Le physicien et chimiste italien Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro, Conte di Quaregna e di Cerreto (1776-1856), est l'auteur de 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 les avocats (concernant la loi). Il obtient un diplôme en 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 a trouvé sa véritable vocation dans l'étude des sciences physiques. Bien que largement autodidacte, il a acquis une connaissance approfondie des études alors en expansion de la matière à l'état gazeux. En 1809, il fut nommé professeur de physique au Collège royal de Vercelli. Jusque-là, son seul article scientifique portait sur un sujet du nouveau domaine de l'électricité.
Son grand mémoire
En juillet 1811, Avogadro publie ses mémoires dans le Paris Journal de physique. Il a commencé par attirer l'attention sur la découverte du chimiste français Joseph Louis Gay-Lussac que lorsque les gaz se combinent, ils le font dans de simples proportions intégrales en volume. Gay-Lussac a fourni les preuves expérimentales pour généraliser cette propriété des rapports volumiques 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 de preuves, Avogadro a tiré la conclusion logique que le nombre de «molécules intégrantes» dans tous les gaz est toujours le même à 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 à la fois par le rapport des volumes de les gaz qui le forment.
Dans un article supplémentaire envoyé au Journal de physique en 1814, Avogadro a déduit les formules correctes pour COCl2, H2S et CO2, et en postulant une analogie entre le carbone et le silicium, il a affirmé la composition correcte de la silice, SiO2. À partir des données disponibles, il a calculé des poids atomiques approximativement corrects pour le carbone, le chlore et le soufre. Il a contribué massivement à la compréhension des propriétés et des réactions du nouvel élément «changeur» du fluor. Il a publié ces résultats et des conclusions connexes dans un ouvrage en quatre volumes intitulé Physique des corps pondérables, c'est-à-dire un traité sur la constitution générale des corps (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 d'éminents scientifiques, comme André Marie Amp'e, 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; en outre, le tempérament méthodologique de l'époque, profondément expérimental et empirique, a empêché l'examen attentif d'une inférence purement logique à partir de faits chimiques non étayés par des masses de données de laboratoire.
Un autre aspect déroutant des mémoires d'Avogadro était l'utilisation du terme ambigu de «molécule». Non seulement ce conflit avec le vigoureux atomisme newtonien des écoles anglaise et française, mais il impliquait une séquence de réactions chimiques pour lesquelles aucune preuve décisive n'était disponible. 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, alors que le processus correct implicite dans l'hypothèse d'Avogadro était 2H2 + O2 (sous forme moléculaire) → 2H2O .
En dehors du terrain
Lorsque la première chaire italienne de physique mathématique a été créée à l'Université de Turin en 1820, Avogadro a reçu la chaire. Deux ans plus tard, à cause de la tourmente qui secouait le pays, la chaise a été supprimée. Avogadro est retourné à son poste en 1834 et l'a occupé jusqu'à sa retraite en 1850. Il a épousé Donna Felicita Mazzi, par qui il a eu six fils. Deux fils accédèrent à des postes de distinction: Luigi, devenu général de l'armée italienne, et Felici, devenu président de la cour d'appel.
Avogadro a également servi l'Italie en tant que fonctionnaire compétent et honnête. Il occupa des postes au Bureau national des statistiques, contribua à la création d'un service météorologique national et devint en 1848 membre du Conseil supérieur de l'instruction publique. Modeste et discret, il est indifférent aux honneurs et évite scrupuleusement ces luttes publiques pour la priorité qui caractérisaient la société scientifique continentale au milieu du XIXe siècle.
Une indication de la nature fondamentale de la loi d'Avogadro peut être vue dans le fait que lorsque la théorie thermodynamique moderne a été établie à la fin du XIXe siècle, le grand scientifique allemand et futur lauréat du prix Nobel Walter Nernst a intitulé son manuel Chimie théorique du point de vue de la règle d'Avogadro et de la thermodynamique.
lectures complémentaires
Une discussion sur la vie et l'œuvre d'Avogadro apparaît dans JR Partington, Une histoire de la chimie, 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, éds., Un livre source en chimie, 1400-1900 (1952); et Isaac Asimov, Une brève histoire de la chimie: une introduction aux idées et aux concepts de la chimie complète au niveau des unités (1965).
Sources supplémentaires
Morselli, Mario, Amedeo Avogadro, une biographie scientifique, Dordrecht; Boston: Pub D. Reidel. Co.; Hingham, MA: Vendu et distribué aux États-Unis et au Canada par Kluwer Academic Publishers, 1984. □