阿梅代奥·阿伏伽德罗

夸雷尼亚暨切雷托堡伯爵罗伦佐·罗马诺·阿梅代奥·卡洛·阿伏伽德罗（Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro, conte di Quaregna e Cerreto，1776年8月9日－1856年7月9日），意大利化学家，生于都灵。1811年发表了阿伏伽德罗假说，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。

阿伏伽德罗出生于意大利西北部皮埃蒙特区的首府都灵，是当地的显赫家族，阿伏伽德罗的父亲菲立波，曾担任萨伏依公国的最高法院法官。父亲对他有很高的期望。阿伏伽德罗勉强地读完中学，进入都灵大学读法律系，成绩突飞猛进，1796年获博士学位。

阿伏伽德罗30岁时，对研究物理产生兴趣。1809年，他到韦尔切利乡下的一所职业学校教书，1815年1月与Felicita Mazzé结婚。1832年，出版了四大册理论物理学，其中写下有名的假设：“在相同的物理条件下，相同体积的气体，含有相同数目的分子。”但未被当时的科学家接受。后来经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数（NA=6.02214129±0.00000027×1023，一般计算时常取6.02×1023或6.022×1023为近似值）以他的姓氏命名。

## 个人简历

- 1776年8月9日生于都灵市。
- 1792年进都灵大学学习法学。
- 1796年获得法学博士学位，开始从事律师工作。
- 1800年起，开始学习数学和物理学。
- 1804年被都灵科学院选为通讯院士。
- 1809年被聘为维切利皇家学院的物理学教授。
- 1819年被都灵科学院选为院士。
- 1820年任都灵大学数学和物理学教授，不久被解聘。
- 1834年重新被聘任为都灵大学教授，直到1850年退休。
- 1856年7月9日在都灵逝世。

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## 重大贡献

阿伏伽德罗的重大贡献，是他在1811年提出了一种分子假说:同体积的气体，在相同的温度和压力时，含有相同数目的分子。现在把这一假说称为阿伏伽德罗定律。这一假说是根据盖-吕萨克在1809年发表的气体化合体积定律加以发展而形成的。阿伏伽德罗在1811年的著作中写道：“盖-吕萨克在他的论文里曾经说，气体化合时，它们的体积成简单的比例。如果所得的产物也是气体的话，其体积也是简单的比例。这说明了在这些体积中所作用的分子数是基本相同的。由此必须承认，气体物质化合时，它们的分子数目是基本相同的。”阿伏伽德罗还反对当时流行的气体分子由单原子构成的观点，认为氮气、氧气、氢气都是由两个原子组成的气体分子。

当时，化学界的权威瑞典化学家永斯·贝采利乌斯的电化学学说很盛行，在化学理论中占主导地位。电化学学说认为同种原子是不可能结合在一起的。因此，英、法、德国的科学家都不接受阿伏伽德罗的假说。一直到1860年，欧洲100多位化学家在德国的卡尔斯鲁厄举行学术讨论会，会上S.坎尼扎罗散发了一篇短文《化学哲学教程概要》，才重新提起阿伏伽德罗假说。这篇短文引起了J.L.迈尔的注意，他在1864年出版了《近代化学理论》一书，许多科学家从这本书里了解并接受了阿伏伽德罗假说。现在，阿伏伽德罗定律已为全世界科学家所公认。阿伏伽德罗数是莫耳物质所含的分子数，其数值是6.02×1023左右，是自然科学的重要的基本常数之一。

### 阿伏伽德罗定律

定义：同温同压同体积的气体含有相同的分子数。

推论：

- （1）同温同压下，$V_1/V_2=n_1/n_2$
- （2）同温同体积时，$p_1/p_2=n_1/n_2=N_1/n_2$
- （3）同温同压等质量时，$V_1/V_2=M_2/M_1$
- （4）同温同压同体积时，$M_1/M_2=\rho_1/\rho_2$

同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数，称为阿伏伽德罗定律。气体的体积是指所含分子占据的空间，通常条件下，气体分子间的平均距离约为分子直径的10倍，因此，当气体所含分子数确定后，气体的体积主要决定于分子间的平均距离而不是分子本身的大小。分子间的平均距离又决定于外界的温度和压强，当温度、压强相同时，任何气体分子间的平均距离几乎相等(气体分子间的作用微弱，可忽略)，故定律成立。该定律在有气体参加的化学反应、推断未知气体的分子式等方面有广泛的应用。

阿佛加德罗定律认为：在同温同压下，相同体积的气体含有相同数目的分子。1811年由意大利化学家阿佛加德罗提出假说，后来被科学界所承认。这一定律揭示了气体反应的体积关系，用以说明气体分子的组成，为气体密度法测定气态物质的分子量提供了依据。对于原子分子说的建立，也起了一定的积极作用。

