ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA
Amedeo Avogadro
A los estudiantes de química, le suena enormemente el nombre de Avogadro, asociándolo a un número muy grande de partículas, o al volumen ocupado por una determinada cantidad de gas, sin embargo no conoce las vicisitudes que pasó durante su vida, eclipsado por los científicos franceses e ingleses del momento, mucho mas conocidos. Solamente cincuenta años mas tarde se reivindicó la importancia de su figura, y de sus descubrimientos tal como la expresión de la molécula del agua como H2O.
Nace el 9 de agosto de 1776
[1]
,
en Turín. Hijo del conde Filipo Avogadro y de Anna
María Vercellone. Su padre era senador del Piamonte
desde 1768, su primera educación la recibe en su propia casa, y después en la
escuela secundaria de Turín. Como en su familia existía una gran tradición por
la abogacía
[2]
,
estudia un bachillerato de jurisprudencia, licenciándose en 1792, y después un
doctorado en leyes eclesiásticas, en 1796. Antes, en 1787, había heredado el
título de conde.
A partir de 1800, se interesa especialmente por la filosofía natural (física), estudiándola de forma privada [3] . En 1801, es nombrado Secretario de la prefectura del departamento de Eridano. En junio de 1804, nombrado miembro corresponsal de la Academia de Turín, y dos años después es nombrado “demostrador”, del colegio asociado a la Academia de Turín. Por fin, el 7 de octubre de 1809, profesor de filosofía natural del Colegio de Vercelli. Entre 1806 y 1809, publica varias memorias y trabajos. Así en el Journal de physique de 1806:”Considèrations sur l’état dans lequel doit se trouver une couche d’un corps non-conducteur de l’électricités lorsqu’elle est interposée entre deux surfaces doueés délectricité de différente espèce”. Al año siguiente su segunda memoria sobre electricidad. En 1809: “Idées sur l’acidité et l’alcalinité”
En 1809, GayLussac publica su “Ley de combinación de los volúmenes de los gases, y este trabajo va
a servir para que Avogadro escriba en 1811 su famoso
“Essai d’une maniére de déterminer les mases relatives des molècules élèmentaires des corps
et les proportions selon lesqueles elles entrent en dans ces combinations”, publicado
el 14 de julio. Este trabajo comienza: “GayLussac ha señalada en su interesante memoria que los gases se unen siempre en
proporciones simples de volúmenes…” Para que esto ocurra es necesario que las partículas de los gases elementales no estén
formadas por átomos simples, sino por agregados de átomos o sea moléculas,
palabra que procede del latín moles
y que significa
"masa". "Moléculas elementales" en el caso de
cuerpos simples, formadas de átomos de la misma especie; "moléculas
integrantes" en los casos de cuerpos compuestos, formadas de átomos de
especies diversas. Así, pues, los gases estarían formados por moléculas elementales
y éstas se escinden en átomos cuando dos gases reaccionan entre sí
[4]
.
De este modo era inmediato explicar la ley de Gay-Lussac sin más que admitir que las moléculas de los gases
elementales son diatómicas: las previsiones teóricas
concordaban perfectamente con los resultados experimentales
[5]
.
También describe las fórmulas de moléculas gaseosas como el óxido nítrico, el
nitroso, el amoniaco, el monóxido de carbono y el cloruro de hidrógeno.
En una segunda memoria de enero de 1814, publicada en
el Journal de physique
[6]
,
desarrolla nuevas ideas complementando a las antiguas, aprovechando un nuevo
trabajo de Gay-Lussac. En esta memoria describe
moléculas mas complejas como la de dióxido de
carbono, sulfuro de carbono, dióxido de azufre y sulfuro de hidrógeno
[7]
.
Extiende su teoría a moléculas de metales en un posible estado gaseoso,
haciendo mención a un posible “gas metálico”. De esta forma encuentra los pesos
moleculares del hierro, manganeso, plata, oro cobre, plomo, estaño, potasio,
sodio, calcio , magnesio, bario, aluminio y silicio.
