查看“︁阿梅代奥·阿伏伽德罗”︁的源代码

{{Multiple issues|
{{增加来源|date=2017年8月}}
{{Copy edit|time=2021-07-11T04:58:58+00:00}}
{{Review|time=2021-07-11T04:58:58+00:00}}
{{Tone|time=2021-07-11T04:58:58+00:00}}
}}
{{noteTA
|G1=物理學
|2=zh-cn:道尔顿;zh-hk:道爾頓;zh-tw:道耳頓
|3=zh-cn:阿梅代奥;zh-hk:阿莫迪歐;zh-tw:阿密迪歐
|4=zh-hans:都灵;zh-hk:都靈;zh-tw:杜林
}}
{{他用|subject=[[義大利]][[化學家]]|other=與「[[亞佛加厥]]」同名的其他主題|亞佛加厥 (消歧義)}}
{{Infobox scientist
|name        = 阿梅代奥·阿伏伽德罗<br>Amedeo Avogadro
|image       = Avogadro Amedeo.jpg
|caption     =
|birth_date  = {{Birth date|1776|8|9|df=y}}
|birth_place = {{flag|Kingdom of Sardinia}}[[都灵]]
|death_date  = {{Death date and age|1856|7|9|1776|8|9|df=y}}
|death_place = {{flag|Kingdom of Sardinia}}都灵
|nationality = [[意大利人|意大利]]
|known_for   = [[阿伏伽德罗定律]]<br>[[阿伏伽德罗常數]]
|fields      = [[物理学]]
|workplaces  = [[都灵大学]]
|signature   = Avogadro-sig.svg
}}
'''阿梅代奥·阿伏伽德罗'''（{{lang-it|Amedeo Avogadro}}，{{bd|1776年|8月9日|1856年|7月9日|catIdx=A}}），[[意大利]][[化学家]]，生于[[都灵]]。全名''Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quaregua''。<ref>{{Cite book|title=中国大百科全书|last=胡乔木|publisher=中国大百科全书出版社|year=1993}}</ref>1811年发表了阿伏伽德罗假說，也就是今日的[[阿伏伽德罗定律]]，并提出[[分子]]概念及[[原子]]、分子区别等重要化学问题。

阿伏伽德罗出生於意大利西北部[[皮埃蒙特]]区的首府[[都灵]]，是當地的显赫家族，阿伏伽德罗的父親菲立波，曾擔任[[薩伏依公國]]的最高法院法官。父親對他有很高的期望。阿伏伽德罗勉強地讀完中學，進入[[都灵大学]]讀法律系，成績突飛猛進，1796年获博士学位。

阿伏伽德罗30歲時，對研究物理產生興趣。1809年，他到[[韦尔切利]]鄉下的一所職業學校教書，1815年1月與Felicita Mazzé結婚。1832年，出版了四大冊理論物理學，其中寫下有名的假設：「在相同的物理條件下，相同體積的氣體，含有相同數目的分子。」但未被當時的科學家接受。后来经[[Stanislao Cannizzaro|坎尼札罗]]用实验论证，到1860年才获得公认。

著名的[[阿伏伽德罗常數]]（N<sub>A</sub>=6.02214129±0.00000027×10<sup>23</sup><ref name=":0">{{Cite web|url=https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?na|title=CODATA Value:    Avogadro constant|accessdate=2017-08-24|work=physics.nist.gov|archive-date=2019-09-28|archive-url=https://web.archive.org/web/20190928025709/https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?na|dead-url=no}}</ref>，一般计算时常取6.02×10<sup>23</sup>或6.022×10<sup>23</sup>为近似值）以他的姓氏命名。

== 個人簡歷 ==
*1776年8月9日生於都靈市。 
*1792年進都靈大學學習法學。
*1796年獲得法學博士學位，開始從事律師工作。
*1800年起，開始學習數學和物理學。
*1804年被都靈科學院選為通訊院士。
*1809年被聘為維切利皇家學院的物理學教授。
*1819年被都靈科學院選為院士。
*1820年任都靈大學數學和物理學教授，不久被解聘。
*1834年重新被聘任為都靈大學教授，直到1850年退休。
*1856年7月9日在都靈逝世。

