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BIOGRAPHIES DE GRANDS SCIENTIFIQUES
Avogadro Amedeo. Biographie d'un scientifique
Annuaire / Biographies de grands scientifiques
Avogadro est entré dans l'histoire de la physique en tant qu'auteur de l'une des lois les plus importantes de la physique moléculaire. Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregna e di Cerreto est né le 9 août 1776 à Turin, capitale de la province italienne du Piémont, dans la famille de Filippo Avogadro, employé du département judiciaire. Amedeo était le troisième de huit enfants. Ses ancêtres du XIIe siècle étaient au service de l'Église catholique en tant qu'avocats et, selon la tradition de l'époque, leurs professions et fonctions ont été héritées. Au moment de choisir un métier, Amedeo se lance également dans le droit. Dans cette science, il réussit rapidement et à l'âge de vingt ans, il reçut le diplôme de docteur en droit ecclésiastique. La pratique juridique ne fascinait pas Amedeo, ses intérêts étaient loin de la jurisprudence. Dans sa jeunesse, il a brièvement fréquenté la soi-disant école de géométrie et de physique expérimentale. C'est elle qui a éveillé en lui l'amour de ces sciences. Mais, n'ayant pas reçu suffisamment de connaissances systématiques, il a été contraint de s'auto-éduquer. À l'âge de 25 ans, il a commencé à consacrer tout son temps libre à l'étude des sciences physiques et mathématiques. Avogadro a commencé sa carrière scientifique par l'étude des phénomènes électriques. Cet intérêt s'est intensifié surtout après que Volta ait inventé la première source de courant électrique en 1800, et aussi en lien avec la discussion entre Galvani et Volta sur la nature de l'électricité. Ces questions étaient à la pointe de la science à l'époque, et c'est tout naturellement que le jeune Avogadro a décidé de s'y essayer. Les ouvrages d'Avogadro, consacrés à divers problèmes d'électricité, parurent jusqu'en 1846. Il a également accordé une grande attention à la recherche dans le domaine de l'électrochimie, essayant de trouver un lien entre les phénomènes électriques et chimiques, ce qui l'a amené à créer une sorte de théorie électrochimique. À cet égard, ses recherches étaient en contact avec les travaux des célèbres chimistes Davy et Berzelius. En 1803 et 1804, Amedeo, avec son frère Felice, a présenté deux articles sur la théorie des phénomènes électriques et électrochimiques à l'Académie des sciences de Turin, pour laquelle il a été élu en 1804 membre correspondant de cette académie. Dans son premier ouvrage, intitulé Note analytique sur l'électricité, il explique le comportement des conducteurs et des diélectriques dans un champ électrique, en particulier le phénomène de polarisation des diélectriques. Les idées exprimées par lui ont ensuite été plus amplement développées dans les travaux d'autres scientifiques, notamment Ampère. En 1806, Avogadro obtient un poste de précepteur au Lycée de Turin, puis, en 1809, il est transféré comme professeur de physique et de mathématiques au Lycée de Vercelli, où il travaille pendant une dizaine d'années. Au cours de cette période, il se familiarise avec une énorme quantité de littérature scientifique, faisant de nombreux extraits des livres et articles de revues qu'il a lus. Ces extraits, qu'il ne cessa de conserver jusqu'à la fin de ses jours, s'élevaient à 75 volumes d'environ 700 pages chacun ! Le contenu de ces volumes témoigne de la versatilité des intérêts d'Avogadro, du travail colossal qu'il a accompli, "reconvertissant" d'avocat à physicien. Avogadro a organisé sa vie de famille assez tard, alors qu'il avait déjà plus de trente ans. Alors qu'il travaillait à Verceil, il rencontra sa future épouse Anna Maria Mazzie di Giuseppe, la fille d'un notaire qui avait 18 ans de moins que lui. De ce mariage, il eut huit enfants - deux fils et six filles. Aucun d'entre eux n'a hérité de sa profession et de ses intérêts. En 1808, le scientifique français Gay-Lussac, étudiant les réactions entre les gaz, a découvert que les volumes de gaz réactifs et de produits de réaction gazeux sont liés comme de petits nombres entiers. Et en 1811, paraît l'article d'Avogadro "Essai sur la méthode de détermination des masses relatives des molécules élémentaires des corps et les proportions selon lesquelles elles sont comprises dans les composés". Esquissant les idées de base de la théorie moléculaire, Avogadro a montré que non seulement elle ne contredit pas les données obtenues par Gay-Lussac, mais, au contraire, est en excellent accord avec elles et ouvre la possibilité de déterminer avec précision