Większość osób, która miała styczność z fizyką lub chemią słyszała o takim naukowcu jak Amadeo Avogadro. Niektórzy z nich nawet potrafiliby wymienić kilka z jego osiągnięć. A co tak naprawdę oznaczają pojęcia, które opisał? W niniejszym artykule zostanie wyjaśnione kilka z nich.
Opisując jego osiągnięcia, warto zacząć od liczby Avogadra. Jest liczbowo równa stałej Avogadra, zatem często używa się tych pojęć zamiennie. Jedyna różnica między nimi dwoma jest taka, że liczba nie ma jednostki. Jest ona równa 6,022140857×1023 mol−1. Co ona oznacza? Przede wszystkim jest częścią ważnych stałych fizycznych, na przykład stałej Faradaya, która opisuje ładunek elektryczny przypadający na 1 mol elektronów, a także stałej gazowej. Liczba Avogadra wyznacza także liczbę atomów, cząsteczek bądź jonów w 1 molu danej substancji, co jest przydatne w obliczeniach chemicznych.
Osiągnięcia Avogadro
A czym jest mol? Choć nazwa kojarzy się z owadem, to tu nie ma z nimi nic wspólnego. Jest to podstawowa w układzie SI jednostka liczności materii. Masa jednego mola substancji niegdyś była określana „gramocząsteczką”, pojęciem wynalezionym właśnie przez Avogadra. Liczbowo taka gramocząsteczka ma wartość praktycznie identyczną z masą cząsteczkową danej substancji. A co z masą atomów? Na nią również włoski naukowiec wprowadził odpowiednie pojęcie -gramoatomu. Ponadto opracował metody wyznaczania tychże mas. Co jeszcze zawdzięczamy temu badaczowi?
Także prawo Avogadro, które udowadnia, że w takich samych warunkach, konkretnie w takiej samej temperaturze i pod tym samym ciśnieniem w równych objętościach znajdzie się taka sama ilość cząsteczek gazu, niezależnie od tego, jaki bralibyśmy pod uwagę. W warunkach normalnych, czyli 0 st. Celsiusza i przy ciśnieniu równym 1013 hPa objętość gazu doskonałego wyniesie 22,415 dm3. Dla gazu rzeczywistego ta objętość jest nieco inna. Warto także wspomnieć, czym one się różnią od siebie. Gaz doskonały jest bowiem matematycznym modelem, który m.in. zakłada, że cząsteczki substancji będą w ciągłym ruchu, a ich zderzenia są idealnie sprężyste (czyli zachowana jest ich energia kinetyczna). Gaz rzeczywisty nie spełnia wszystkich tych założeń. Avogadro wysunął swoją tezę po tym, jak francuski naukowiec Joseph Gay-Lussac wymyślił prawo stosunków objętościowych, które określało, że w reakcjach między gazami stosunki objętości produktów w takim stanie skupienia są w bardzo łatwych do odczytania stosunkach liczbowych. W ówczesnych badaczowi czasach różnica między atomem a cząsteczką była niejasna, zatem sam Avogadro w swoich pracach używał terminu „podstawowa molekuła” zamiast „atom”.
Uhonorowanie Avogadro
Naukowiec ten za swojego życia niestety nie zyskał uznania. Dopiero 4 lata po jego śmierci Cannizzaro, również włoski chemik udowodnił, że prace Avogadra odpowiadały na pytania ówczesnych chemików. A jak inaczej upamiętniono tytułowego badacza? Jego imieniem nazwany jest jeden z kraterów na Księżycu. Ponadto także odkryty w 1926 r. wulkaniczny minerał został nazwany jego imieniem.
