مولکول نخستین بار توسط چه کسی کشف شد؟
سال اکتشاف: 1811
این کشف چه می‌گوید؟
مولکول گروهی از اتم‌های به هم پیوسته است. هر اتم یکی از 100 عنصر شیمیایی که سیاره ما را می‌سازد مشخص می‌کند، اتصال اتم‌های مختلف مولکول را می‌سازد که عناصر گوناگون را به وجود می‌آورند.
چه کسی آن را کشف کرد؟
آمیدو آووگادرو Amedeo Avogadro
اگر اتم‌ها اساس هر عنصر هستند، مولکول‌ها اساس هر ماده‌ای هستند که روی زمین پیدا می‌شود. دانشمندان از این‌که نمی‌توانستند تصور دقیقی از ذرات کوچک مثل اتم به دست آورند درمانده بودند. بعضی چنین نظر می‌دادند که ذرات بسیار کوچک (که آن را اتم می‌خواندند) – کوچک‌ترین ذرات ممکن – واحدهای یکپارچه هر عنصر محسوب می‌شوند اما مواد دور و بر ما که از عناصر واحد تشکیل نشده‌اند؛ پس موضوع چه بود؟ این موضوع دانشمندان را در توضیح ماهیت اساسی مواد ناتوان می‌کرد.
کشف آووگادرو مفهومی بنیادین در ارتباط میلیون‌ها مواد روی زمین ایجاد کرد. او این نظریه را که هر لیتر گاز (در دما و فشار یکسان) همیشه تعداد مولکولی برابر دارد، هماهنگ کرد. این کشف به دانشمندان این امکان را داد که محاسباتی دقیق با گازها انجام دهند و ماهیت تمام عناصر را بشناسند. کشف آووگادرو (و عدد آووگادرو) یکی از لایه‌های شیمی آلی و غیرآلی و قوانین گازها شد و در پیشبرد شیمی کمّی، نقش عمده‌ای ایفا کرد.
در بهار ۱۸۱۱، پروفسور ۳۵ ساله دانشگاه، آمیدو آووگادرو در کلاس درسش نشسته بود و به دو مقاله علمی که روی میزش قرار داشت، نگاه می‌کرد. آووگادرو به تدریس علوم طبیعی مشغول بود. ۲۵ شاگرد در کلاس او حضور داشتند.
آن روز بخصوص او مقاله‌ها را برای شاگردانش خواند و گفت که در این دو مقاله سوال بسیار مهمی پیدا کرده و از شاگردانش خواست آنها را پیدا کنند.
در این مقاله شیمیدان انگلیسی، دالتون و شیمیدان فرانسوی گی لوساک Gay Lussac هرکدام آزمایشی را شرح داده بودند که اتم‌های هیدروژن را با اکسیژن ترکیب کرده و آب به وجود آورده بودند. هر دو شرح داده بودند که دو لیتر اتم‌های گاز هیدروژن را با یک لیتر اتم‌های اکسیژن ترکیب کرده و دقیقا دو لیتر بخار آب تولید کرده بودند. دالتون می‌گفت این آزمایش ثابت می‌کند که آب ترکیبی است از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن. گی لوساک می‌گفت یک لیتر از هر گاز دقیقاً تعداد مشابهی اتم به اندازه یک لیتر از هر گاز دیگر دارد.
اما ذهن پروفسور آووگادرو متوجه مشکلی شده بود.
هم دالتون و هم گی لوساک با دو لیتری هیدروژن و یک لیتر اکسیژن کار خود را آغاز کرده بودند که روی هم رفته سه لیتر گاز می‌شد. اما در نهایت دو لیتر بخار آب به دست آورده بودند. اگر یک لیتر از هر گاز تعداد مساوی اتم، با یک لیتر از گازهای دیگر داشت، پس چگونه تمام اتم‌های سه لیتر گاز مبدل به دو لیتر بخار آب شده بود؟
زنگ ساعت کلیسای شهر تورین 12 ضربه نواخت و آووگادرو به پاسخ مناسب رسیده بود. دالتون و گی لوساک از کلمه‌ای غلط استفاده کرده بودند اگر به جای کلمه اتم گروهی از اتم‌های به هم پیوسته را به کار می‌بردند چه می‌شد؟
آووگادرو از کلمه مولکول استفاده کرد. (در یونان معنای «حرکت آزاد» در گاز را می‌دهد» بعد معادله را روی کاغذ نوشت تا سرانجام راهی پیدا کرد تا بتواند تمام اتم‌ها و مولکول‌های آزمایش دالتون و گی لوساک را در محاسبات بگنجاند.
اگر هر مولکول هیدروژن حاوی دو اتم هیدروژن بود و هر مولکول اکسیژن حاوی دو اتم اکسیژن – اگر آن طور که دانشمندان گزارش داده بودند – هر مولکول بخار آب حاوی دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن بود؛ هر لیتر هیدروژن و هر لیتر اکسیژن می‌توانستند تعداد مساوی مولکول، برابر با دو لیتر آب حاصله داشته باشد. (اگر چه تعداد اتم‌های آنها متفاوت باشد)
بنابراین چنین شد که آووگادرو بدون آن‌که دستش به یک لوله آزمایش خورده باشد و در علم شیمی تخصصی داشته باشد موفق به کشف و وجود مولکول‌ها و قانون گازها شد: هر لیتر گاز حاوی تعداد مساوی مولکول گاز است.
کوچک‌ترین مولکول، مولکول هیدروژن است که دو پروتون و دو الکترون دارد. – د.ان.آ بزرگ‌ترین مولکول شناخته شده طبیعی است که چهار میلیارد اتم دارد – هر کدام از اتم‌ها تعدادی پروتون، نوترون و الکترون دارند.