les masses atomiques, la composition des molécules et la nature des réactions chimiques en cours. Pour ce faire, tout d'abord, il faut imaginer que les molécules d'hydrogène, d'oxygène, de chlore et de certaines autres substances simples ne sont pas constituées d'un, mais de deux atomes. Dans le même travail, Avogadro est arrivé à la conclusion importante suivante : "... le nombre... de molécules est toujours le même dans les mêmes volumes de n'importe quel gaz." Bien sûr, si les volumes sont mesurés aux mêmes pressions et températures. Il a en outre écrit qu '"il existe maintenant un moyen très facile de déterminer les masses relatives des molécules de corps qui peuvent être obtenues à l'état gazeux, et le nombre relatif de molécules dans les composés". Grâce à la nouvelle loi, Avogadro a été le premier à obtenir, en particulier, la formule correcte de la réaction de formation d'eau. En 1814, le deuxième article d'Avogadro parut, "Essai sur les masses relatives des molécules des corps simples, ou les supposées densités de leur gaz, et sur la constitution de quelques-uns de leurs composés". La loi d'Avogadro est clairement formulée ici: "... des volumes égaux de substances gazeuses aux mêmes pressions et températures correspondent à un nombre égal de molécules, de sorte que les densités de divers gaz sont une mesure des masses des molécules des gaz correspondants ." Plus loin dans l'article, les applications de cette loi pour déterminer la composition des molécules de nombreuses substances inorganiques sont envisagées. Étant donné que la masse d'une mole d'une substance est proportionnelle à la masse d'une seule molécule, la loi d'Avogadro peut être formulée comme l'affirmation selon laquelle une mole de toute substance à l'état gazeux aux mêmes températures et pressions occupe le même volume. Comme les expériences l'ont montré, dans des conditions normales, le nombre de molécules dans une mole de n'importe quelle substance est le même. Il s'appelle le numéro d'Avogadro. Ce nombre est l'une des constantes universelles les plus importantes de la physique et de la chimie modernes. Il est utilisé pour déterminer un certain nombre d'autres constantes universelles, par exemple la constante de Boltzmann, la constante de Faraday, etc. Le nombre d'Avogadro peut être déterminé par de nombreuses méthodes indépendantes. L'excellent accord des valeurs obtenues dans ce cas était une preuve convaincante de la réalité des molécules et de la validité de la théorie moléculaire-cinétique. En 1821, dans l'article "Nouvelles considérations sur la théorie de certaines proportions dans les composés et sur la détermination des masses des molécules des corps", Avogadro résume ses presque dix années de travail dans le domaine de la théorie moléculaire et étend sa méthode pour déterminer la composition des molécules à un certain nombre de substances organiques. Dans le même article, il a montré que d'autres chimistes, principalement Dalton, Davy et Berzelius, qui n'étaient pas familiers avec son travail, continuent d'avoir des opinions erronées sur la nature de nombreux composés chimiques et la nature des réactions qui se produisent entre eux. En septembre 1819, Avogadro est élu membre de l'Académie des sciences de Turin. À cette époque, il était déjà devenu célèbre parmi ses collègues pour ses travaux dans le domaine de la théorie moléculaire, de l'électricité et de la chimie. En 1820, par décret royal, Avogadro est nommé premier professeur du nouveau département de physique supérieure de l'Université de Turin. Intéressant sont les vues d'Avogadro sur l'enseignement de la physique, exprimées par lui lorsqu'il a pris cette position. La science italienne à cette époque était encore très peu développée. Dans un effort pour aider son pays natal à rattraper le niveau de développement des sciences naturelles avec d'autres pays européens, Avogadro a esquissé un vaste plan d'action. Son idée principale était la nécessité de combiner l'enseignement avec l'activité scientifique. Ces idées progressistes n'étaient pas destinées à se réaliser en raison des événements militaires et politiques en Italie au début des années vingt. En 1822, après des troubles étudiants, l'Université de Turin est fermée pendant un an par les autorités et plusieurs de ses nouveaux départements, dont le Département de physique supérieure, sont liquidés. Néanmoins, en 1823, Avogadro reçut le titre honorifique de professeur honoré de physique supérieure et fut nommé inspecteur principal de la Chambre de contrôle des dépenses publiques - une position financière et juridique très éloignée