Жизнь и творчество Амедео Авогадро

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский Государственный Университет им. Н.И. Лобачевского Химический факультет Кафедра высокомолекулярных соединений Реферат по предмету История и методология химии Жизнь и творчество Амедео Авогадро Выполнила Студентка 4 курса Очной формы обучения

Группы 241 Дунаева Ольга Васильевна Проверил проф. Емельянов Даниил Николаевич. Нижний Новгород 2006 год Содержание Аннотация реферата 3 Биографические данные Амедео Авогадро .4 Состояние химии в период деятельности А. Авогадро конец XVIII первая половина XIX века 6

Основные научные открытия А. Авогадро. Формулировки основных обнаруженных ученым закономерностей10 Влияние открытий А. Авогадро на развитие химии. Признание его теории 12 Амедео 1776-1856, итальянского физика и химика, который в 1811 выдвинул молекулярную гипотезу строения вещества, установил один из газовых законов, названный его именем.

Так же в реферате рассматривается состояние химии в период деятельности ученого конец XVIII первая половина XIX века, есть перечень основных научных достижений по химии данного периода. Описывается непростой процесс принятия данной теории в научном мире, и влияние закона А. Авогадро на развитие химической науке. Авогадро Амедео Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро ди Кваренья ди

Черрето 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. По традиции того времени их профессии и должности передавались по наследству.

Когда пришла пора выбирать профессию, Амедео также занялся юриспруденцией. В двадцать лет он получил ученую степень доктора церковного права. Юридическая практика не увлекла Амедео, его интересы были далеки от юриспруденции. В юношеские годы он недолго посещал так называемую школу геометрии и экспериментальной физике. 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. Работы Авогадро, посвященные разным проблемам электричества, появлялись вплоть до 1846 года. В 1803 и 1804 годах Амедео, совместно со своим братом

Феличе, представил в Туринскую Академию наук две работы, посвященные теории электрических 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 проводников и диэлектриков в электрическом поле, в частности явление поляризации диэлектриков. 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 1811 году появляется статья Авогадро Очерк метода определения относительных масс элементарных молекул тел и пропорций, согласно которым они входят в соединения. Излагая основные представления молекулярной теории, Авогадро показал, что она открывает возможность точного определения атомных масс, состава молекул и

характера происходящих химических реакций. Для этого необходимо представить, что молекулы водорода, кислорода, хлора и некоторых других простых веществ состоят не из одного, а из двух атомов. В 1814 году появляется вторая статья Авогадро Очерк об относительных массах молекул простых тел, или предполагаемых плотностях их газа, и о конституции некоторых из их соединений В 1821 году в статье Новые соображения о теории определенных пропорций 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 сентябре 1819 года Авогадро избирается членом Туринской академии наук. В 1820 году королевским указом Авогадро назначается первым профессором новой кафедры высшей физики в Туринский университет. В 1822 году после студенческих волнений

Туринский университет был на год закрыт властями, а ряд его новых кафедр, в том числе и кафедра высшей физики, ликвидирован. Тем не менее в 1823 году Авогадро получает титул заслуженного профессора высшей физики и назначается старшим инспектором Палаты по контролю за государственными расходами. В 1823 году Туринский университет вновь получил кафедру высшей физики, но ее предложили не Авогадро, а известному французскому математику Огюстену

Луи Коши. Спустя два года, после отъезда Коши, Авогадро смог занять эту кафедру, где и проработал до 1850 года. В 1837-1841 годах Авогадро издал четырехтомное сочинение Физика весомых тел, или трактат об общей конституции тел. Этот труд оказался первым в истории учебником молекулярной физики. 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. Он умер в Турине 9 июля 1856 года и похоронен в семейном склепе в Верчелли. Состояние химии, интересы науки и запросы практики в период деятельности Авогадро. 1798 г Товий Егорович Ловиц ввел понятие о пересыщенном растворе.