[[File:Ritratto di Amedeo Avogadro, 1800-1850 - Accademia delle Scienze di Torino - Ritratti 0087 B.jpg|缩略图|Amedeo Avogadro]]
==重大貢獻==
阿伏伽德罗的重大貢獻，是他在1811年提出了一種分子假說:同體積的氣體，在相同的溫度和壓力時，含有相同數目的分子。現在把這一假說稱為[[阿伏伽德罗定律]]。這一假說是根據[[约瑟夫·路易·盖-吕萨克|蓋-呂薩克]]在1809年發表的氣體化合體積定律加以發展而形成的。阿伏伽德罗在1811年的著作中寫道：“蓋-呂薩克在他的論文裡曾經說，氣體化合時，它們的體積成簡單的比例。如果所得的產物也是氣體的話，其體積也是簡單的比例。這說明了在這些體積中所作用的分子數是基本相同的。由此必須承認，氣體物質化合時，它們的分子數目是基本相同的。”阿伏伽德罗還反對當時流行的氣體分子由單原子構成的觀點，認為[[氮氣]]、[[氧氣]]、[[氫氣]]都是由兩個原子組成的氣體分子。

當時，化學界的權威瑞典化學家[[永斯·贝采利乌斯]]的電化學學說很盛行，在化學理論中占主導地位。電化學學說認為同種原子是不可能結合在一起的。因此，英、法、德國的科學家都不接受阿伏伽德罗的假說。一直到1860年，歐洲100多位化學家在德國的[[卡爾斯魯厄]]舉行學術討論會，會上S.坎尼扎羅散發了一篇短文《[[化學哲學教程概要]]》，才重新提起[[阿伏伽德罗]]假說。這篇短文引起了J.L.邁爾的注意，他在1864年出版了《[[近代化學理論]]》一書，許多科學家從這本書裡了解並接受了阿伏伽德罗假說。現在，阿伏伽德罗定律已為全世界科學家所公認。阿伏伽德罗數是[[摩尔 (单位)|莫耳]]物質所含的分子數，其數值是6.02×10<sup>23</sup>左右，是自然科學的重要的基本常數之一。

=== 阿伏伽德罗定律 ===
{{Main|阿伏伽德罗定律}}
定義：同溫同壓同體積的氣體含有相同的分子數。

推論：
* （1）同溫同壓下，<math>V_1/V_2=n_1/n_2</math>
* （2）同溫同體積時，<math>p_1/p_2=n_1/n_2=N_1/n_2</math>
* （3）同溫同壓等質量時，<math>V_1/V_2=M_2/M_1</math>
* （4）同溫同壓同體積時，<math>M_1/M_2=\rho_1/\rho_2</math>
同溫同壓下，相同體積的任何氣體含有相同的分子數，稱為[[阿伏伽德罗定律]]。氣體的體積是指所含分子佔據的空間，通常條件下，氣體分子間的平均距離約為分子直徑的10倍，因此，當氣體所含分子數確定後，氣體的體積主要決定於分子間的平均距離而不是分子本身的大小。分子間的平均距離又決定於外界的溫度和壓強，當溫度、壓強相同時，任何氣體分子間的平均距離幾乎相等(氣體分子間的作用微弱，可忽略)，故定律成立。該定律在有氣體參加的化學反應、推斷未知氣體的分子式等方面有廣泛的應用。

[[阿佛加德羅定律]]認為：在同溫同壓下，相同體積的氣體含有相同數目的分子。1811年由意大利化學家阿佛加德羅提出假說，後來被科學界所承認。這一定律揭示了氣體反應的體積關係，用以說明氣體分子的組成，為氣體密度法測定氣態物質的分子量提供了依據。對於原子分子說的建立，也起了一定的積極作用。

=== 阿伏伽德罗常數 ===
{{Main|阿伏伽德罗常数}}
[[阿伏伽德罗常數]]指莫耳微粒（可以是[[分子]]、[[原子]]、[[離子]]、[[電子]]等）所含的微粒的數目，符号表示为N<sub>A。</sub>阿佛加德羅常數一般取值為6.022×10<sup>23</sup>/mol。12.000g<sup>12</sup>C中所含碳原子的數目，因意大利化學家阿佛加德羅而得名，具體數值是6.02214129±0.00000027×10<sup>23</sup>。包含阿佛加德羅常數個微粒的物質的量是1mol。它表示1摩爾的任何物質所含的分子數。它的內容是在同一溫度、同一壓強下，體積相同的任何氣體所含的分子數都相等，這一定律是意大利物理學家阿佛加德多於1811年提出的，在19世紀，當它沒有被科學界所確認和得到科學實驗的驗證之前，人們通常把它稱為阿佛加德羅的分子假說。假說得到科學的驗證，被確認為科學的真理後，人們才稱它為[[阿佛加德羅定律]]。在驗證中，人們證實在[[溫度]]、[[压强|壓強]]都相同的情況下，1摩爾的任何氣體所佔的體積都相等。例如在0℃、壓強為760mmHg時，1摩爾任何氣體的體積都接近於22.4升，人們由此換算出：1摩爾任何物質都含有约6.022×10<sup>23</sup>個分子，這一常數被人們命名為[[阿佛加德羅常數]]，以紀念這位傑出的科學家。