de la science. Malgré les nouvelles responsabilités, Avogadro a continué à s'engager dans la recherche scientifique. En 1833, l'Université de Turin reçoit à nouveau la chaire de physique supérieure, mais elle n'est pas offerte par Avogadro, mais par le célèbre mathématicien français Augustin Louis Cauchy, qui quitte sa patrie en 1830. Ce n'est que deux ans plus tard, après le départ de Cauchy, qu'Avogadro put occuper cette chaire, où il travailla jusqu'en 1850. La même année, il quitte l'université, passant la chaire à son élève Felice Cue. Dans les années 1837-1841, Avogadro publie un ouvrage en quatre volumes "Physique des corps pesants, ou un traité sur la constitution générale des corps". Chaque volume comptait plus de 900 pages. À cette époque, Avogadro avait déjà 65 ans, mais son esprit était encore clair et son amour pour la science et l'assiduité étaient inépuisables. Ce travail s'est avéré être le tout premier manuel de physique moléculaire. Les contemporains dans leurs mémoires décrivent Avogadro comme une personne très modeste, impressionnable et charmante. Ils notent sa bonne volonté, sa sincérité dans ses relations avec les autres. "Très instruit sans pédantisme, sage sans fanfaronnade, méprisant le luxe, ne se souciant pas de la richesse, ne recherchant pas les honneurs, indifférent à ses propres mérites et à sa propre renommée, modeste, modéré, bienveillant" - c'est ainsi qu'un de ses contemporains caractérise Avogadro. Dans son indifférence aux honneurs, il était une rare exception parmi les scientifiques de l'époque. Après avoir quitté l'université, Avogadro a servi pendant un certain temps comme inspecteur principal de la Chambre de contrôle, et a également été membre de la Commission supérieure de statistique, du Conseil supérieur de l'instruction publique et président de la Commission des poids et mesures. Malgré son âge vénérable, il continue à publier ses recherches dans les actes de l'Académie des sciences de Turin. Son dernier ouvrage a été publié trois ans avant sa mort, alors qu'Avogadro avait 77 ans. Il meurt à Turin le 9 juillet 1856 et est inhumé dans le caveau familial à Vercelli. L'année suivant la mort d'Avogadro, en reconnaissance de ses services à la science, un buste en bronze de lui fut érigé à l'Université de Turin. L'énorme contribution d'Avogadro au développement de la théorie moléculaire est restée longtemps pratiquement inaperçue de ses contemporains. Et même bien plus tard, cette loi fut souvent appelée loi Avogadro-Ampère dans la littérature, bien qu'Avogadro l'ait formulée trois ans plus tôt qu'Ampère. Jusqu'au début des années 1858, l'arbitraire régnait en chimie, tant dans l'estimation des masses moléculaires que dans la description des réactions chimiques ; il y avait beaucoup d'idées fausses sur la composition atomique de nombreuses substances complexes. Il est même allé jusqu'à tenter d'abandonner complètement les concepts moléculaires. Ce n'est qu'en XNUMX que le chimiste italien Cannizzaro, après avoir lu la lettre d'Ampère à Bertholla, dans laquelle il est fait référence à l'œuvre d'Avogadro, « redécouvre » ces œuvres et s'étonne de voir qu'elles éclairent complètement l'image confuse de l'État. de la chimie de l'époque. En 1860, Cannizzaro parla en détail des travaux d'Avogadro lors du premier Congrès international de chimie à Karlsruhe, et son rapport fit une énorme impression sur les scientifiques qui y étaient présents. Comme l'a dit l'un d'eux, il a senti le voile tomber de ses yeux, les doutes ont disparu, et à la place il y avait un calme sentiment de certitude. Le grand chimiste russe Mendeleev, qui a également participé aux travaux de ce congrès, a écrit plus tard: "Dans les années 50, certains ont pris le poids atomique de l'oxygène égal à 8, d'autres - 16. Des problèmes, des incohérences ont prévalu. En 1860, des chimistes de tous sur le monde réunis à Karlsruhe afin de parvenir à un accord, à l'uniformité. Ayant assisté à ce congrès, je me souviens très bien de l'ampleur du désaccord et de la manière dont les partisans de Gérard poursuivaient avec ardeur les conséquences de la loi d'Avogadro. La vérité, sous la forme de la loi d'Avogadro-Gerard, à travers le congrès, s'est diffusée plus largement et peu après a conquis tous les esprits. Puis les nouveaux poids atomiques se sont renforcés d'eux-mêmes, et déjà à partir des années 70, ils sont devenus d'usage général. Les mérites d'Avogadro en tant que l'un des fondateurs de la théorie moléculaire ont depuis reçu une reconnaissance universelle. Auteur : Samin D.K.
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