Facsimil de la portada de su ensayo
En 1815, se casa
con Felicita Mazze de Biella.
A lo largo de su vida engendrarán 6 hijos
[8]
.
En 1816, publica en italiano una memoria “sul calore specifico de gaz composti paragonato a quello de loro gaz componente”.
Dos años mas tarde en el Giornale di física:”Osservazioni sulla legge di dilatazioni dell’aqua pelo calore”
[9]
y “Sopra la relatione che esiste tra i calori specifici e i poteri refringenti delle sostanze gazose”
Entre 1817 y 1822, Avogadro se va a dedicar a la termoquímica; es mas, junto con Berthollet, se le puede considerar uno de los
fundadores de la química física. Publica
los trabajos ”Sulla deter-minazione delle uantita di calorique que si sviluppano nelle com-binazione per mezzo de’ poteri refringenti”, “Observazioni sulla forza elástica del
vapor acqueo a diverse temperature”, “Memoria sulle leggi della dilatazione de diversi liquidi pel calore”, “Memoria sopra lo stablimento d’una relazione tra la densitá e dilatabilitá de’ liquidi e la densitá dei vapori che essi formano”; “Memoria sulla legge della dilatazione del mercurio dal calore” ; “Nuove considerazioni sull’affi-nitá dei corpi pel calorico, calcolate per mezzo de’ loro calori specifi”
[10]
.
Ya, en 1820, se crea en Turín,
la primera cátedra de física matemática (Física sublime), ofreciéndosela a Avogadro, con un salario anual de 600 liras. Sin
embargo los cambios políticos en Italia
motivaron la supresión de dicha cátedra al año siguiente
[11]
.
Como compensación fue nombrado profesor emérito en 1823
[12]
.
En 1821, publica en la Memoria della Real Academia delle Scienze, “Nouvelles considérations sur la théorie des proportions déterminées dans les combinaisons, et sur la détermination des mases des molécules des corps”
[13]
En 1822, publica una memoria:”Sur la construction d’un voltimètre multiplicateur”.
En ella Avogadro emplea una sucesión de pares
metálicos, etableciendo un orden: Pt, Au, Ag, Hg, As,
Sb, Co, Ni, Cu, Bi, Fe, Sn, Pb y Zn, diferente de la usada por Volta.
Entre 1837 y 1841, publica un tratado en cuatro
volúmenes: “Fisica de’corpi ponde-rabili a Tratatto della costituzione generale de’corpi”,
considerado el primer tratado de Física
técnica. En 1843, “Proposizione di un nuovo sistema di nomenclatura chimica”
y “Mémoire sur volumes atomiques”, ampliada en los años siguientes
[14]
.
Caricatura de Avogadro hecha actualmente
Caricatura de Avogadro, dibujo de su época
Estatua de Avogadro en Vercelli
Busto de Avogadro en la U.de Turín
Busto de Avogadro en Vercelli
Avogadro fallece a los 80 años,
en 9 de julio de 1856
[15]
,
sin que sus descubrimientos trascendieran a los círculos científicos europeos. En 1857 fueron dos de sus alumnos, Botto y Chiò, quienes recordaron
la obra del maestro y propusieron se erigiera en su honra un busto de mármol en
el interior de la Universidad de Turín. Solo en 1858, otro científico
italiano Cannizzaro, los empezó a divulgar,
generalizándose en el primer congreso de Química, de 1860 en Karlsruhe
[16]
.
[1] Su nombre completo era: Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro de Quaregna e di Cerreto.
[2] El apellido Avogadro, provenía de Advocarii (abogados)
[3] A partir de los descubrimientos de su paisano Volta, se sintió motivado junto con su hermano Felice, por la electricidad, llegando a ser alumno del gran físico matemático Vassalli Eandi.