例如1mol鐵原子，質量為55.847g，其中含6.02×10<sup>23</sup>個鐵原子；1mol水分子的質量為18.010g，其中含6.02×10<sup>23</sup>個水分子；1mol鈉離子含6.02×10<sup>23</sup>個鈉離子；1mol電子含6.02×10<sup>23</sup>個電子。

由於N<sub>A</sub>在化學中極為重要，所以必須要測量它的精確值。這個常數可用很多種不同的方法進行測定，例如[[電化當量法]]，[[布朗運動法]]，[[油滴法]]，[[X射線衍射法]]，[[黑體輻射法]]，[[光散射法]]等。也可以通過測量晶體（如晶體矽）的晶胞參數求得。這些方法的理論根據各不相同，但結果卻幾乎一樣，差異都在實驗方法誤差範圍之內。這說明阿佛加德羅常數是客觀存在的重要數據。現在公認的數值就是取多種方法測定的平均值.由於實驗值的不斷更新，這個數值歷年略有變化，在20世紀50年代公認的數值是6.023×10<sup>23</sup>，1986年修訂為6.0221367×10<sup>23</sup>，2010年CODATA公布的最新数据则是6.02214129±0.00000027×10<sup>23</sup><ref name=":0" />。
<!-- Tone
==科學地位==
[[阿佛加德羅]]在科學史上佔據這樣一個重要地位，那麼他究竟是個什麼樣的人呢？從[[分子論]]的提出說起。

就在英國化學家[[道爾頓]]正式發表科學原子論的第二年（1808年），法國化學家[[蓋·呂薩克]]在研究各種氣體在化學反應中體積變化的關係時發現，參加同一反應的各種氣體，在同溫同壓下，其體積成簡單的整數比。這就是著名的氣體化合體積實驗定律，常稱為[[蓋·呂薩克定律]]。[[约瑟夫·路易·盖-吕萨克|蓋·呂薩克]]是很讚賞[[约翰·道尔顿|道爾頓]]的[[原子論]]的，於是將自己的化學實驗結果與原子論相對照，他發現原子論認為化學反應中各種原子以簡單數目相結合的觀點可以由自己的實驗而得到支持，於是他提出一個新的假說：在同溫同壓下，相同體積的不同氣體含有相同數目的原子。他自認為這一假說是對道爾頓原子論的支持和發展，並為此而高興。沒料到，當[[约翰·道尔顿|道爾頓]]得知[[约瑟夫·路易·盖-吕萨克|蓋·呂薩克]]的這一假說後，立即公開表示反對。因為道爾頓在研究原子論的過程中，也曾經作過這一假設後被他自己否定。他認為不同元素的原子大小不會一樣，其質量也不一樣，因而相同體積的不同氣體不可能含有相同數目的原子。更何況還有一體積氧氣和一體積氮氣化合生成兩體積的一氧化氮的實驗事實（<chem>N +O -> 2NO</chem>）。

