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BIOGRAFIEN GROSSER WISSENSCHAFTLER
Avogadro Amedeo. Biographie des Wissenschaftlers
Verzeichnis / Biografien großer Wissenschaftler
Avogadro ging als Autor eines der wichtigsten Gesetze der Molekularphysik in die Geschichte der Physik ein. Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregna e di Cerreto wurde am 9. August 1776 in Turin, der Hauptstadt der italienischen Provinz Piemont, in der Familie des Justizbeamten Filippo Avogadro geboren. Amedeo war das dritte von acht Kindern. Seine Vorfahren aus dem XNUMX. Jahrhundert standen als Rechtsanwälte im Dienst der katholischen Kirche und nach damaliger Tradition wurden ihre Berufe und Ämter vererbt. Als die Berufswahl anstand, wandte sich Amedeo auch der Rechtswissenschaft zu. In dieser Wissenschaft war er schnell erfolgreich und im Alter von zwanzig Jahren erhielt er den Grad eines Doktors des Kirchenrechts. Die Rechtspraxis faszinierte Amedeo nicht, seine Interessen waren weit entfernt von der Rechtswissenschaft. In seiner Jugend besuchte er kurzzeitig die sogenannte Schule für Geometrie und Experimentalphysik. Sie war es, die in ihm die Liebe zu diesen Wissenschaften erweckte. Da er jedoch nicht genügend systematisches Wissen erhalten hatte, war er gezwungen, sich selbst zu erziehen. Als er bereits 25 Jahre alt war, begann er seine gesamte Freizeit dem Studium der physikalischen und mathematischen Wissenschaften zu widmen. Avogadro begann seine wissenschaftliche Laufbahn mit dem Studium elektrischer Phänomene. Dieses Interesse verstärkte sich besonders, nachdem Volta 1800 die erste elektrische Stromquelle erfunden hatte, und auch im Zusammenhang mit der Diskussion zwischen Galvani und Volta über die Natur der Elektrizität. Diese Fragen standen zu dieser Zeit im Vordergrund der Wissenschaft, und es ist nur natürlich, dass der junge Avogadro beschloss, sich hier zu versuchen. Avogadros Werke, die sich verschiedenen Problemen der Elektrizität widmeten, erschienen bis 1846. Er widmete auch der Forschung auf dem Gebiet der Elektrochemie große Aufmerksamkeit und versuchte, eine Verbindung zwischen elektrischen und chemischen Phänomenen zu finden, was ihn dazu veranlasste, eine Art elektrochemische Theorie zu entwickeln. In dieser Hinsicht stand seine Forschung in Kontakt mit den Arbeiten der berühmten Chemiker Davy und Berzelius. 1803 und 1804 legte Amedeo zusammen mit seinem Bruder Felice zwei Abhandlungen über die Theorie der elektrischen und elektrochemischen Phänomene der Turiner Akademie der Wissenschaften vor, für die er 1804 zum korrespondierenden Mitglied dieser Akademie gewählt wurde. In seiner ersten Arbeit mit dem Titel Analytical Note on Electricity erläuterte er das Verhalten von Leitern und Dielektrika in einem elektrischen Feld, insbesondere das Phänomen der Polarisation von Dielektrika. Die von ihm geäußerten Ideen wurden dann in den Arbeiten anderer Wissenschaftler, insbesondere von Ampère, umfassender entwickelt. 