院士，
1809年被聘為維切利皇家學(xué)院的物理學(xué)教授。
1819年被都靈科學(xué)院選為院士。
1820年任都靈大學(xué)數學(xué)和物理學(xué)教授，不久被解聘。
1834年重新被聘任為都靈大學(xué)教授，直到1850年退休。
1856年7月9日在都靈逝世。
重大貢獻
阿莫迪歐·阿伏伽德羅
當時(shí)，化學(xué)界的權威瑞典化學(xué)家J.J.貝采利烏斯的電化學(xué)學(xué)說(shuō)很盛行，在化學(xué)理論中占主導地位。電化學(xué)學(xué)說(shuō)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(xué)家都不接受阿伏伽德羅的假說(shuō)。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(huì )，會(huì )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(shuō)。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(shū)，許多科學(xué)家從這本書(shū)里了解并接受了阿伏伽德羅假說(shuō)。阿伏伽德羅定律已為全世界科學(xué)家所公認。阿伏伽德羅數是1摩爾物質(zhì)所含的分子數，其數值是6.02×10 ，是自然科學(xué)的重要的基本常數之一。
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(shí)由于道耳頓和蓋-呂薩克的工作，近代原子論處于開(kāi)創(chuàng )時(shí)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(gè)對近代科學(xué)有深遠影響的假說(shuō)：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(gè)數。但他這個(gè)假說(shuō)卻長(cháng)期不為科學(xué)界所接受，主要原因是當時(shí)科學(xué)界還不能區分分子和原子，同時(shí)由于有些分子發(fā)生了離解，出現了一些阿伏伽德羅假說(shuō)難以解釋的情況。但是直到1860年，阿伏伽德羅假說(shuō)才被普遍接受，后稱(chēng)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(dòng)作用。
相關(guān)信息
阿伏伽德羅定律
定義：同溫同壓同體積的氣體所含的分子數相同。
推論：（1）同溫同壓下，V/V=n/n
（2）同溫同體積時(shí)，p/p=n/n=N/N
（3）同溫同壓等質(zhì)量時(shí)，V/V=M/M
（4）同溫同壓同體積時(shí)，M/M=ρ/ρ
阿伏伽德羅定律
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目的分子。1811年由意大利化學(xué)家阿伏加德羅提出假說(shuō)，后來(lái)被科學(xué)界所承認。這一定律揭示了氣體反應的體積關(guān)系，用以說(shuō)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。對于原子分子說(shuō)的建立，也起了一定的積極作用。
阿伏伽德羅常數
阿莫迪歐·阿伏伽德羅
例如1mol鐵原子，質(zhì)量為55.847g，其中含6.0221367×10 個(gè)鐵原子；1mol水分子的質(zhì)量為18.010g，其中含6.0221367×10 個(gè)水分子；1mol鈉離子含6.0221367×10 個(gè)鈉離子；1mol電子含6.0221367×10 個(gè)電子。
這個(gè)常數可用很多種不同的方法進(jìn)行測定，例如電化當量法，布朗運動(dòng)法，油滴法，X射線(xiàn)衍射法，黑體輻射法，光散射法等。這些方法的理論根據各不相同，但結果卻幾乎一樣，差異都在實(shí)驗方法誤差范圍之內。這說(shuō)明阿伏加德羅常數是客觀(guān)存在的重要數據。公認的數值就是取多種方法測定的平均值。由于實(shí)驗值的不斷更新，這個(gè)數值歷年略有變化，在20世紀50年代公認的數值是6.023×10 ，1986年修訂為6.0221367×10 。