若按蓋·呂薩克的假說，n個氧和n個氮原子生成了2n個氧化氮複合原子，豈不成為一個氧化氮的複合原子由半個氧原子、半個氮原子結合而成？原子不能分，半個原子是不存在的，這是當時原子論的一個基本點。為此道爾頓當然要反對[[蓋·呂薩克]]的假說，他甚至指責[[蓋·呂薩克]]的實驗有些靠不住。蓋·呂薩克認為自己的實驗是精確的，不能接受[[道爾頓]]的指責，於是雙方展開了學術爭論。他們倆人都是當時歐洲頗有名氣的化學家，對他們之間的爭論其他化學家沒敢輕易表態，就連當時已很有威望的瑞典化學家[[永斯·贝采利乌斯|貝採里烏斯]]也在私下表示，看不出他們爭論的是與非。就在這時意大利一位名叫阿佛加德羅的物理學教授對這場爭論發生濃厚的興趣。他仔細考察[[约瑟夫·路易·盖-吕萨克|蓋·呂薩克]]和[[约翰·道尔顿|道爾頓]]的氣體實驗和他們的爭執，發現矛盾的焦點。1811年他寫一篇題為：“原子相對質量的測定方法及原子進入化合物的數目比例的確定”的論文，在文中他首先聲明自己的觀點來源於蓋·呂薩克的氣體實驗事實，接著他明確地提出分子的概念，認為單質或化合物在游離狀態下能獨立存在的最小質點稱作分子，單質分子由多個原子組成，他修正蓋·呂薩克的假說，提出：“在同溫同壓下，相同體積的不同氣體具有相同數目的分子。“原子”改為“分子”的一字之改，正是阿佛加德羅假說的奇妙之處。由此可見，對科學概念的理解必須一絲不苟。對此他解釋說，之所以引進分子的概念是因為道爾頓的原子概念與實驗事實發生了矛盾，必須用新的假說來解決這一矛盾。例如單質氣體分子都是由偶數個原子組成這一假說恰好使道爾頓的原子論和氣體化合體積實驗定律統一起來。根據自己的假說，阿佛加德羅進一步指出，可以根據氣體分子質量之比等於它們在等溫等壓下的密度之比來測定氣態物質的分子量，也可以由化合反應中各種單質氣體的體積之比來確定分子式。最後阿佛加德羅寫道：“總之，讀完這篇文章，我們就會注意到，我們的結果和道爾頓的結果之間有很多相同之點，道爾頓僅僅被一些不全面的看法所束縛。這樣一致性證明我們的假說就是道爾頓體系，只不過我們所做的，是從它與蓋·呂薩克所確定的一般事實之間的聯繫出發，補充一些精確的方法而已。”這就是1811年阿佛加德羅提出分子假說的主要內容和基本觀點。[[分子論]]和[[原子論]]是個有機聯繫的整體，它們都是關於物質結構理論的基本內容。

然而在阿佛加德羅提出分子論後的50年裡，人們的認識卻不是這樣。原子這一概念及其理論被多數化學家所接受，並被廣泛地運用來推動化學的發展，然而關於分子的假說卻遭到冷遇。阿佛加德羅發表的關於分子論的第一篇論文沒有引起任何反響。3年後的1814年，他又發表第二篇論文，繼續闡述他的分子假說。也在這一年，法國物理學家[[安德烈-馬里·安培|安培]]，在電磁學發展中有重要貢獻的安培也獨立提出類似的分子假說，仍然沒有引起化學界的重視。已經清楚認識到自己提出的分子假說在化學發展中的重要意義的阿佛加德羅很著急，在1821年他又發表闡述分子假說的第三篇論文，在文中他寫道：“我是第一個注意到蓋·呂薩克氣體實驗定律可以用來測定分子量的人，而且也是第一個注意到它對道爾頓的原子論具有意義的人。沿著這種途徑我得出氣體結構的假說，它在相當大程度上簡化了蓋·呂薩克定律的應用。”在他講述了分子假說後，他感慨地寫道：“在物理學家和化學家深入地研究原子論和分子假說之後，正如我所預言，它將要成為整個化學的基礎和使化學這門科學日益完善的源泉。”儘管阿佛加德羅作出再三的努力，但是還是沒有如願，直到他1856年逝世，分子假說仍然沒有被大多數化學家所承認。道爾頓的原子論發表後，測定各元素的原子量成為化學家最熱門的課題。儘管採用多種方法，但因為不承認分子的存在，化合物的原子組成難以確定，原子量的測定和數據呈現一片混亂，難以統一。於是部分化學家懷疑到原子量到底能否測定，甚至原子論能否成立。不承認分子假說，在有機化學領域中同樣產生極大的混亂。

分子不存在，分類工作就難於進行下去，例如[[乙酸|醋酸]]竟然可以寫出19個不同的化學式。當量有時等同於原子量，有時等同於復合原子量（即分子量），有些化學家乾脆認為它們是同義詞，從而進一步擴大化學式、化學分析中的混亂。無論是無機化學還是有機化學，化學家對這種混亂的局面都感到無法容忍了，強烈要求召開一次國際會議，力求通過討論，在化學式、原子量等問題上取得統一的意見。於是1860年9月在德國[[卡尔斯鲁厄|卡爾斯魯厄]]召開了國際化學會議。來自世界各國的140名化學家在會上爭論很激烈，但沒達成協議。這時意大利化學家[[斯坦尼斯劳·坎尼扎罗|坎尼扎羅]]散發了他所寫的小冊子，希望大家重視研究阿佛加德羅的學說。他回顧了50年來化學發展的歷程，成功的經驗，失敗的教訓都充分證實阿佛加德羅的分子假說是正確的，他論據充分，方法嚴謹，很有說服力。經過50年曲折經歷的化學家此時已能冷靜地研究和思考，終於承認阿佛加德羅的分子假說的確是扭轉這一混亂局面的唯一鑰匙。阿佛加德羅的分子論終於被確認，阿佛加德羅的偉大貢獻終於被發現，可惜此時他已溘然長逝了。甚至沒有為後人留下一一張照片或畫像。現在唯一的畫像還是在他死後，按照石膏面模臨摹下來的。
-->