[4]
Distingue cuatro tipos
de moléculas: “molécule, (término general
igualmente aplicado a los átomos) , molécule integrante, molécule constituante,
y molécule elementaire”. Los
términos “partie integrant, molécule primitive integrante
y partie constituante y molécule elementaire”, ya
habían aparecido en el diccionario de química de Marquer,
editado en 1766, e igualmente en el texto de Fourcroy de 1800. Por lo tanto no se puede atribuir a Avogadro,
el origen del término molécula, que ya aparecía en los trabajos de Gassendi, en el siglo XVII.
[5]
“He supuesto que las
moléculas constituyentes de cualquier gas simple, no están formadas de
“moléculas elementales” solitarias sino por moléculas formadas por la atracción
de las formas simples. Las moléculas compuestas de los gases, están formadas
por dos o mas átomos. Para el nitrógeno, oxígeno e
hidrógeno es de dos, pero es posible que en otros gases pueda ser de cuatro,
ocho etc. Así por ejemplo la molécula integral del agua está compuesta por
media molécula de oxígeno, con una molécula, o lo que es lo mismo dos medias
moléculas de hidrógeno” .Así especificó que la molécula del agua era H2O
, bastante discutible en aquella época.
[6]
Llevaba por título:” Mémoire sur les mases relatives des corps simples ou densités présumées de leurs gas”.
[7]
Falla sin embargo en la
comparación entre las moléculas de dióxido de azufre y dióxido de carbono.
[8] Avogadro pese a estar involucrado en los acontecimientos políticos de la época, era muy hogareño y religioso, aunque no un fanático.
[9]
Al año siguiente completará dicho trabajo con otra
publicación en el mismo giornale.
[10]
El problema de las publicaciones en italiano era
que no trascendían a los medios científicos franceses, alemanes e ingleses.
[11]
En ese año surgieron una serie de movimientos
revolucionarios estudiantiles, por lo que el rey suspendió numerosas cátedras,
y entre ellas la de Avogadro. En 1832, Carlos Alberto
de Saboya, rehabilitó las cátedras, pero Avogadro no
la recuperó hasta 1834.
[12]
Después sería Maestro Uditore de la Cámara Real de Cuentas.
[13]
Sería publicada en francés en 1826, en el Bulletin du Ferrusac, una revista
apenas leída
[14]
En total la ley de los
volúmenes de combinación de los gases, o
ley de Avogadro, se publicaron a través de 4
memorias, entre 1811 y 1843. Se podrían resumir: “Cuando los gases reaccionan entre sí en relaciones simples
de volumen, reaccionan en relaciones simples de moléculas, por tanto decir
moléculas y decir volúmenes es lo mismo, a lo cual añade: Las relaciones entre
los pesos de volúmenes iguales nos dan la densidad, por tanto las densidades de
los gases son proporcionales a los pesos de las moléculas; volúmenes iguales de
gases diferentes, sometidos a idénticas condiciones de presión y temperatura,
contienen el mismo número de moléculas”.
[15]
Su amigo Felice Romani, al anunciar su
muerte, lo describe: “Con la bondad
del corazón se correspondía en Avogadro la gentileza
de su persona: ojos vivaces pero de mirada serena, dulce y expresiva fisonomía,
labios elocuentes, trato cortés, modales afectuosos y sinceros; garbo y vigor
en gráciles miembros. Religioso sin intolerancia, docto sin pedantería, sabio
sin ostentación, enemigo del fasto, despreocupado por la riqueza, sin ambición
a los honores, desconocedor de sus méritos y reputación, modesto, sobrio,
afectuoso”.
[16]
En dicho congreso se aprobó la propuesta de Cannizzaro: “Se propone que se adopten conceptos diferentes para
molécula y átomo, considerándose molécula la cantidad más pequeña de sustancia
que entra en reacción conservando sus características físicas, y entendiéndose
por átomo la más pequeña cantidad de un cuerpo que entra en la molécula de sus
compuestos”. Tal como la
había definido Avogadro.