科學(xué)地位
阿莫迪歐·阿伏伽德羅
就在英國化學(xué)家道爾頓正式發(fā)表科學(xué)原子論的第二年（1808年），法國化學(xué)家蓋·呂薩克在研究各種氣體在化學(xué)反應中體積變化的關(guān)系時(shí)發(fā)現，參加同一反應的各種氣體，在同溫同壓下，其體積成簡(jiǎn)單的整數比。這就是著(zhù)名的氣體化合體積實(shí)驗定律，常稱(chēng)為蓋·呂薩克定律。蓋呂薩克是很贊賞道爾頓的原子論的，于是將自己的化學(xué)實(shí)驗結果與原子論相對照，他發(fā)現原子論認為化學(xué)反應中各種原子以簡(jiǎn)單數目相結合的觀(guān)點(diǎn)可以由自己的實(shí)驗而得到支持，于是他提出了一個(gè)新的假說(shuō)：在同溫同壓下，相同體積的不同氣體含有相同數目的原子。他自認為這一假說(shuō)是對道爾頓原子論的支持和發(fā)展，并為此而高興。
沒(méi)料到，當道爾頓得知蓋·呂薩克的這一假說(shuō)后，立即公開(kāi)表示反對。因為道爾頓在研究原子論的過(guò)程中，也曾作過(guò)這一假設后被他自己否定了。他認為不同元素的原子大小不會(huì )一樣，其質(zhì)量也不一樣，因而相同體積的不同氣體不可能含有相同數目的原子。更何況還有一體積氧氣和一體積氮氣化合生成兩體積的一氧化氮的實(shí)驗事實(shí)（O+N——>2NO）。若按蓋·呂薩克的假說(shuō)，n個(gè)氧和n個(gè)氮原子生成了2n個(gè)氧化氮復合原子，豈不成了一個(gè)氧化氮的復合原子由半個(gè)氧原子、半個(gè)氮原子結合而成？原子不能分，半個(gè)原子是不存在的，這是當時(shí)原子論的一個(gè)基本點(diǎn)。為此道爾頓當然要反對蓋·呂薩克的假說(shuō)，他甚至指責蓋·呂薩克的實(shí)驗有些靠不住。
蓋·呂薩克認為自己的實(shí)驗是精確的，不能接受道爾頓的指責，于是雙方展開(kāi)了學(xué)術(shù)爭論。他們倆人都是當時(shí)歐洲頗有名氣的化學(xué)家，對他們之間的爭論其他化學(xué)家沒(méi)敢輕易表態(tài)，就連當時(shí)已很有威望的瑞典化學(xué)家貝采里烏斯也在私下表示，看不出他們爭論的是與非。
就在這時(shí)意大利一位名叫阿伏加德羅的物理學(xué)教授對這場(chǎng)爭論發(fā)生了濃厚的興趣。他仔細地考察了蓋·呂薩克和道爾頓的氣體實(shí)驗和他們的爭執，發(fā)現了矛盾的焦點(diǎn)。1811年他寫(xiě)了一篇題為：“原子相對質(zhì)量的測定方法及原子進(jìn)入化合物的數目比例的確定”的論文，在文中他首先聲明自己的觀(guān)點(diǎn)來(lái)源于蓋·呂薩克的氣體實(shí)驗事實(shí)，接著(zhù)他明確地提出了分子的概念，認為單質(zhì)或化合物在游離狀態(tài)下能獨立存在的最小質(zhì)點(diǎn)稱(chēng)作分子，單質(zhì)分子由多個(gè)原子組成，他修正了蓋·呂薩克的假說(shuō)，提出：“在同溫同壓下，相同體積的不同氣體具有相同數目的分子。”“原子”改為“分子”的一字之改，正是阿伏加德羅假說(shuō)的奇妙之處。由此可見(jiàn)，對科學(xué)概念的理解必須一絲不茍。對此他解釋說(shuō)，之所以引進(jìn)分子的概念是因為道爾頓的原子概念與實(shí)驗事實(shí)發(fā)生了矛盾，必須用新的假說(shuō)來(lái)解決這一矛盾。例如單質(zhì)氣體分子都是由偶數個(gè)原子組成這一假說(shuō)恰好使道爾頓的原子論和氣體化合體積實(shí)驗定律統一起來(lái)。根據自己的假說(shuō)，阿伏加德羅進(jìn)一步指出，可以根據氣體分子質(zhì)量之比等于它們在等溫等壓下的密度之比來(lái)測定氣態(tài)物質(zhì)的分子量，也可以由化合反應中各種單質(zhì)氣體的體積之比來(lái)確定分子式。最后阿伏加德羅寫(xiě)道：“總之，讀完這篇文章，我們就會(huì )注意到，我們的結果和道爾頓的結果之間有很多相同之點(diǎn)，道爾頓僅僅被一些不全面的看法所束縛。這樣一致性證明我們的假說(shuō)就是道爾頓體系，只不過(guò)我們所做的，是從它與蓋·呂薩克所確定的一般事實(shí)之間的聯(lián)系出發(fā)，補充了一些精確的方法而已。”這就是1811年阿伏加德羅提出分子假說(shuō)的主要內容和基本觀(guān)點(diǎn)。