==科學貢獻==
[[亞佛加厥]]畢生致力於原子－分子學說的研究。

1811年，他發表了題為《[[原子相對質量的測定方法及原子進入化合物時數目之比的測定]]》的論文。他以[[蓋·呂薩克氣體]]化合體積比實驗為基礎，進行了合理的假設和推理，首先引入了“分子”概念，並把它與原子概念相區別，指出原子是參加化學反應的最小粒子，分子是能獨立存在的最小粒子。

單質的分子是由相同元素的原子組成的，化合物的分子則由不同元素的原子所組成。文中明確指出：“必須承認，氣態物質的體積和組成氣態物質的簡單分子或複合分子的數目之間也存在著非常簡單的關係。

把它們聯繫起來的一個、甚至是唯一容許的假設，是相同體積中所有氣體的分子數目相等”。這樣就可以使氣體的原子量、分子量以及分子組成的測定與物理上、化學上已獲得的定律完全一致。

亞佛加厥的這一假說，後來被稱為[[亞佛加厥定律]]。亞佛加厥還根據他的這條定律詳細研究了測定分子量和原子量的方法，但他的方法長期不為人們所接受，這是由於當時科學界還不能區分分子和原子，分子假說很難被人理解，再加上當時的化學權威們拒絕接受分子假說的觀點，致使他的假說默默無聞地被擱置了半個世紀之久，這無疑是科學史上的一大遺憾。

直到1860年，意大利化學家[[斯坦尼斯劳·坎尼扎罗|坎尼扎羅]]在一次國際化學會議上慷慨陳詞，聲言他的本國人亞佛加厥在半個世紀以前已經解決了確定原子量的問題。坎尼扎羅以充分的論據、清晰的條理、易懂的方法，很快使大多數化學家相信亞佛加厥的學說是普遍正確的。但這時亞佛加厥已經在幾年前默默地死去了，沒能親眼看到自己學說的勝利。亞佛加厥是第一個了解物質由分子組成、[[分子]]由[[原子]]組成的人。

他的分子假說奠定了原子一分子論的基礎，推動了物理學、化學的發展，對近代科學產生了深遠的影響。他的四卷著作《[[有重量的物體的物理學]]》（1837～1841年）是第一部關於[[分子物理學]]的教科書。

==社會影響==
[[阿伏伽德罗]]一生從不追求名譽地位，只是默默地埋頭於科學研究工作中，並從中獲得了極大的樂趣。

阿伏伽德罗早年學習法律，又做過地方官吏，後來受興趣指引，開始學習數學和物理，並致力於原子論的研究，他提出的分子假說，促使[[约翰·道尔顿|道爾頓]]原子論發展成為原子—[[分子學說]]。使人們對物質結構的認識推進了一大步。但遺憾的是，[[阿伏伽德罗]]的卓越見解長期得不到化學界的承認，反而遭到了不少科學家的反對，被冷落了將近半個世紀。

由於不採納分子假說而引起的混亂在當時的化學領域中非常嚴重，各人都自行其事，碳的原子量有定為6的，也有定為12的，水的化學式有寫成HO的，也有寫成H<sub>2</sub>O的，醋酸的化學式竟有19種之多。當時的雜誌在發表化學論文時，也往往需要大量的註釋才能讓人讀懂。一直到了近50年之後，德國化學家[[尤利乌斯·洛塔尔·迈耶尔]]認真研究了[[阿伏伽德罗]]的理論，於1864年出版了《[[近代化學理論]]》一書。許多科學家從這本書裡，懂得併接受了阿伏伽德罗的理論，才結束了這種混亂狀況。

==参考资料==
{{refs}}

{{Authority control}}
{{DEFAULTSORT:Avogadro, Amedeo}}
[[Category:意大利化学家]]
[[Category:都靈大學校友]]
[[Category:19世紀義大利人]]
[[Category:撒丁王国人]]
[[Category:都灵大学教师]]
[[Category:流体力学家]]