1806 bekam Avogadro eine Stelle als Tutor am Turiner Lyzeum, und 1809 wurde er als Lehrer für Physik und Mathematik an das Vercelli-Lyzeum versetzt, wo er etwa zehn Jahre arbeitete. In dieser Zeit lernt er eine große Menge wissenschaftlicher Literatur kennen und fertigt zahlreiche Auszüge aus den von ihm gelesenen Büchern und Zeitschriftenartikeln an. Diese Auszüge, die er bis zum Ende seiner Tage aufbewahrte, beliefen sich auf 75 Bände mit jeweils etwa 700 Seiten! Der Inhalt dieser Bände zeugt von der Vielseitigkeit von Avogadros Interessen, von der kolossalen Arbeit, die er geleistet hat, der „Umschulung“ vom Juristen zum Physiker. Avogadro ordnete sein Familienleben erst spät, als er schon über dreißig war. Während seiner Tätigkeit in Vercelli lernte er seine spätere Frau Anna Maria Mazzie di Giuseppe kennen, die Tochter eines 18 Jahre jüngeren Notars. Aus dieser Ehe hatte er acht Kinder – zwei Söhne und sechs Töchter. Keiner von ihnen erbte seinen Beruf und seine Interessen. 1808 fand der französische Wissenschaftler Gay-Lussac bei der Untersuchung von Reaktionen zwischen Gasen heraus, dass die Volumina von reagierenden Gasen und gasförmigen Reaktionsprodukten als kleine ganze Zahlen zusammenhängen. Und 1811 erscheint Avogadros Artikel "Aufsatz über die Methode zur Bestimmung der relativen Massen der Elementarmoleküle von Körpern und der Proportionen, nach denen sie in den Verbindungen enthalten sind". Avogadro skizzierte die Grundideen der Molekulartheorie und zeigte, dass sie den von Gay-Lussac gewonnenen Daten nicht nur nicht widerspricht, sondern im Gegenteil hervorragend mit ihnen übereinstimmt und die Möglichkeit eröffnet, die Atommassen genau zu bestimmen, die Zusammensetzung von Molekülen und die Art der stattfindenden chemischen Reaktionen. Dazu muss man sich zunächst vorstellen, dass die Moleküle von Wasserstoff, Sauerstoff, Chlor und einigen anderen einfachen Substanzen nicht aus einem, sondern aus zwei Atomen bestehen. In derselben Arbeit kam Avogadro zu der folgenden wichtigen Schlussfolgerung: "... die Anzahl ... der Moleküle ist immer gleich in den gleichen Volumina aller Gase." Natürlich, wenn die Volumina bei gleichen Drücken und Temperaturen gemessen werden. Er schrieb weiter, dass "es jetzt ein sehr einfaches Mittel gibt, um die relativen Massen der Moleküle von Körpern, die im gasförmigen Zustand erhalten werden können, und die relative Anzahl von Molekülen in Verbindungen zu bestimmen." Dank des neuen Gesetzes erhielt Avogadro als erster insbesondere die richtige Formel für die Reaktion der Wasserbildung. 1814 erschien Avogadros zweiter Artikel: „Aufsatz über die relativen Massen der Moleküle einfacher Körper oder die angenommenen Dichten ihres Gases und über die Konstitution einiger ihrer Verbindungen.“ Das Gesetz von Avogadro ist hier klar formuliert: „... gleiche Volumina gasförmiger Stoffe bei gleichen Drücken und Temperaturen entsprechen einer gleichen Anzahl von Molekülen, so dass die Dichten verschiedener Gase ein Maß für die Massen der Moleküle der entsprechenden Gase sind ." Weiter in dem Artikel werden die Anwendungen dieses Gesetzes zur Bestimmung der Zusammensetzung der Moleküle zahlreicher anorganischer Substanzen betrachtet. Da die Masse eines Mols einer Substanz proportional zur Masse eines einzelnen Moleküls ist, kann das Avogadro-Gesetz als die Aussage formuliert werden, dass ein Mol einer beliebigen Substanz im gasförmigen Zustand bei denselben Temperaturen und Drücken dasselbe Volumen einnimmt. Wie Experimente gezeigt haben, ist die Anzahl der Moleküle in einem Mol einer Substanz unter normalen Bedingungen gleich. Sie wird Avogadro-Zahl genannt. Diese Zahl ist eine der wichtigsten universellen Konstanten der modernen Physik und Chemie. Es wird zur Bestimmung einer Reihe anderer universeller Konstanten verwendet, z. B. der Boltzmann-Konstante, der Faraday-Konstante usw. Die Avogadro-Zahl kann durch viele unabhängige Methoden bestimmt werden. Die hervorragende Übereinstimmung der in diesem Fall erhaltenen Werte war ein überzeugender Beweis für die Realität von Molekülen und die Gültigkeit der molekularkinetischen Theorie. 