分子論和原子論是個(gè)有機聯(lián)系的整體，它們都是關(guān)于物質(zhì)結構理論的基本內容。然而在阿伏加德羅提出分子論后的50年里，人們的認識卻不是這樣。原子這一概念及其理論被多數化學(xué)家所接受，并被廣泛地運用來(lái)推動(dòng)化學(xué)的發(fā)展，然而關(guān)于分子的假說(shuō)卻遭到冷遇。阿伏加德羅發(fā)表的關(guān)于分子論的第一篇論文沒(méi)有引起任何反響。3年后的1814年，他又發(fā)表了第二篇論文，繼續闡述他的分子假說(shuō)。也在這一年，法國物理學(xué)家安培，就是那個(gè)在電磁學(xué)發(fā)展中有重要貢獻的安培也獨立地提出了類(lèi)似的分子假說(shuō)，仍然沒(méi)有引起化學(xué)界的重視。已清楚地認識到自己提出的分子假說(shuō)在化學(xué)發(fā)展中的重要意義的阿伏加德羅很著(zhù)急，在1821年他又發(fā)表了闡述分子假說(shuō)的第三篇論文，在文中他寫(xiě)道：“我是第一個(gè)注意到蓋·呂薩克氣體實(shí)驗定律可以用來(lái)測定分子量的人，而且也是第一個(gè)注意到它對道爾頓的原子論具有意義的人。沿著(zhù)這種途徑我得出了氣體結構的假說(shuō)，它在相當大程度上簡(jiǎn)化了蓋，呂薩克定律的應用。”在他講述了分子假說(shuō)后，他感慨地寫(xiě)道：“在物理學(xué)家和化學(xué)家深入地研究原子論和分子假說(shuō)之后，正如我所預言，它將要成為整個(gè)化學(xué)的基礎和使化學(xué)這門(mén)科學(xué)日益完善的源泉。”盡管阿伏加德羅作了再三的努力，但是還是沒(méi)有如愿，直到他1856年逝世，分子假說(shuō)仍然沒(méi)有被大多數化學(xué)家所承認。
道爾頓的原子論發(fā)表后，測定各元素的原子量成為化學(xué)家最熱門(mén)的課題。盡管采用了多種方法，但因為不承認分子的存在，化合物的原子組成難以確定，原子量的測定和數據呈現一片混亂，難以統一。于是部分化學(xué)家懷疑到原子量到底能否測定，甚至原子論能否成立。不承認分子假說(shuō)，在有機化學(xué)領(lǐng)域中同樣產(chǎn)生極大的混亂。分子不存在，分類(lèi)工作就難于進(jìn)行下去，例如醋酸竟可以寫(xiě)出19個(gè)不同的化學(xué)式。當量有時(shí)等同于原子量，有時(shí)等同于復合原子量（即分子量），有些化學(xué)家干脆認為它們是同義詞，從而進(jìn)一步擴大了化學(xué)式、化學(xué)分析中的混亂。
無(wú)論是無(wú)機化學(xué)還是有機化學(xué)，化學(xué)家對這種混亂的局面都感到無(wú)法容忍了，強烈要求召開(kāi)一次國際會(huì )議，力求通過(guò)討論，在化學(xué)式、原子量等問(wèn)題上取得統一的意見(jiàn)。于是1860年9月在德國卡爾斯魯厄召開(kāi)了國際化學(xué)會(huì )議。來(lái)自世界各國的140名化學(xué)家在會(huì )上爭論很激烈，但役達成協(xié)議。這時(shí)意大利化學(xué)家康尼查羅散發(fā)了他所寫(xiě)的小冊子，希望大家重視研究阿伏加德羅的學(xué)說(shuō)。他回顧了50年來(lái)化學(xué)發(fā)展的歷程，成功的經(jīng)驗，失敗的教訓都充分證實(shí)阿伏加德羅的分子假說(shuō)是正確的，他論據充分，方法嚴謹，很有說(shuō)服力。經(jīng)過(guò)50年曲折經(jīng)歷的化學(xué)家此時(shí)已能冷靜地研究和思考，終于承認阿伏加德羅的分子假說(shuō)的確是扭轉這一混亂局面的唯一鑰匙。阿伏加德羅的分子論終于被確認，阿伏加德羅的偉大貢獻終于被發(fā)現，可惜此時(shí)他已溘然長(cháng)逝了。甚至沒(méi)有為后人留下一一張照片或畫(huà)像。唯一的畫(huà)像還是在他死后，按照石膏面模臨摹下來(lái)的。
科學(xué)貢獻