1800 г Уильям Никольсон и Антони Карлайл осуществили электролиз воды. ХIХ ВЕК 1801 г Жозеф Пруст сформулировал закон постоянства состава. Ч. Хатчетт открыл ниобий. 1802 - Жозеф Гей-Люссак нашел зависимость объема газа от температуры и ввел коэффициент термического объемного расширения. Джон Дальтон сформулировал закон парциальных давлений газов.

А. Экеберг открыл тантал. 1803 - У. Волластон открыл палладий. Йенс Берцелиус и В. Хизингер и независимо от них Мартин Клапрот открыли цезий. Джон Дальтон сформулировал основные положения атомной теории, ввел понятие атомного веса массы, приняв атомную массу водорода за единицу составил таблицу атомных масс. Жозеф Гей-Люссак и Л. Тенар создали прибор для сжигания органических веществ с целью их анализа.

У. Генри установил зависимость количества газа, поглощенного жидкостью, от его давления. 1804 - У. Волластон открыл родий. Смитсон Теннант открыл осмий и иридий. Джон Дальтон сформулировал закон простых кратных отношений. 1806 г. -Йенс Берцелиус впервые употребил термин органическая химия. 1807 - 1808 гг Гемфри Дэви выделил натрий, калий, кальций и магний путем электролиза расплавов их солей

выдвинул электрохимическую теорию химического сродства. 1808 -Жозеф Гей-Люссак и Луи Тенар открыли бор. Жозеф Гей-Люссак сформулировал закон газовых объемов. 1809 - Гемфри Дэви получил фтороводород. 1811 - Бернар Куртуа открыл иод. Амедео Авогадро установил, что одинаковые объемы всех газов при одинаковых температуре и давлении содержат

одинаковое число частиц. 1813 - Гемфри Дэви открыл электрохимическую коррозию металлов. 1814 - У. Волластон развил понятие о химических эквивалентах и составил таблицу эквивалентов.Жозеф Гей-Люссак и Луи Тенар ввели понятие об амфотерности. 1815 - Гемфри Дэви выдвинул водородную теорию кислот. Ф. Штромейер открыл качественную реакцию на крахмал посинение при добавлении иода.

1817 - Ф. Штромейер открыл кадмий. Юхан Арфведсон открыл литий. Гемфри Дэви в 1818 г. получил металлический литий. Йенс Берцелиус открыл селен предложил ввести существующую и поныне систему символов и обозначений элементов и их соединений. Ж. Каванту и П.Пельтье выделили хлорофилл из зеленого пигмента листьев. 1823 - Йенс Берцелиус открыл кремний.Иоганн Деберейнер впервые записал уравнения реакций, используя

символы химических элементов. Юстус Либих и Фридрих Велер открыли явление изомерии. 1825 - Ханс-Кристиан Эрстед открыл алюминий. Майкл Фарадей выделил бензол из отстоев светильного газа и определил его элементный состав. 1826 - Ж. Дюма предложил способ определения плотности паров веществ и разработал метод определения атомных и молекулярных масс по плотности пара. 1827 -

Р. Броун открыл хаотическое движение мелких взвешенных частиц в растворе броуновское движение. 1828 - Йенс Берцелиус открыл торий. Фридрих Велер получил мочевину изомеризацией цианата аммония первый синтез природного органического соединения из неорганических веществ. 1829 - Иоганн Деберейнер разработал классификацию химических элементов триады Деберейнера. 1830 - Ф. Сефстрм открыл ванадий. Ж. Дюма разработал метод количественного анализа азота

в органических соединениях. 1834 - Майкл Фарадей сформулировал законы электролиза и ввел термины электрод, катод, анод, ион, катион, анион, электролиз, электрохимический эквивалент. Жозеф Гей-Люссак развил терию радикалов строения органических соединений. 1835 - Йенс Берцелиус ввел понятие катализ. 1837 - Юстус Либих и Ж. Дюма высказали идею, что органическая химия - химия сложных радикалов и имеет свои

элементы циан, амид, бензоил и др которые играют роль обычных элементов в минеральной химии. 1839 - К. Мосандер открыл редкоземельный элемент лантан. Ж. Дюма ввел представление о типах органических соединений показал, что жиры - сложные эфиры глицерина и высших карбоновых кислот. 1840 - Х. Шенбейн открыл озон. Герман Иванович Гесс сформулировал основной закон термохимии.

