EL NUMERO DE AVOGADRO
¿De dónde viene el número de Avogadro? ¿Qué significa? ¿Por qué vale lo que vale? ¿Es una constante del universo? ¿Quién lo determinó por primera vez?
Bueno, algunas cosas ya sabés. Como te conté en la clase anterior, la del mol, el número de Avogadro es la cantidad de elementos individuales, de partículas que componen 1 mol de cualquier cosa.
El número de Avogadro es enormísimo: 6,022 x 1023. Entonces, por ejemplo, 1 mol de moléculas de agua es un conjunto de 6,022 x 1023 moléculas de agua.
Para que te des una idea del tamaño del número te lo escribo por única vez con todas sus cifras significativas aceptadas hasta ahora y en notación decimal:
NA = 602 214 076 000 000 000 000 000
O sea, 0,6 cuatrillones. Es imposible hacerse una idea cabal de semejante cantidad. Te recomiendo este ejercicio que ayuda a pensarlo.
Y su definición es ésta: se trata del número de átomos del isótopo carbono-12 que hay en 12 gramos de carbono-12. El isótopo carbono-12 es el que en su núcleo posee 6 protones y 6 neutrones, y es el mayoritario en la naturaleza.
Y ya mismo te adelanto que no fue Avogadro el que determinó ese número, y hasta se murió sin tener la menor idea de cuánto podía valer ese número. Pero fue él el que advirtió que había un conjunto de fenómenos, sobre todo aquellos que tenían que ver con el comportamiento de los gases, que obedecían al número de partículas, o de moléculas y no a su masa.
En última instancia la idea de Avogadro fue el punto cúlmine de la teoria atomista, de la idea de la estructura corpuscular de la materia: la materia está hecha de corpúsculos.
Los corpúsculos tienen masa, fundamentalmente debido a la masa de los núcleos de los átomos de que está compuesta la materia. Y los núcleos se integran con dos tipos de nucleones -protones y neutrones- que tienen casi la misma masa.
Cada protón (y cada neutrón) tiene una masa muy pequeña, llamada unidad de masa atómica, uma, también llamada dalton, que se simboliza Da. Y como los átomos y las moléculas tienen un número entero de protones y neutrones, todos los átomos y todas las moléculas tienen una masa cuyo valor es un número entero de daltons.
La masa del dalton es tan insignificante que resulta imposible medirla. Para masarla, entonces, hay que juntar un número muy grande de ellos. En un principio fua la cantidad de átomos que había en 12 g de C-12. Y a esa cantidad de sustancia se la llama mol. Y ese número es el número de Avogadro.
Entonces: un átomo de hidrógeno, H¹, tiene 1 solo nucleón > su masa es 1 Da > al multiplicar eso por 6,022 x 1023 obtenemos 1 mol de átomos de H¹, cuya masa es de 1 x 6,022 x 1023 Da > un mol de H¹ tiene una masa de 1 gramo.
la molécula de agua, H2O, tiene 18 nucleones > su masa es 18 daltons > al multiplicar eso por 6,022 x 1023 obtenemos 1 mol de agua, cuya masa es de 18 x 6,022 x 1023Da > un mol de H2O tiene una masa de 18 gramos.
Podríamos preguntarnos cuál es la masa de un nucleón, en gramos. O, lo que es lo mismo, la equivalencia entre el dalton y el gramo. Basta con dividir 1 gramo (la masa de un mol de protones) por el número de Avogadro.
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