阿伏加德羅畢生致力于原子－分子學(xué)說(shuō)的研究。1811年，他發(fā)表了題為《原子相對質(zhì)量的測定方法及原子進(jìn)入化合物時(shí)數目之比的測定》的論文。他以蓋·呂薩克氣體化合體積比實(shí)驗為基礎，進(jìn)行了合理的假設和推理，首先引入了“分子”概念，并把它與原子概念相區別，指出原子是參加化學(xué)反應的最小粒子，分子是能獨立存在的最小粒子。單質(zhì)的分子是由相同元素的原子組成的，化合物的分子則由不同元素的原子所組成。文中明確指出：“必須承認，氣態(tài)物質(zhì)的體積和組成氣態(tài)物質(zhì)的簡(jiǎn)單分子或復合分子的數目之間也存在著(zhù)非常簡(jiǎn)單的關(guān)系。把它們聯(lián)系起來(lái)的一個(gè)、甚至是唯一容許的假設，是相同體積中所有氣體的分子數目相等”。這樣就可以使氣體的原子量、分子量以及分子組成的測定與物理上、化學(xué)上已獲得的定律完全一致。阿伏加德羅的這一假說(shuō)，后來(lái)被稱(chēng)為阿伏加德羅定律。
阿伏加德羅還根據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(cháng)期不為人們所接受，這是由于當時(shí)科學(xué)界還不能區分分子和原子，分子假說(shuō)很難被人理解，再加上當時(shí)的化學(xué)權威們拒絕接受分子假說(shuō)的觀(guān)點(diǎn)，致使他的假說(shuō)默默無(wú)聞地被擱置了半個(gè)世紀之久，這無(wú)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(huì )議上慷慨陳詞，聲言他的本國人阿伏加德羅在半個(gè)世紀以前已經(jīng)解決了確定原子量的問(wèn)題。坎尼扎羅以充分的論據、清晰的條理、易懂的方法，很快使大多數化學(xué)家相信阿化加德羅的學(xué)說(shuō)是普遍正確的。但這時(shí)阿伏加德羅已經(jīng)在幾年前默默地死去了，沒(méi)能親眼看到自己學(xué)說(shuō)的勝利。
阿伏加德羅是第一個(gè)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(shuō)奠定了原子一分子論的基礎，推動(dòng)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。他的四卷著(zhù)作《有重量的物體的物理學(xué)》（1837～1841年）是第一部關(guān)于分子物理學(xué)的教程。
社會(huì )影響
阿伏伽德羅一生從不追求名譽(yù)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(lè )趣。
阿伏伽德羅早年學(xué)習法律，又做過(guò)地方官吏，后來(lái)受興趣指引，開(kāi)始學(xué)習數學(xué)和物理，并致力于原子論的研究，他提出的分子假說(shuō)，促使道爾頓原子論發(fā)展成為原子——分子學(xué)說(shuō)。使人們對物質(zhì)結構的認識推進(jìn)了一大步。但遺憾的是，阿伏伽德羅的卓越見(jiàn)解長(cháng)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(gè)世紀。
由于不采納分子假說(shuō)而引起的混亂在當時(shí)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(xiě)成HO的，也有寫(xiě)成H2O的，醋酸的化學(xué)式竟有19種之多。當時(shí)的雜志在發(fā)表化學(xué)論文時(shí)，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(shū)。許多科學(xué)家從這本書(shū)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。
主要著(zhù)作
1、《可稱(chēng)物質(zhì)的物理學(xué)》(4卷，1837～1841)
2、《確定物質(zhì)基本粒子的相對質(zhì)量及它們的化合比的一種方法》
3、《關(guān)于氣體物質(zhì)相互結合的記錄》
4、《原子相對質(zhì)量的測定方法及原子進(jìn)人化合物時(shí)數目之比的測定》
參考資料
[1]
阿莫迪歐·阿伏加德羅 簡(jiǎn)歷 - 名人簡(jiǎn)歷 · 名人簡(jiǎn)歷[引用日期2022-01-08]
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