Юстус Либих предложил теорию минерального питания растений. 1841 - Йенс Берцелиус ввел понятие аллотропия. К. Фразениус предложил схему качественного анализа катионов металлов с помощью сероводорода. Т. Кларк разработал современный метод определения жесткости воды и выявил различие между временной и постоянной жесткостью. 1842 - Николай Николаевич

Зинин разработал способ восстановления нитро- соединений ароматического ряда в амины. 1843 - К. Мосандер открыл эрбий и тербий. Ш. Жерар ввел представление о гомологических рядах органических соединений. 1844 - Карл Карлович Клаус открыл рутений. 1845 - Ш. Мариньяк получил озон пропусканием электрической искры через кислород. 1846 - О. Лоран дал определение эквивалента как количества простого вещества, которое при замещении

другого простого вещества играет его роль. 1848 - Уильям Томсон Кельвин предложил абсолютную шкалу температур. 1850 - Л. Вильгельми положил начало количественному изучению скоростей протекания химических реакций и показал зависимость скорости от количества реагентов и их природы. К началу 19 века в химии, наконец, стали использоваться количественные характеристики.

Появилось понимание того, что химические элементы соединяются в определенных отношениях. Были сформулированы законы постоянства состава веществ и объемных отношений в химических реакциях. В первые годы 19 столетия английский химик и физик Джон Дальтон 1766 1844 сформулировал основные принципы химической атомистики. Он убедил современников в существовании атомов и ввел понятие атомного веса.

Дальтон возвратил к жизни понятие элемента, но уже в совсем новом смысле как совокупности атомов одного вида. В 19 века произошло разделение химии на неорганическую, органическую, аналитическую и физическую. Главным достижением неорганической химии стало открытие большого числа химических элементов и их соединений. В аналитической химии качественные и количественные методы стали приводиться в определенную систему. Появилась схема анализа катионов металлов. Были созданы новые методы количественного анализа растворов,

газов, различных органических соединений Состав веществ и их классификация. Успехи Лавуазье показали, что применение количественных методов может помочь в определении химического состава веществ и выяснении законов их объединения. Атомная теория. Английский химик Джон Дальтон , подобно древним атомистам, исходил из представления о корпускулярном строении материи, но, основываясь на понятии химических элементов

Лавуазье, принял, что атомы этот термин Дальтон сохранил как дань уважения к Демокриту данного элемента одинаковы и характеризуются кроме других свойств тем, что обладают определенным весом, который он назвал атомным. Дальтон обнаружил, что два элемента могут соединяться друг с другом в различных соотношениях и каждая новая комбинация элементов дает новое соединение. В 1803 эти результаты были обобщены в виде закона кратных отношений.

В 1808 вышел труд Дальтона Новая система химической философии, где он подробно изложил свою атомную теорию. В том же году французский химик Жозеф Луи Гей-Люссак опубликовал предположение о том, что объемы газов, вступающих в реакцию друг с другом, относятся между собой как простые кратные числа закон объемных отношений. К сожалению, Дальтон не сумел увидеть в выводах Гей-

Люссака ничего, кроме помехи для разработки своей теории, хотя эти выводы могли бы стать очень плодотворными в определении относительных атомных весов. Химическое сродство. В течение всего 17 в. химики, рассуждая о сродстве тенденции атомов к образованию соединений, следовали идеям Бехера и Шталя, которые классифицировали все вещества в соответствии с их способностью реагировать со специфическими кислотами. Исследование сродства и состава различных типов веществ пошло по другому

руслу в начале 19 в. с открытием нового аналитического метода. В 1807 английский химик Хамфри Дэви пропустил электрический ток, получаемый от батареи из 250 металлических пластин, через расплавленный поташ карбонат калия и получил маленькие шарики металла, впоследствии названного калием, а затем таким же способом выделил из соды натрий. Дэви предположил, что химическое сродство сводится к электризации атомов при контакте.

