12
К 175-летию закона Авогадро
Итальянский физик Амедео Авогадро*) (1776—1856) происходил из семьи, все мужчины которого, начиная с XII века, неизменно становились адвокатами. Полягают даже, что сама фамилия Авогадро возникла из avvocato (по-итальянски — адвокат). Но будущий ученый, в двадцать лет получивший диплом доктора права, не сликом долго сохранял верность семейной традиции. Еще в юношеские годы у него пробудился живой интерес к точным наукам, а с 1800 года все свободное время он стал отдавать изучению физики и математики.
Через несколько лет Авогадро уже автор двух научных работ и член-корреспондент Туринской академии наук; в 1806 году он, наконец, оставляет адвокатскую практику и становится преподавателем физики и математики. Бывший корист продолжает упорно штуидировать специализную литературу, растет число его собственных научных работ. В ученых кругах Италии имя Авогадро получает широкую известность. В 1819 году его избрают действительным членом Туринской академии, а годом позже королевским указаом назначают профессором первой в Италии кафедры высшей (по-современному — теоретической) физики в Туринском университете.
Человек пропищательногоума, энциклопедических знаний и редкой скромности, Авогадро у себя на родине пользовался высоким научным авторитетом. Но за пределами Италии его исследования никакого отклика не находит. Широкое признание пришло лишь спустя четыре года после смерти ученого, когда в 1860 году на первом международном химическом конгрессе в Германии его соотчетственник химик С. Канницар сумел doenстия
*) Его полное имя Лоренцо Романо Амедео Карло Авогадро ди Куаргуа э ди Каррето.
до собрашихся содержание одной из статей Авогадро, написанной еще в 1811 году. В этой статье был сформирован знаменитый закон Авогадро:
В равных объемах различных газов при одинаковых температуре и давления содержится равное число молекул.
К этому важнейшейему выводу Авогадро пришел, анализируя опубликованные в 1808 году экспериментальные результаты французского физика Ж. Л. Гей-Люссака (1778—1850), изучавшего объемные соотношения в реакциях между газами и установившего, что объемы вступали их в реакцию газов и газообразных продуктов реакции относится как небольшие целые числа.
За десять лет до Авогадро гипотезу равенства числа части в равных объемах всех газов рассматривал основоположник химического атомистики англичанин Дж. Дальтон (1766—1844). Однако он вынужден был ответнуть эту, по его словам, «туманную» идею как противоречную разработанным им схемам ряда химических реакций.
Задачу, в котором запутались Дальтон и Гей-Люссака, а вместе с ними и множеством других крупных ученых, красив и просто решил тогда еще никому неизвестный Авогадро. Рассудал он следующим образом. Дальтон, несомненно, прав, утверждая, что элементарный акт химического реакции состоит в перегруппировке atoms, этих реакно существующих дискретиных порций материалов, из которых состоит все вещества. А колбского так так, то открытия Гей-Люссака с необходимостью следует, что между объемами газов и числом образующих их части должны существовать какое-то нежитное соотношение. Самое простое — предположить, что равные объемы всех газов при одинаковых внешних условиях содержат равное число части. Но в таком случае возникнет противоречие между обещенными схемами газов их реакций и данныхми измерений. Действительно, реакцию образования водяного пара из водорода и кислорода представляет собой водорода и одного atoms кислорода образуется одна молекула воды. Значит, если считать, что равные числа части занимают равные объемы, относение соответствующих объектов в этой реакции должно быть 2:1:1, а не 2:1:2, как установил Гей-Люссак.
Размышления над этой и несколькоими аналогичными неувязками привели Авогадро к выводу, что представления химков о газовых реакциях неточны. Так, в реакции образования воды него норно пара соединиются не atoms, а двухатомные молекулы водорода и кислорода, то есть реакция должна идти по схеме: , в точности ответающий на денному относению объемов 2:1:2. Подобным же образом ученый легко привед в строоге соответствие с экспериментальным данным и рядом других схем газовых реакций.
Казалось бы, «простейшее» предположение Авогадро, как полностью оправдывает, должно было быстро получить признание в качестве нового фундаментального закона природы, тем более, что ученый оправдовал свою стать в известном французском научном журнале. Но, как уже говорилось, это произойдет лишь полвека спустя. В чем причина этой дилительной задажки? Вероятно, частично она объясняется тем, что Авогадро как человек, лишенный чистойбиния, почти ничего не сделал для пропаганды своего открытия, устранился от борббы за его признание зарубежными коллекциями. Но главное вдухный мир еще не был готов для восприятия выводов Авогадро, поскольку в отношении выводов Авогадро, поскольку в отношении исходных понятенийatom-молекулярной теории царица полная неразберика. Отсутствовать элементарное взаимопонимение: то, что один называл atomом, другой называл молекулой, а третий — частей. Физики представляют себе atoms и молекулы совсем не так, как химки. Многие вообще не верили в их реализации сущевование и считали их лишь условными символами. Собственно
(Окончание см. на c. 20)