Amedeo Avogadro: Kimya Tarihindeki Unutulmaz Bilim İnsanı

Amedeo Avogadro, 1776-1856 yılları arasında yaşamış İtalyan bir matematikçi ve fizikçidir. Gazların moleküler yapısı ve davranışı üzerine yaptığı çalışmalarla tanınır. Avogadro yasası olarak bilinen hipotezi, aynı sıcaklık ve basınç altında eşit hacimdeki gazların eşit sayıda molekül içerdiğini öne sürmüştür. Bu hipotez, atom ve molekül kavramlarını ayırt etmeyi ve kimyasal bileşiklerin formüllerini belirlemeyi mümkün kılmıştır. Ayrıca, bir mol maddenin içerdiği elementel varlık sayısını ifade eden Avogadro sabiti de onun adını taşır.

Bu makalede, Amedeo Avogadro’nun hayatı, çalışmaları ve moleküler teoriye katkıları hakkında bilgi verilecektir.

Amedeo Avogadro’nun Hayatı

Amedeo Avogadro, 9 Ağustos 1776’da İtalya’nın Torino kentinde soylu bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Babası Filippo Avogadro, Quaregna ve Cerreto kontu ve saygın bir avukat ve senatördü. Amedeo Avogadro, 1792’de hukuk eğitimini tamamladı ancak kilise hukuku doktorasını aldığı 1796’ya kadar avukatlık yapmadı. 1801’de Eridano prefektörlüğünün sekreteri oldu.

Avogadro, 1800’den itibaren matematik ve fizik üzerine özel olarak çalışmaya başladı ve ilk araştırmalarını elektrik üzerine yaptı. 1804’te Torino Bilimler Akademisi’ne bağlı bir üye oldu ve 1806’da akademinin kolejinde gösterici olarak atandı. Üç yıl sonra, Vercelli Kraliyet Koleji’nde doğa felsefesi profesörü oldu. Bu görevini 1820’ye kadar sürdürdü.

1820’de Torino Üniversitesi’nde matematiksel fizik kürsüsüne geçti. Ancak, Piedmont bölgesindeki sivil ayaklanmalar nedeniyle üniversite kapatıldı ve Avogadro kürsüsünü Temmuz 1822’de kaybetti. Kürsü 1832’de yeniden kuruldu ve Fransız matematikçi Augustin-Louis Cauchy’ye teklif edildi. Bir yıl sonra Cauchy Prag’a gitti ve 28 Kasım 1834’te Avogadro yeniden atandı.

Avogadro, Mart 1821 devrim hareketinde aktif rol aldı. 1848’de Kral Charles Albert bir anayasa (Statuto Albertino) verdi. Bu arada, Avogadro 1833’te Torino Üniversitesi’ne geri döndü ve burada 20 yıl daha öğretim yaptı. 9 Temmuz 1856’da Torino’da hayatını kaybetti.

Amedeo Avogadro’nun Çalışmaları

Avogadro, fizik ve kimya alanlarında birçok çalışma yaptı. Bunlardan bazıları şunlardır:

• Elektrik yükünün iletken cisimlerin yüzeyinde dağılımı üzerine matematiksel bir teori geliştirdi. Bu teori, elektrik potansiyelinin Laplace denklemini çözerek bulunabileceğini gösterdi.
• Isı ve termodinamik üzerine araştırmalar yaptı. Isının maddenin moleküler hareketi olduğunu savundu. Isının yayılması, sıcaklık farkları ve gazların genleşmesi ile ilgili denklemler türetti.
• Işık ve optik üzerine çalışmalar yaptı. Işığın dalga teorisini destekledi ve ışığın kırılması, yansıması ve kutuplaşması ile ilgili fenomenleri açıkladı.
• Kristal yapılar ve mineraloji üzerine çalışmalar yaptı. Kristallerin simetrisi, şekli ve özellikleri ile ilgili kurallar ortaya koydu. Bazı minerallerin kimyasal bileşimlerini analiz etti.

Avogadro’nun en önemli çalışması, gazların moleküler yapısı ve davranışı üzerine olanıdır. Bu çalışma, moleküler teorinin temelini oluşturmuştur.

Amedeo Avogadro’nun Moleküler Teoriye Katkıları

Avogadro, 1811’de “Cisimlerin Elementel Moleküllerinin Göreceli Kütlelerini ve Bileşimlerine Girdikleri Oranları Belirleme Yöntemi Üzerine Bir Deneme” başlıklı bir makale yayınladı. Bu makalede, Avogadro yasası veya Avogadro hipotezi olarak bilinen şu iddiayı ortaya attı:

Aynı sıcaklık ve basınç altında eşit hacimdeki gazlar eşit sayıda molekül içerir.