Шведский химик Йенс Якоб Берцелиус уточнил и развил представление об атоме и электрическом сродстве, предложив первую концепцию химического взаимодействия электрохимическую теорию. Берцелиус полагал, что, поскольку соли в растворе под действием электрического тока разлагаются на отрицательные и положительные компоненты, все соединения должны состоять из положительных и отрицательных частей радикалов дуалистическая теория Берцелиуса.

Кислород самый электроотрицательный элемент, и те элементы, которые образуют с ним соединения со свойствами оснований, электроположительны, а те, которые образуют вещества с кислотными свойствами, электроотрицательны. В соответствии с этим Берцелиус получил шкалу элементов, первым членом которой был кислород, затем шли сера, азот, фосфор и т.д. с переходом через водород к натрию, калию и другим металлам. К 1840-м годам, однако, стало ясно, что электрохимическая теория не может объяснить существование простых

двухатомных молекул например, O2 и H2 или реакцию замещения водорода положительное сродство хлором отрицательное сродство Основные научные открытия А. Авогадро. Формулировки основных обнаруженных ученым закономерностей. Закон Авогадро В равных объемах различных газов при одинаковых температуре и давлении содержится одинаковое число молекул. Другие важные достижения Указал 1814 г. состав многих соединений щелочных и щелочноземельных металлов, метана, этилового спирта, этилена. Первым обратил внимание на аналогию в свойствах азота,

фосфора, мышьяка и сурьмы - химических элементов, составивших впоследствии главную подгруппу пятой группы периодической системы. В 1820-1840 гг. занимался электрохимией, изучал тепловое расширение тел, теплоемкости и атомные объемы при этом получил выводы, которые координируются с результатами исследований Д. И. Менделеева по удельным объемам тел и современными представлениями о строении вещества. Издал труд Физика весовых тел, или же трактат об общей конструкции тел т.

1-4, 1837 - 1841 гг в котором, в частности, намечены пути к представлениям о нестехиометричности твердых тел и о зависимости свойств кристаллов от их геометрии. Чтобы определить место, которое занимают работы Авогадро в истории науки, необходимо проследить за их развитием. Авогадро не сомневался, что его гипотеза подтверждает основные положения теории Дальтона. Авогадро увидел возможность при помощи разработанных им представлений .определять величины

составных молекул на основании значений объемов сложных газов Ранее было отмечено, что Дальтон не сумел оценить важности второго закона Гей-Люссака для своей атомной теории, наоборот, Авогадро тотчас увидел необходимость применения этого закона к атомной теории, основав таким образом то, что ныне называют атомно-молекулярной теорией. Гей-Люссак показал, пишет Авогадро в статье 1811 г что соединение газов друг с другом всегда происходит

в простейших объемных отношениях и, когда в результате образуется газообразное соединение, его объем также находится и очень простом отношении к объемам его составных частей, но количественные отношения веществ в соединениях, по-видимому, могут зависеть только от относительного числа соединяющихся молекул и числа сложных молекул, которые образующихся в результате этого соединении. Необходимо, таким образом, принять, что имеются также очень простые отношения между объемами газообразных

веществ и числом простых и сложных молекул, образующих эти веществ Первая гипотеза, которая возникает в связи с этим и которая представляется единственно приемлемой, состоит в предположении, что число составных молекул любого газа всегда одно и то же в одном и том же объеме, или же всегда пропорционально объему. Чтобы лучше понять мысль Авогадро, следует заметить, что терминсоставная молекула обозначал у него физическую молекулу, а под

простоймолекулой подразумевался атом. В первой части цитированной статьиАвогадро прилагает свою теорию к конкретным случаям и происходитк оригинальным выводам. Исходя из этой гипотезы, пишет он, мыполучаем средство для довольно легкого определения относительномассы молекул тел, которые могут существовать в газообразном состоянии, и относительного числа этих молекул в соединениях так как отношение масс молекул равно тогда отношению плотностей различных газовпри одинаковых

температурах и давлении, относительное число молекулв каком-либо соединении получается сразу из отношения объемов газовкоторые вошли в его состав. Например, если числа 1,10359 и 0,07321выражают плотности двух газов, кислорода и водорода принимая плотность атмосферного воздуха за единицу, и если отношение между двумя числами совпадает, следовательно, с отношением, существующим между массами двух равных объемов этих двух газов то тоже самое отношение выразит, согласно предложенной гипотезе, отношение масс их молекул.

