07-08-2007 15:00
| Janneke van Reenen-Hak
Het is zeker niet van begin af aan duidelijk dat de jonge Amedeo Avogadro het als scheikundige ver zal schoppen. Hij is van hoge komaf; zijn ouders behoren tot een adellijk Turijns geslacht. Als 20-jarige studeert hij af in het kerkrecht en die kennis brengt hij korte tijd in de praktijk. Al snel daarna start hij een studie wis- en natuurkunde, om in 1809 die vakken te gaan doceren.
Veel is er niet bekend over de wetenschapper. Hij leidt een sober, religieus leven, te midden van zijn gezin. Bescheidenheid blijkt ook uit zijn werk; van veel experimenten heeft hij de resultaten nooit gepubliceerd. De verdienste van Avogadro berust vooral op het feit dat hij een van de wetenschappers is die de chemie uit de toversfeer trekken. Alchemisten, die onder andere menen zelf goud te kunnen maken, raken door de in die periode ontdekte wetmatigheden alle grond onder de voeten kwijt.
De Italiaanse scheikundige start zijn onderzoek in een tijd dat de natuurwetenschap, en zeker de chemie, sterk in opkomst is. Hij werkt veel met gassen, evenals Robert Boyle (Ierland, 1627-1691) en tijdgenoot Louis Gay-Lussac (Frankrijk, 1778-1850). De wet van Boyle stelt dat bij constante temperatuur de druk in een gas omgekeerd evenredig is aan het volume. De wet van Gay-Lussac beschrijft de relatie tussen temperatuur en druk. Samen vormen ze nu de wet van Boyle-Gay-Lussac.
In 1805 bemerkt Gay-Lussac dat twee volumes waterstof en een volume zuurstof met elkaar reageren tot twee volumen waterdamp. Logisch, weten wij nu. Water (H2O)xx bestaat uit waterstof (H2)xx en zuurstof (O2)xx in de verhouding 2:1. In een tijd dat er weinig bekend is over molecuulstructuren ligt een verklaring voor dit verschijnsel minder voor de hand.
De wet van Avogadro (1811) borduurt op deze bevinding voort. De Italiaan stelt dat twee gelijke volumes van verschillende gassen bij gelijke temperatuur en druk evenveel deeltjes bevatten. Het aantal moleculen in een gas is dus onafhankelijk van de grootte of de massa van de gasmoleculen. Op grond van deze wet is het mogelijk de molecuulmassa van een gas af te leiden en door gassen met elkaar te laten reageren ook iets te zeggen over de samenstelling van een molecuul. Vanaf deze wet is het nog maar een kleine stap naar het getal van Avogadro.
Het getal van Avogadro -wetenschappers spreken tegenwoordig vooral over constante- geeft de hoeveelheid atomen per mol weer. Een mol is een rekeneenheid die het scheikundigen een stuk makkelijker maakt. Vergelijkbaar met het in de handel nog steeds bekende dozijn, maar dan veel groter. Een mol bevat altijd 6,02214x10super23 atomen (een getal dat uit 24 cijfers bestaat). Helemaal exact weten scheikundigen het aantal atomen in een mol nog steeds niet. Het getal is tot op acht cijfers achter de komma bekend. De constante van Avogadro wordt vandaag de dag nog veel gebruikt om de hoeveelheid stof die wordt geproduceerd tijdens een chemische reactie in te schatten.
De constante van Avogadro is officieel gedefinieerd als het aantal atomen in een mol koolstof-12, dat overeenkomt met 12 gram koolstof. Een atoom koolstof-12 bestaat uit 6 protonen en 6 neutronen. Beide deeltjes zijn ongeveer even zwaar, dus je kunt zeggen dat de constante ongeveer aangeeft hoeveel protonen en neutronen er in een gram gaan. Op die manier is van elke stof eenvoudig te bereken hoeveel gram er in een mol gaat. Een mol van een zuivere stof heeft de massa in grammen die in getalwaarde gelijk is aan zijn molecuulmassa. De laatste waarde is eenvoudig op te zoeken in scheikundige tabellen.
In de loop van de twintigste eeuw gaat de constante de naam van Avogadro dragen. Duitstalige wetenschappers kunnen het eerbetoon aan de Italiaan tot op de dag van vandaag niet allemaal waarderen. De man die het aantal moleculen in een gas in 1865 voor het eerst weet te berekenen, is de Oostenrijker Johann Jozef Loschmidt. Vandaar dat de term ”getal van Loschmidt” vaak in Duitse en soms ook in Engelse literatuur wordt gebruikt.
Wetenschappers die trachten een nieuwe betrouwbare standaard voor de eenheid van massa te bepalen (zie bovenstaand artikel), richten zich daarbij onder andere op het zeer zuiver bepalen van het getal van Avogadro. Wanneer de hoeveelheid moleculen in een standaardvolume, in dit geval een siliciumbol, nauwkeurig bekend is, kan immers overal ter wereld een extra standaard worden gemaakt, mocht daar behoefte aan zijn.
Naam: Amedeo Avogadro
Geboortedatum: 9 augustus 1776
Sterfdatum: 9 juli 1856
Nationaliteit: Italiaanse
Religie: rooms-katholiek
Vernoeming: Constante van Avogadro
Serie vernoemd, aflevering 14