1821 fasste Avogadro in dem Artikel „Neue Überlegungen zur Theorie bestimmter Verhältnisse in Verbindungen und zur Bestimmung der Massen der Moleküle von Körpern“ seine fast zehnjährige Arbeit auf dem Gebiet der Molekulartheorie zusammen und erweiterte seine Methode zur Bestimmung der Zusammensetzung von Molekülen zu einer Reihe organischer Substanzen. In demselben Artikel zeigte er, dass andere Chemiker, vor allem Dalton, Davy und Berzelius, die mit seiner Arbeit nicht vertraut waren, weiterhin falsche Ansichten über die Natur vieler chemischer Verbindungen und die Natur der zwischen ihnen ablaufenden Reaktionen haben. Im September 1819 wurde Avogadro zum Mitglied der Turiner Akademie der Wissenschaften gewählt. Zu diesem Zeitpunkt war er unter seinen Kollegen bereits für seine Arbeiten auf dem Gebiet der Molekulartheorie, Elektrizität und Chemie bekannt. 1820 wurde Avogadro per königlichem Dekret zum ersten Professor der neuen Fakultät für höhere Physik an der Universität Turin ernannt. Interessant sind die Ansichten Avogadros zum Physikunterricht, die er äußerte, als er diese Position einnahm. Die italienische Wissenschaft war damals noch sehr schwach entwickelt. Um seinem Heimatland dabei zu helfen, im Entwicklungsstand der Naturwissenschaften mit anderen europäischen Ländern gleichzuziehen, skizzierte Avogadro einen umfassenden Aktionsplan. Seine Hauptidee war die Notwendigkeit, Lehre mit wissenschaftlicher Tätigkeit zu verbinden. Diese fortschrittlichen Ideen sollten aufgrund der militärischen und politischen Ereignisse in Italien Anfang der zwanziger Jahre nicht verwirklicht werden. 1822 wurde die Turiner Universität nach Studentenunruhen für ein ganzes Jahr von den Behörden geschlossen und eine Reihe ihrer neuen Abteilungen, darunter die Abteilung für Höhere Physik, liquidiert. Trotzdem erhielt Avogadro 1823 den Ehrentitel eines geehrten Professors der höheren Physik und wurde zum leitenden Inspektor des Hauses für die Kontrolle der öffentlichen Ausgaben ernannt – eine finanzielle und rechtliche Position, die weit entfernt von der Wissenschaft war. Trotz der neuen Verantwortlichkeiten engagierte sich Avogadro weiterhin in der wissenschaftlichen Forschung. 1833 erhielt die Universität Turin erneut den Lehrstuhl für höhere Physik, allerdings nicht von Avogadro, sondern von dem berühmten französischen Mathematiker Augustin Louis Cauchy, der 1830 seine Heimat verließ. Nur zwei Jahre später, nach Cauchys Weggang, konnte Avogadro diesen Lehrstuhl übernehmen, wo er bis 1850 wirkte. Im selben Jahr verließ er die Universität und übergab den Lehrstuhl an seine Schülerin Felice Cue. In den Jahren 1837-1841 veröffentlichte Avogadro ein vierbändiges Werk "Physik schwerer Körper oder eine Abhandlung über die allgemeine Beschaffenheit von Körpern". Jeder Band hatte über 900 Seiten. Zu diesem Zeitpunkt war Avogadro bereits 65 Jahre alt, aber sein Verstand war noch klar, und seine Liebe zur Wissenschaft und sein Fleiß waren unerschöpflich. Diese Arbeit erwies sich als das erste Lehrbuch der Molekülphysik überhaupt. Zeitgenossen zeichnen in ihren Memoiren Avogadro als eine sehr bescheidene, beeinflussbare und charmante Person. Sie bemerken seinen guten Willen, Aufrichtigkeit im Umgang mit anderen