Avogadro, Amedeo
Avogadro, Amedeo
Uno dei fondatori della moderna teoria atomica
Nel 1811 il fisico torinese Amedeo Avogadro formulò una delle ipotesi fondamentali della chimica moderna, quella che stabiliva che volumi uguali di gas dovessero contenere lo stesso numero di molecole. La validità di tale ipotesi, tuttavia, fu riconosciuta soltanto mezzo secolo più tardi. Per questo motivo essa rappresenta un caso assai importante nella storia dello sviluppo del pensiero scientifico
Uno scienziato dilettante
Amedeo Avogadro nacque nel 1776 a Torino. Il padre Filippo era un importante uomo politico e consigliò al figlio di intraprendere la carriera di avvocato. Amedeo si laureò in legge a vent'anni, ma nel frattempo cominciò a studiare le materie scientifiche per interesse personale (nel Settecento, infatti, la professione dello scienziato ancora non esisteva). Come molti altri giovani del suo tempo, egli rimase soprattutto colpito dall'invenzione della pila di Alessandro Volta; decise così di iniziare a studiare i fenomeni elettrici. Successivamente passò a esaminare le relazioni tra fenomeni elettrici e fenomeni chimici. Lasciò quindi il lavoro di avvocato per dedicarsi a tempo pieno alla scienza.
Lo studio degli atomi e della materia
Nel corso degli anni, Avogadro fu sempre più desideroso di approfondire le sue conoscenze sulla struttura della materia. In modo particolare, egli fu attratto dalla teoria dello scienziato inglese John Dalton: all'inizio dell'Ottocento, Dalton propose nuovamente l'antica idea che tutti gli elementi chimici fossero composti di atomi, le minuscole particelle indivisibili di cui aveva parlato per la prima volta il filosofo greco Democrito. Secondo Dalton, l'unione di un atomo di idrogeno con un atomo di ossigeno determinava la formazione dell'acqua. Utilizzando i simboli moderni, Dalton avrebbe perciò scritto: H (atomo di idrogeno) + O (atomo di ossigeno) = HO (molecola dell'acqua). Oggi invece sappiamo che la molecola dell'acqua è composta da due atomi di idrogeno e da uno di ossigeno (H2O). Il merito di aver aperto la strada a questa scoperta spetta ad Avogadro.
La legge di Avogadro
Avogadro ebbe l'intuizione di collegare la teoria di Dalton con la legge sulla combinazione dei gas, scoperta in quegli anni dal francese Joseph-Louis Gay-Lussac. La legge dimostrava che 2 litri (o volumi) di idrogeno reagiscono con un solo litro di ossigeno per formare 2 di litri di vapore acqueo. Avogadro pensò che anche la legge di Gay-Lussac fosse dovuta all'esistenza degli atomi. Egli fu così in grado di correggere l'opinione di Dalton, ricorrendo a una brillante ipotesi, tanto semplice quanto geniale: "volumi uguali di gas nelle stesse condizioni di temperatura e di pressione, contengono lo stesso numero di molecole" (detto in seguito numero di Avogadro).
L'ipotesi di Avogadro era destinata a diventare una delle leggi più famose della scienza e la base della moderna teoria atomica. Avogadro, infatti, aveva introdotto un concetto che permetteva di stabilire i rapporti di combinazione tra entità invisibili (atomi e molecole) attraverso i rapporti di entità ben misurabili (i volumi dei gas).
Grazie alla sua ipotesi, Avogadro individuò il criterio generale per determinare l'esatta combinazione degli atomi in una reazione chimica. L'unione della legge di Avogadro con la legge di Gay-Lussac stabilisce infatti che il numero dei volumi dei gas corrisponde al numero di particelle che si uniscono fra loro in una determinata combinazione. Avogadro, dunque, stabilì correttamente che per formare l'acqua erano necessari due atomi di idrogeno (e non soltanto uno, come aveva sostenuto Dalton) e uno di ossigeno.
Un tardivo riconoscimento
L'ipotesi di Avogadro non fu però immediatamente accettata dagli altri scienziati. Furono necessari molti anni, nuove teorie e numerose esperienze in laboratorio prima che la legge di Avogadro diventasse la base della moderna teoria atomica, assumendo le caratteristiche oggi descritte in tutti i manuali di fisica e di chimica. Avogadro morì a Torino il 9 luglio 1856, quattro anni prima che la sua ipotesi venisse riconosciuta dalla comunità scientifica internazionale nel corso del celebre Primo congresso internazionale di chimica, che si svolse a Karlsruhe, in Germania, nel 1860. Le ricerche di Avogadro sono uno dei migliori esempi di quanto la creatività, l'immaginazione e la capacità di elaborare ipotesi originali possano risultare determinanti per lo sviluppo del sapere scientifico.