Número de Avogadro: qué es y qué se sabe de su descubridor

¿Te imaginas poder cuantificar la cantidad de partículas presentes en una sustancia? Eso es exactamente lo que permite el número de Avogadro, una magnitud propuesta por primera vez por el científico Amadeo Avogadro.

En el artículo, te explicamos con un ejemplo qué es el número de Avogadro y en qué consiste la ley de Avogadro, además de permitirte conocer un poco mejor a su descubridor.

Ley de Avogadro: ¿qué es?

La ley de Avogadro, también conocida como hipótesis de Avogadro o el principio de Avogadro, es una de las leyes fundamentales de la física y química de los gases. Esta ley establece que: volúmenes iguales de gases, mantenidos a las mismas condiciones de temperatura y presión, contienen el mismo número de moléculas.

Siguiendo esta premisa, por ejemplo, si tomamos volúmenes idénticos de nitrógeno e hidrógeno en estado gaseoso y los mantenemos en las mismas condiciones, tendrán el mismo número de moléculas.

La ley de Avogadro se expresa matemáticamente con una fórmula que indica que la división del volumen de dos gases diferentes por sus respectivas cantidades de sustancia, medidas en moles, es la misma.

No obstante, es importante tener en cuenta que no todos los gases siguen la ley de Avogadro. Los gases reales, al contrario que los gases ideales, no se comportan de manera uniforme bajo ciertas presiones externas, por lo que pueden desviarse de la ley de Avogadro.

Aplicaciones de la ley de Avogadro

La ley de Avogadro permitió explicar la ley experimental de los volúmenes, una ley propuesta por Gay-Lussac y basada en el modelo atómico de Dalton.

Además, la formulación de la ley de los gases ideales por Émile Clapeyron fue posible gracias a la síntesis de las leyes de Boyle, Charles, Gay-Lussac y Avogadro. Esta síntesis permitió una descripción más completa y precisa del comportamiento de los gases.

Otra de las aplicaciones de la Ley de Avogadro es determinar el volumen molar de los gases, información crucial en las reacciones químicas.

¿Qué es el número de Avogadro?

Una vez que sabes en qué consiste la ley de Avogadro, es hora de conocer el número de Avogadro, también denominado constante de Avogadro.

Definido de forma sencilla, el número de Avogadro es una cifra que establece la relación entre la masa y la cantidad de partículas de una sustancia. En términos más técnicos, se puede describir como una constante física que indica el número de átomos o moléculas en un mol de sustancia. Esta constante, denotada como N_A​, se aproxima a 6.02×10236.02×10²³, es decir, seiscientos dos mil trillones de partículas.

Una de las curiosidades del número de Avogadro es su carencia de unidades, lo que significa que puede utilizarse para contar cualquier tipo de partículas.

La inmensidad de este número puede resultar abrumadora, por lo que muchos científicos recurren a ejemplos más comprensibles para ayudar a visualizar la escala del número de Avogadro.

Por ejemplo, Fernando de Álamo ofrece una analogía utilizando hojas de papel: si apilamos 100 hojas de papel, tendremos aproximadamente 1 centímetro de altura; ahora, si apilamos el número de Avogadro de hojas de papel, la torre resultante mediría 60 billones de kilómetros de altura.

El mol y el número de Avogadro

Para facilitar las investigaciones químicas, los científicos a lo largo de la historia han desarrollado unidades específicas, y una de las más importantes es el mol.  Veamos su definición con un ejemplo cotidiano. Imagina un taller de joyería donde se trabajan perlas minúsculas. En lugar de contarlas una por una, es más efectivo pesar un conjunto de perlas y que ese peso se convierta en la referencia estándar.

Pero ¿qué ocurre cuando no se pueden contar las partículas de una masa como si fueran perlas? Ahí es donde entra en juego la relación entre el mol y el número de Avogadro. El mol representa el valor constante, es decir, el patrón de referencia de una determinada masa molar.

Con el objetivo de homenajear este concepto tan importante en el mundo de la química, el 23 de octubre (10/23) se celebra el Día del Mol. Concretamente, se conmemora a las 6:02 a.m., ya que esta hora y fecha se asemejan al número de Avogadro: 6.02 x 10^23.

¿Quién es Amadeo Avogadro?

Llegados a este punto, puedes suponer que Avogadro fue el descubridor tanto de la ley de Avogadro como del número de Avogadro. Sin embargo, aunque ambos conceptos llevan su nombre, solo uno de ellos fue descubierto por Avogadro.

La Ley de Avogadro, que dicta que: «dos muestras dadas de un gas ideal, del mismo volumen y en las mismas condiciones de temperatura y presión, contienen el mismo número de partículas», fue presentada por Avogadro en 1811, en un momento crucial de la química, ya que esta ciencia empezaba a separarse de la alquimia.

Sin embargo, como sucede con muchas ideas revolucionarias, esta hipótesis enfrentó críticas y confusiones. En esta ocasión, principalmente debido a que conceptos fundamentales, como el átomo y las moléculas, aún no estaban completamente claros.

Por este motivo, hubo que esperar largos años hasta que se demostró que la Ley de Avogadro explicaba correctamente el comportamiento de los gases.  Finalmente, fue el físico francés Jean Perrin, quien definió el Número de Avogadro. Como basó gran parte de su trabajo en las teorías de Avogadro propuso darle su nombre en su honor.

El Novel de Avogadro

Las críticas tras presentar la hipótesis hicieron que Avogadro no tuviera prácticamente reconocimiento. No obstante, aunque Avogadro no recibió ningún Premio Nobel, el científico francés Jean Perrin lo reconoció durante su entrega en 1926.

Puede que la ausencia del premio para Avogadro te parezca injusta. Sin embargo, el reconocimiento otorgado a Perrin fue merecido, ya que estableció las bases para relacionar las masas moleculares de las sustancias con las cantidades de partículas presentes en ellas, un aspecto crucial para validar la hipótesis de Avogadro.

El número de Avogadro es un ejemplo de cómo de inmenso es el mundo que nos rodea, mientras que su descubridor, Amadeo Avogadro, nos demuestra la perseverancia del camino hacia la ciencia, incluso cuando otros dudaban.