Amadeo Avogadro

« Amadeo Avogadro1776-1856 Amadeo Avogadro naquit à Turin le 9 juin 1776.

Fils d'un magistrat, Philippe Avogadro, comte de Quaregno et Ceretta, il se destina toutd'abord au barreau, obtint sa licence en droit en 1795, puis le doctorat en droit canon l'année suivante.

Il fut quelque temps avocat,exerçant volontiers gratuitement sa charge en faveur des pauvres gens.

Mais les sciences, auxquelles il s'était initié à peu près seul, netardèrent pas à prendre toute son activité. En 1803, il fait déjà une première communication à l'Académie Royale des Sciences de Turin.

Il est alors nommé professeur demathématiques et de physique au lycée Vercelli.

C'est en 1811 qu'il publiera son célèbre mémoire sur les masses relatives des moléculesélémentaires des corps.

Un peu plus tard, en 1820, on créera pour lui la chaire de physique supérieure à l'Université de Turin.

Elle devaitd'ailleurs être supprimée l'année suivante.

Lorsqu'elle fut recréée, en 1833, elle fut tout d'abord attribuée à Cauchy.

Mais peu de tempsaprès ce fut Avogadro qui la réoccupa jusqu'en 1850.

Membre de l'Académie des Sciences de Turin, membre également du Conseilsupérieur de l'enseignement depuis 1848, il mourut à Turin le 9 juillet 1856.

Il avait épousé Félicita Mazze di Biella.

Ce fut une unionheureuse, dont il eut six enfants. Comme John Dalton, bien que ses origines fussent fort différentes, c'était un homme fort simple et modeste.

C'était aussi un grandhumaniste.

Ses Oeuvres ne manquent pas d'une réelle beauté de style.

Vie studieuse presque sans histoire, il lui arriva une fois au moinsde toucher à l'illumination du génie. En 1805, Gay-Lussac étudiant les combinaisons des gaz découvre que lorsque deux éléments gazeux se combinent, ils le font nonseulement suivant une proportion définie en poids, ce que Proust avait reconnu valoir pour les combinaisons de tous les éléments, maissuivant une proportion définie en volume.

Dalton eut connaissance de ce fait, mais il semble n'y avoir pas accordé une suffisanteattention, ne considérant que ce qui avait trait aux poids.

Un peu plus tard, en 1810, Gay-Lussac établit encore que le coefficient dedilatation d'un gaz à pression constante est indépendant de la nature du gaz et de la température.

Dalton connaissait également cerésultat ayant lui-même effectué une détermination assez approchée de la valeur de ce coefficient.

Mais bien que son esprit fût déjà toutimprégné des idées atomiques, il n'aperçut point l'interprétation que l'atomisme permettait de donner de ce fait. Réfléchissant aux résultats de Gay-Lussac, Avogadro arriva assez rapidement à conclure que si l'on concevait un gaz comme un ensemblede particules élémentaires ou molécules, indépendantes les unes des autres, on devait admettre que, pris dans des conditions identiquesde température et de pression, des volumes égaux de gaz simple ou composé renfermaient le même nombre de ces molécules.

C'estcette affirmation qui a reçu le nom de "Principe d'Avogadro".

Voici à ce sujet, le passage fondamental du mémoire de 1811 : "Gay-Lussaca montré que les gaz se combinent toujours suivant un rapport simple de leurs volumes et que, si le produit est gazeux, son volume estégalement dans un rapport simple avec celui des constituants.

Il semble que le rapport des quantités des éléments ne peut que dépendredu nombre relatif des molécules composées qui en résultent.

Par conséquent, il est évident qu'il y a des rapports très simples entre lesvolumes des substances gazeuses et le nombre de molécules simples ou composées qu'elles contiennent.

On est conduit tout droit à laseule hypothèse possible, d'après laquelle des volumes égaux de gaz contiennent le même nombre de molécules et des volumesdifférents un nombre proportionnel de molécules." L'important de l'intuition d'Avogadro vient de ce qu'elle permet de débrouiller plus avant qu'il n'est possible avec les seules lois de Dalton,la délicate question des formules de constitution des composés chimiques.

Ainsi Dalton pensait-il que dans l'eau un atome d'oxygènes'unissait à un seul atome d'hydrogène.

Il admettait en conséquence que le rapport des masses de l'atome d'oxygène et de l'atomed'hydrogène était de 8 à 1.

En fait, ce sont deux volumes d'hydrogène qui s'unissent à un volume d'oxygène pour donner deux volumesde vapeur d'eau.

D'autre part, le rapport de densité des deux gaz n'est pas voisin de 8 mais voisin de 16. Rapprochés l'un de l'autre à la lumière du principe d'Avogadro, ces deux faits conduisent à admettre tout d'abord que le rapport desmasses entre l'atome d'oxygène et celui d'hydrogène est de 16 à 1 et donc que la molécule d'eau est formée de l'association d'un atomed'oxygène à deux atomes d'hydrogène.

La constitution chimique de l'eau sera représentée par la formule H2O.

D'autre part, poursatisfaire l'équation en volumes, chaque molécule d'oxygène doit donner naissance à deux molécules d'eau.

Il faut en conclure que lesmolécules d'oxygène sont des molécules "biatomiques" comme le sont également les molécules d'hydrogène.

Ainsi, même pour leséléments simples, il y aura éventuellement distinction entre atome et molécule.

Ce complément capital aux notions déjà acquises parDalton une fois apporté, la chimie est pratiquement en mesure d'édifier un système cohérent de formules de constitution des corps.

Detout ceci, Avogadro avait déjà fort clairement conscience, et en particulier de la distinction entre la molécule et l'atome. Chose à noter, les idées d'Avogadro sur les molécules furent relativement peu répandues et eurent assez peu d'influence du vivant deleur auteur.

En 1814, Ampère retrouve, indépendamment de lui, la loi d'égalité du nombre de molécules renfermées par deux volumeségaux de gaz de natures différentes.

Mais tout ceci devra attendre les environs de 1860 pour se trouver pleinement mis en valeur.

A cemoment un disciple d'Avogadro, Cannizzaro, se fera le champion des idées de son maître et réussira cette fois à les imposer à l'attention.Physique et chimie avaient alors largement progressé et la science tenait désormais un grand ensemble de faits que les conceptionsd'Avogadro permettaient de comprendre très simplement. Il faut également évoquer le nom du chimiste anglais William Prout qui, né en 1785, formula en 1815 l'idée que tous les éléments de lachimie, en raison du caractère le plus souvent entier de leur masse atomique rapportée à la masse du plus léger d'entre eux, l'hydrogène,devaient être à leur manière des composés de ce seul corps.

Ici c'est la structure même du noyau atomique qui est pressentie par uneanticipation qu'à bien des moments la science croira démentir, mais dont, un siècle après, les recherches de Rutherford et de Soddymontreront l'élément profond de vérité. On appelle Nombre d'Avogadro le nombre de molécules "contenues dans la quantité de matière appelée "molécule-gramme".

On sait quesi l'on prend la masse de l'atome d'hydrogène comme unité, on peut évaluer par un nombre défini la masse de toute moléculecomposée.

La molécule-gramme est une quantité de matière pesant ce nombre de grammes.

La molécule-gramme d'hydrogène pèsedeux grammes (la molécule d'hydrogène est biatomique).

A 0 degré et à la pression atmosphérique normale elle occupe un volume de22,4 litres.

Le nombre d'Avogadro est voisin de 6,2 1023-22,4 litres d'un gaz quelconque pris dans les mêmes conditions contiennent donctoujours ce même nombre de molécules.. »