introduzione

Leggi di combinazioni tra i gas

Il conte Amedeo Avogadro (1776-1856) giustamente ipotizzò che anche gli atomi elementari potessero tra loro, come gli atomi diversi nei composti, trovarsi associati per formare delle molecole elementari dove, ovviamente, doveva esistere qualche una sorta di affinità tra atomi uguali (negata dalla teoria atomica di Dalton).
Alle formule di Dalton, Avogadro sostituì altre formule rivelatesi alla fine del secolo quelle corrette: 2 H₂ + O₂ —» 2 H₂O

Inoltre Avogadro da diverse sue osservazioni era convinto che "volumi uguali di gas, alla stessa temperatura e pressione, contengono lo stesso numero di molecole", una ipotesi ovvero un principio teorico espresso in forma scritta dal chimico piemontese nel 1811 ma che era assolutamente teorico non essendoci all'epoca (come pure oggigiorno) la possibilità di contare gli atomi o le particelle.
Questo principio teorico di Avogadro ha poi trovato conferma e oggigiorno va sotto il nome di Legge di Avogadro.
Le conseguenze oggettive di tale ipotesi di Avogadro erano enormi! Per calcolare le masse relative infatti non era necessario esaminare tante diverse sostante, composti binari come avevano fatto Proust e Dalton ma semplicemente confrontare tra loro volumi uguali di gas messi in relazione con un volume di massa unitaria di idrogeno. Fu così che Avogadro trovò:
che a un volume fissato di idrogeno (per esempio 1 g pari a circa 11,2 L) corrispondevano a pressione e temperatura costanti:
volume di azoto molecolare di 14 g
volume di metano di 8 g
volume di ammoniaca di 8,5 g
volume di vapore d'acqua di 9 g
volume di ossigeno molecolare di 16 g
volume di fluoro molecolare di 9,5 g
volume di cloro molecolare di 35,5 g
volume di acido solfidrico di 17 g
volume di anidride carbonica di 22 g
volume di solfuro di carbonio di 38 g
volume di vapori di iodio molecolare di 127 g
volume di vapori di mercurio atomico di 100 g

Avogadro quindi corresse la tavola di Dalton anche perch&eacete; nel frattempo si erano scoperti nuovi elementi come segue:

elemento	peso di Dalton	Avogadro		elemento	peso di Dalton	Avogadro
idrogeno atomico	1	1		potassio	42
idrogeno molecola	*	2		stronzio	46
azoto	5	14		bario	68
carbonio	5,5	*		ferro	50
ossigeno atomico	7	16		zinco	56
ossigeno molecola	*	32		bromo molecola	*	160
fluoro molecola	*	38		rame	56
fosforo	9			piombo	90
sodio	28			argento	190
zolfo	13	32		iodio molecola	*	254
cloro o murio molecola	*	71		oro	190
magnesio	20			platino	190	254
calcio	24			mercurio	167	201

Ovviamente solo gli elementi che formano composti gassosi di cui si poteva calcolare la formula potevano essere controllati e verificati nella massa atomica relativa all'idrogeno preso come riferimento.
Solo in base ai rapporti di combinazione in fase gassosa però non si riesce a definire una formula precisa per idrogeno, ossigeno e acqua, ma solo un rapporto relativo, infatti lo stesso rapporto:
2 idrogeno + 1 ossigeno = 2 vapore acqua va bene per numerose molecole in 'proporzioni multiple' tra di loro:

2 H₂ + O₂ —» 2 H₂O oppure 2 H₄ + O₄ —» 2 H₄O₂ o ancora 2 H₆ + O₆ —» 2 H₆O₃ e così via...

Applicando però il principio teorico di Avogadro che volumi uguali di gas, alla stessa temperatura e pressione, contengono lo stesso numero di particelle siano questi atomi o molecole elementari o molecole composte si osserva che prendendo per buona la molecola più piccola che si accorda con i dati cioé H₂ per idrogeno e O₂ per l'ossigeno si aveva per l'acqua la formula H₂O.
Fino al 1860 le idee di Avogadro non furono molto diffuse e i chimici dell'epoca davano di volta in volta formule diverse alle diverse sostanze, per l'acqua si avevano tre ipotesi che andavano per la maggiore:
HO (Dalton), H₂O (Avogadro e altri), H₄O₂ (altri chimici francesi).
Solo grazie ad altre tecniche e altre scoperte alla fine si concluse di attribuire all'acqua la formula H₂O.

Le idee di Avogadro furono rese note alla grande comunità scientifica tramite il suo allievo 'postumo' Stanislao Cannizzaro (1826-1910). Brillante chimico siciliano, dalla propria isola si spostò nel 1845 a Pisa e poi nel 1846 a Torino, ove fu assistente di Raffaele Piria, il chimico che per primo preparò l'acido salicilico.
A causa della sua partecipazione ai moti siciliani del 1848, alla caduta dell'insurrezione venne condannato a morte e riparò a Marsiglia. Nel 1855 diventò professore di chimica all'Università di Genova, dove nel 1858 pubblicò la sua opera "Sunto di un corso di filosofia chimica" che costituisce un fondamentale contributo ai fondamenti della chimica.
Infatti per la prima volta si ha la formulazione di una precisa teoria atomica (con distinzine tra atomo e molecola) e, basandosi sulla teoria di Avogadro, si ha l'enunciazione di una regola, ora nota come regola di Cannizzaro, che permette la determinazione del peso atomico di un elemento chimico.

Nel 1860 partecipò al congresso di Karlsruhe ove per la prima volta si trovarono riuniti in un posto solo illustri chimici e fisici tra cui: Friedrich Wöhler (1800-1882); Justus von Liebig (1803-1873); Nikolaj Nikolajevic Zinin (1812-1880), Henry de Saint-Claire Deville (1818-1881), Louis Pasteur (1822-1895), Nikolai N. Beketoff (1827-1911), Friedrich August Kekulé von Stradonitz (1829-1896), Aleksandr Porfir'evic Borodin (1833-1887 il celebre musicista oltre che chimico) e Dmitri Ivanovich Mendeleev (1834-1907), Hugo Schiff (1834-1915).
Fu proprio Mendeleev a definire qualche anno più tardi 1869 la prima tavola periodica degli elementi che dalla sua stesura in avanti ha subito poche modifiche.

Bibliografia