Таким образом, масса молекулы кислорода будет примерно в 15 раз больше массы молекулы водорода, или, более точно, первая будет относиться ко второй как 15,0741. Точно так же масса молекулы в азоте будет относиться к массе молекулы водорода как 0,96913 к 0, 0732 т.е. как 131 или, более точно, 13,2381. С другой стороны , известно, что отношение объемов водорода к кислороду при образовании воды равно 21 отсюда следует, что вода происходит при соединении одной молекулы

кислорода с двумя молекулами водорода. Таким же путем из объемных отношений, найденных Гей-Люссаком для аммиака, окиси азота, селитряного газа и азотной окиси, следует, что аммиак образуется в результате соединения молекулы азота с тремя молекулами водорода, окись азота N2O из одной молекулы кислорода и двух азота, селитряный газ NO из одной молекулы азота и одной кислорода и азотная окись

NO2 - из одной молекулы азота и двух молекул кислорода В 1814 году появляется вторая статья Авогадро Очерк об относительных 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 соответствующих газов 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 условияхp1 атм. t0 C он занимает 22,414 л. Число молекул в моле любого вещества одинаково.

Оно получило название числа Авогадро. Его принято обозначать буквой NA. По современным данным NA6,0220941023 моль-1 Влияние открытий А. Авогадро на развитие химии. Признание его теории Через несколько лет после появления первой статьи А. Авогадро об объемных оношениях реагирующих газов в печати появилась в форме письма к

К. Бертолле статья Андре Мари Ампера 1775- 1836, посвященная вопросу о кристаллических формах тел. Ссылаясь на Гей-Люссака, А. Ампер высказал положение о том, что число частиц газа пропорционально его объему. Он также называет частицы атомы молекулами, ограничиваясь лишь упоминаниями о числе атомов в молекулах и обходя вопрос о приложении своих воззрений. Поэтому едва ли справедливо считать А. Ампера соавтором закона

А. Авогадро. Гипотеза Авогадро была окончательно принята химиками лишь спустя полвека. Большинство его современников не понимали различия между простыми и сложными молекулами атомами и молекулами. Против идей Авогадро выступили многие ведущие ученые того времени, в том числе Дж.Дальтон, У.Волластон, Й.Берцелиус. Дальтон утверждал Никому не дано разделить атом. Признанию гипотезы Авогадро содействовало выступление на

Международном конгрессе химиков в Карлсруэ в 1860 С.Канниццаро, который ярко и убедительно изложил закон Авогадро. В.Нернст назвал закон Авогадро рогом изобилия, дарованным нам молекулярной теорией. Именем Авогадро названа физическая константа число Авогадро число молекул в 1 моле любого вещества или число атомов в грамм-моле любого химически простого

вещества. 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. Помимо этого, Авогадро опубликовал более 40 статей, относящихся к другим областям естествознания. Он раньше Берцелиуса дал электрохимическое толкование химическим процессам, расположил элементы в непрерывный

электрохимический ряд, высказал новые идеи в области термохимии. Список используемой литературы 1Фигуровский Н. А. История химии Н.А. Фигуровский М. Просвящение, 1979. -311 с. 2Джуа М. История химии Пер. с итал. М. Джуа М. Мир, 1975. 477с. 3 Биографии великих химиков Пер. с нем.

Под ред. К. Хайнинга М. Мир, 1981. 386 с. 4 Гельфер Я. Амедео Авогадро Я. Гельфер, В. Лешковцев Квант. 1976 8 С. 21- 27. 5 httpcenter.fio.rumethodRESOURCESALIKBERO VALYU010202histchem.HTML 6 http100top.ruencyclopedia редактор Вячеслав Румянцев 7 httpwww.krugosvet.ruarticles411004127100 4127a4.htm1004127-L-122