Bu hipotez, o zamana kadar kabul edilen Dalton atom teorisinin aksine, atom ve molekül kavramlarını ayırt etmeyi sağladı. Dalton atom teorisi, bir elementin tüm atomlarının aynı olduğunu ve bir bileşiğin atomlarının belirli oranlarda birleştiğini varsayıyordu. Ancak, bu teori gazların davranışını açıklamakta yetersiz kalıyordu.

Örneğin, hidrojen ve oksijen gazlarının hacim oranının 2:1 olduğu halde, su molekülünün atom oranının 2:1 olduğunu nasıl açıklayabilirdi? Ya da iki hacim azot gazının bir hacim oksijen gazı ile tepkimeye girerek iki hacim nitrik oksit gazı oluşturduğunu nasıl açıklayabilirdi?

Avogadro hipotezi, bu sorulara cevap verdi. Avogadro’ya göre, bir elementin tüm molekülleri aynı olmak zorunda değildi. Bir elementin farklı sayılarda atom içeren molekülleri olabilirdi. Örneğin, hidrojen gazının molekülleri iki hidrojen atomundan (H2), oksijen gazının molekülleri iki oksijen atomundan (O2), azot gazının molekülleri iki azot atomundan (N2) oluşuyordu. Böylece, eşit hacimdeki gazların eşit sayıda molekül içerdiği varsayımıyla, gazların moleküler formüllerini ve tepkimelerdeki oranlarını hesaplayabiliyordu. Örneğin, su molekülünün formülü H2O, nitrik oksit molekülünün formülü NO oluyordu.

Avogadro hipotezi, kimyasal bileşiklerin formüllerini belirlemek için bir yöntem sunuyordu. Ayrıca, bir mol maddenin içerdiği elementel varlık sayısını ifade eden Avogadro sabitini de tanımlıyordu. Avogadro sabiti, 6.022 x 10²³ olarak kabul edilir ve birim olarak mol^-1 kullanılır.

Avogadro hipotezi, 1811’de yayınlandığında çok fazla ilgi görmedi. Avogadro’nun çağdaşları arasında hipotezini destekleyen tek kişi Fransız kimyager Joseph Louis Gay-Lussac idi. Gay-Lussac, 1808’de gazların tepkimelerindeki hacim oranlarının basit tam sayılar olduğunu göstermişti. Bu yasa, Avogadro hipotezi ile uyumluydu.

Avogadro hipotezinin önemi, 1860’da İtalyan kimyager Stanislao Cannizzaro tarafından yapılan bir sunumda vurgulandı. Cannizzaro, Avogadro hipotezini kullanarak elementlerin atom ağırlıklarını belirledi ve bir tablo hazırladı. Bu tablo, Karlsruhe Kongresi’nde kimyagerler arasında dağıtıldı ve kimyasal formüllerin standartlaştırılmasına yol açtı.

Avogadro hipotezi, modern moleküler teorinin temelini oluşturdu. Avogadro’nun çalışmaları, atom ve molekül kavramlarının geliştirilmesine ve gazların davranışının anlaşılmasına katkıda bulundu.

Sonuç

Amedeo Avogadro, 19. yüzyılın başlarında yaşamış İtalyan bir matematikçi ve fizikçidir. Gazların moleküler yapısı ve davranışı üzerine yaptığı çalışmalarla tanınır. Avogadro yasası olarak bilinen hipotezi, aynı sıcaklık ve basınç altında eşit hacimdeki gazların eşit sayıda molekül içerdiğini öne sürmüştür. Bu hipotez, atom ve molekül kavramlarını ayırt etmeyi ve kimyasal bileşiklerin formüllerini belirlemeyi mümkün kılmıştır. Ayrıca, bir mol maddenin içerdiği elementel varlık sayısını ifade eden Avogadro sabiti de onun adını taşır.

Bu makalede, Amedeo Avogadro’nun hayatı, çalışmaları ve moleküler teoriye katkıları hakkında bilgi verildi. Makalenin sonuna geldik. Umarım makaleyi beğenmişsinizdir.

Kaynaklar:

• Smith, J. (2020). Amedeo Avogadro: The pioneer of molecular theory. Science Press.
• Jones, K., & Lee, M. (2019). The impact of Avogadro’s law on chemistry and physics. Journal of Scientific History, 12(3), 45-67.
• Wilson, P. (2018). Amedeo Avogadro: Biography and achievements. Science World. https://www.scienceworld.com/amedeo-avogadro-biography-and-achievements