Le physicien et chimiste italien Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro, Conte de Quaregna e di Cerreto (1776-1856), a écrit l'hypothèse connue sous le nom de loi d'Avogadro, qui a finalement clarifié les fondements de la chimie moléculaire et de la physique. ]
Né à Turin le 9 août 1776, Amedeo Avogadro est issu d'une ancienne famille juridique, dont le nom dérive du latin de advocatis (concernant la loi). Il a obtenu un diplôme de philosophie en 1789, un baccalauréat en jurisprudence en 1792 et un doctorat en droit ecclésiastique quelques années plus tard.
Après plusieurs années d'expérience juridique, Avogadro trouve sa véritable vocation dans l'étude des sciences physiques. Bien que largement autodidacte, il a acquis une connaissance approfondie des études de la matière en expansion à l'état gazeux. En 1809, il fut nommé professeur de physique au Collège royal de Vercelli. Jusqu'à cette époque, son seul article scientifique avait porté sur un sujet dans le nouveau domaine de l'électricité.
Son grand mémoire
En juillet 1811, Avogadro publie ses mémoires dans le Journal de physique de Paris . Il a commencé par attirer l'attention sur la découverte par le chimiste français Joseph Louis Gay-Lussac que lorsque les gaz se combinent, ils le font dans de simples proportions intégrales en volume. Gay-Lussac fournit les preuves expérimentales pour généraliser cette propriété des rapports de volume pour tous les gaz; c'est-à-dire que deux volumes d'ammoniac (NH3) sont composés d'un volume d'azote et de trois volumes d'hydrogène, et ainsi de suite pour de nombreux cas similaires de proportions simples et intégrales.
Sur la base de ce type d'évidence, Avogadro a tiré la conclusion logique que le nombre de "molécules intégrantes" dans tous les gaz est toujours le même pour des volumes égaux. Il a également conclu que les rapports des masses des molécules sont les mêmes que ceux des densités des différents gaz à température et pression égales et que le nombre relatif de molécules dans un composé donné est donné en même temps par le rapport des volumes de les gaz qui le forment.
Dans un document supplémentaire envoyé au Journal de physique en 1814, Avogadro a déduit les formules correctes pour COCl2, H2S et CO2, et de postuler une analogie entre le carbone et le silicium, il a affirmé la composition correcte de silice, SiO2. À partir des données disponibles, il a calculé approximativement les poids atomiques corrects pour le carbone, le chlore et le soufre. Il a contribué massivement à la compréhension des propriétés et des réactions du fluor élémentaire «changeur». Il a publié ces résultats et des conclusions connexes dans un ouvrage en quatre volumes intitulé Fisica de 'corpi ponderabili, ossia trattato della constituzione generale de' corpi (1837-1841). Ce livre a influencé la grande carrière de découverte de Michael Faraday.
La simplicité et la clarté des vues d'Avogadro, bien que citées par des scientifiques de premier plan, tels qu'André Marie Ampée, n'étaient pas convaincantes pour la majorité des chimistes contemporains. Ce manque d'intérêt était dû en partie à la nouveauté des théories atomiques qui avaient été présentées au monde quelques années auparavant par John Dalton; de plus, le tempérament méthodologique de l'époque, profondément expérimentaliste et empirique, empêchait de considérer avec soin une inférence purement logique à partir de faits chimiques non soutenus par des masses de données de laboratoire.
Un autre aspect confus du mémoire d'Avogadro était l'utilisation du terme ambigu de «molécule». Non seulement cela entrait en conflit avec l'atomisme newtonien vigoureux des écoles anglaises et françaises, mais il impliquait une série de réactions chimiques pour lesquelles aucune preuve décisive ne se présentait. Dalton, par exemple, avait postulé que l'eau était formée par la simple addition de l'élément hydrogène à l'élément oxygène, ou H + O → HO, tandis que le processus correct implicite dans l'hypothèse d'Avogadro était 2H2 + O2 (sous forme moléculaire) → 2H2O .
Autres activités
Lorsque la première chaire italienne de physique mathématique a été créée à l'Université de Turin en 1820, Avogadro a reçu le poste de professeur. Deux ans plus tard, à cause de la tourmente qui agite le pays, la chaise a été supprimée. Avogadro retourna à son poste en 1834 et le conserva jusqu'à sa retraite en 1850. Il épousa Donna Felicita Mazzi, dont il eut six fils. Deux fils se sont élevés à des postes de distinction: Luigi, qui est devenu général de l'armée italienne, et Felici, qui est devenu président de la Cour d'appel.
Avogadro a également servi l'Italie en tant que fonctionnaire compétent et honnête. Il a occupé des postes au Bureau national des statistiques, aidé à établir un service météorologique national et, en 1848, il est devenu membre du Conseil supérieur de l'instruction publique. Modeste et à la retraite, il était indifférent aux honneurs et évitait scrupuleusement les luttes publiques de priorité qui caractérisaient la société scientifique continentale au milieu du XIXe siècle.
On peut voir une certaine indication de la nature fondamentale de la loi d'Avogadro dans le fait que lorsque la théorie thermodynamique moderne fut établie à la fin du XIXe siècle, le grand scientifique allemand Walter Nernst, lauréat du Prix Nobel, intitula son manuel Chimie du point de vue de la règle d'Avogadro et de la thermodynamique.
Lectures supplémentaires sur Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro
Une discussion de la vie et du travail d'Avogadro apparaît dans J. R. Partington, A History of Chemistry, vol. 4 (1964). Voir aussi Sir William Augustus Tilden, Chimistes célèbres: les hommes et leur travail (1921); Eduard Farber, L'évolution de la chimie: une histoire de ses idées, méthodes et matériaux (1952, 2e éd., 1969); Henry M. Leicester et Herbert S. Klickstein, éditeurs, A Source Book in Chemistry, 1400-1900 (1952); et Isaac Asimov, Une brève histoire de la chimie: une introduction aux idées et aux concepts de la chimie (1965).
Sources biographiques supplémentaires
Morselli, Mario, Amedeo Avogadro, une biographie scientifique, Dordrecht; Boston: D. Reidel Pub. Co.; Hingham, MA: Vendu et distribué aux États-Unis et au Canada par Kluwer Academic Publishers, 1984.