### 阿伏伽德罗常数

阿伏伽德罗常数指莫耳微粒（可以是分子、原子、离子、电子等）所含的微粒的数目，符号表示为NA。阿佛加德罗常数一般取值为6.022×1023/mol。12.000g12C中所含碳原子的数目，因意大利化学家阿佛加德罗而得名，具体数值是6.02214129±0.00000027×1023。包含阿佛加德罗常数个微粒的物质的量是1mol。它表示1摩尔的任何物质所含的分子数。它的内容是在同一温度、同一压强下，体积相同的任何气体所含的分子数都相等，这一定律是意大利物理学家阿佛加德多于1811年提出的，在19世纪，当它没有被科学界所确认和得到科学实验的验证之前，人们通常把它称为阿佛加德罗的分子假说。假说得到科学的验证，被确认为科学的真理后，人们才称它为阿佛加德罗定律。在验证中，人们证实在温度、压强都相同的情况下，1摩尔的任何气体所占的体积都相等。例如在0℃、压强为760mmHg时，1摩尔任何气体的体积都接近于22.4升，人们由此换算出：1摩尔任何物质都含有约6.022×1023个分子，这一常数被人们命名为阿佛加德罗常数，以纪念这位杰出的科学家。

例如1mol铁原子，质量为55.847g，其中含6.02×1023个铁原子；1mol水分子的质量为18.010g，其中含6.02×1023个水分子；1mol钠离子含6.02×1023个钠离子；1mol电子含6.02×1023个电子。

由于NA在化学中极为重要，所以必须要测量它的精确值。这个常数可用很多种不同的方法进行测定，例如电化当量法，布朗运动法，油滴法，X射线衍射法，黑体辐射法，光散射法等。也可以通过测量晶体（如晶体硅）的晶胞参数求得。这些方法的理论根据各不相同，但结果却几乎一样，差异都在实验方法误差范围之内。这说明阿佛加德罗常数是客观存在的重要数据。现在公认的数值就是取多种方法测定的平均值.由于实验值的不断更新，这个数值历年略有变化，在20世纪50年代公认的数值是6.023×1023，1986年修订为6.0221367×1023，2010年CODATA公布的最新数据则是（6.02214129±0.00000027)×1023。

## 科学贡献

亚佛加厥毕生致力于原子－分子学说的研究。

1811年，他发表了题为《原子相对质量的测定方法及原子进入化合物时数目之比的测定》的论文。他以盖·吕萨克气体化合体积比实验为基础，进行了合理的假设和推理，首先引入了“分子”概念，并把它与原子概念相区别，指出原子是参加化学反应的最小粒子，分子是能独立存在的最小粒子。

单质的分子是由相同元素的原子组成的，化合物的分子则由不同元素的原子所组成。文中明确指出：“必须承认，气态物质的体积和组成气态物质的简单分子或复合分子的数目之间也存在着非常简单的关系。

把它们联系起来的一个、甚至是唯一容许的假设，是相同体积中所有气体的分子数目相等”。这样就可以使气体的原子量、分子量以及分子组成的测定与物理上、化学上已获得的定律完全一致。

亚佛加厥的这一假说，后来被称为亚佛加厥定律。亚佛加厥还根据他的这条定律详细研究了测定分子量和原子量的方法，但他的方法长期不为人们所接受，这是由于当时科学界还不能区分分子和原子，分子假说很难被人理解，再加上当时的化学权威们拒绝接受分子假说的观点，致使他的假说默默无闻地被搁置了半个世纪之久，这无疑是科学史上的一大遗憾。

直到1860年，意大利化学家坎尼扎罗在一次国际化学会议上慷慨陈词，声言他的本国人亚佛加厥在半个世纪以前已经解决了确定原子量的问题。坎尼扎罗以充分的论据、清晰的条理、易懂的方法，很快使大多数化学家相信亚佛加厥的学说是普遍正确的。但这时亚佛加厥已经在几年前默默地死去了，没能亲眼看到自己学说的胜利。亚佛加厥是第一个了解物质由分子组成、分子由原子组成的人。

他的分子假说奠定了原子一分子论的基础，推动了物理学、化学的发展，对近代科学产生了深远的影响。他的四卷著作《有重量的物体的物理学》（1837～1841年）是第一部关于分子物理学的教科书。

## 社会影响

阿伏伽德罗一生从不追求名誉地位，只是默默地埋头于科学研究工作中，并从中获得了极大的乐趣。

阿伏伽德罗早年学习法律，又做过地方官吏，后来受兴趣指引，开始学习数学和物理，并致力于原子论的研究，他提出的分子假说，促使道尔顿原子论发展成为原子—分子学说。使人们对物质结构的认识推进了一大步。但遗憾的是，阿伏伽德罗的卓越见解长期得不到化学界的承认，反而遭到了不少科学家的反对，被冷落了将近半个世纪。

由于不采纳分子假说而引起的混乱在当时的化学领域中非常严重，各人都自行其事，碳的原子量有定为6的，也有定为12的，水的化学式有写成HO的，也有写成H2O的，醋酸的化学式竟有19种之多。当时的杂志在发表化学论文时，也往往需要大量的注释才能让人读懂。一直到了近50年之后，德国化学家尤利乌斯·洛塔尔·迈耶尔认真研究了阿伏伽德罗的理论，于1864年出版了《近代化学理论》一书。许多科学家从这本书里，懂得并接受了阿伏伽德罗的理论，才结束了这种混乱状况。

## 基本资料

- 原文名：Amedeo Avogadro
- 出生日期：1776年8月9日
- 出生地：萨丁尼亚王国都灵
- 逝世日期：1856年7月9日
- 逝世地：萨丁尼亚王国都灵
- 族裔：意大利人
- 知名于：阿伏伽德罗定律、阿伏伽德罗常数
- 研究领域：物理学
- 机构：都灵大学