Menschen. „Hochgebildet ohne Pedanterie, weise ohne Prahlerei, Luxus verachtend, sich nicht um Reichtum kümmernd, nicht nach Ehre strebend, gleichgültig gegenüber seinen eigenen Verdiensten und seinem eigenen Ruhm, bescheiden, gemäßigt, wohlwollend“ – so charakterisiert einer seiner Zeitgenossen Avogadro. In seiner Gleichgültigkeit gegenüber Ehrungen war er eine seltene Ausnahme unter den Wissenschaftlern seiner Zeit. Nachdem er die Universität verlassen hatte, diente Avogadro einige Zeit als leitender Inspektor der Kontrollkammer und war außerdem Mitglied der Höheren Statistischen Kommission, des Höheren Rates für öffentliche Bildung und Vorsitzender der Kommission für Maß und Gewicht. Trotz seines ehrwürdigen Alters veröffentlichte er seine Forschungen weiterhin in den Proceedings der Turiner Akademie der Wissenschaften. Sein letztes Werk wurde drei Jahre vor seinem Tod veröffentlicht, als Avogadro 77 Jahre alt war. Er starb am 9. Juli 1856 in Turin und ist in der Familiengruft in Vercelli begraben. Im Jahr nach Avogadros Tod wurde in Anerkennung seiner Verdienste um die Wissenschaft eine Bronzebüste von ihm an der Universität Turin aufgestellt. Avogadros enormer Beitrag zur Entwicklung der Molekulartheorie blieb lange Zeit von seinen Zeitgenossen praktisch unbemerkt. Und noch viel später wurde dieses Gesetz in der Literatur oft Avogadro-Ampere-Gesetz genannt, obwohl Avogadro es drei Jahre früher als Ampère formulierte. Bis Anfang der 1858er Jahre herrschte in der Chemie Willkür, sowohl bei der Abschätzung von Molekulargewichten als auch bei der Beschreibung chemischer Reaktionen; Es gab viele Missverständnisse über die atomare Zusammensetzung vieler komplexer Substanzen. Es ging sogar so weit, molekulare Konzepte ganz aufzugeben. Erst XNUMX „entdeckte“ der italienische Chemiker Cannizzaro, nachdem er Ampères Brief an Bertholla gelesen hatte, in dem auf die Werke von Avogadro Bezug genommen wird, diese Werke wieder und war überrascht zu sehen, dass sie völlige Klarheit in das wirre Bild des Staates bringen der damaligen Chemie. 1860 sprach Cannizzaro auf dem Ersten Internationalen Chemischen Kongress in Karlsruhe ausführlich über die Arbeit von Avogadro, und sein Bericht machte großen Eindruck auf die dort anwesenden Wissenschaftler. Wie einer von ihnen sagte, fühlte er, wie der Schleier von seinen Augen fiel, die Zweifel verschwanden und stattdessen ein ruhiges Gefühl der Gewissheit herrschte. Der große russische Chemiker Mendeleev, der ebenfalls an der Arbeit dieses Kongresses teilnahm, schrieb später: „In den 50er Jahren nahmen einige das Atomgewicht von Sauerstoff gleich 8, andere - 16. Es herrschten Probleme, Inkonsistenzen, 1860 Chemiker von allen aus der ganzen Welt in Karlsruhe zusammenkamen, um zu einer Einigung, Einheitlichkeit zu gelangen.Da ich bei diesem Kongress anwesend war, erinnere ich mich lebhaft, wie groß die Meinungsverschiedenheit war und wie damals die Anhänger Gerards eifrig die Konsequenzen des Gesetzes von Avogadro verfolgten. Die Wahrheit, in Form des Gesetzes von Avogadro-Gerard, wurde durch den Kongress weiter verbreitet und eroberte bald darauf alle Köpfe. Dann verstärkten sich die neuen Atomgewichte von selbst, und bereits ab den 70er Jahren kamen sie in allgemeinen Gebrauch." Avogadros Verdienste als einer der Begründer der Molekulartheorie haben seitdem allgemeine Anerkennung gefunden. Autor: Samin D. K.
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