Quizá lo estudiaste en el cole y ya se te ha olvidado. Pero hoy queremos recordarte qué es el número de Avogadro, un concepto fundamental si eres amante de la física y la química. Básicamente, este número permite entender la cantidad de partículas (átomos y moléculas), presentes en una sustancia. Este número es fundamental para poder calcular las relaciones entre la masa, las partículas y las reacciones químicas y toma su nombre del científico italiano Amedeo Avogadro.

¿Qué es el número de Avogadro?

El número de Avogadro es una constante que equivale a, aproximadamente, 6.022 × 10²³. Este valor representa la cantidad de entidades elementales (átomos, moléculas, iones, etcétera) presentes en un mol de cualquier sustancia. Es decir, si tienes un mol de una sustancia, sabes que contiene 6.022 × 10²³ unidades de esa sustancia, ya sean átomos en un elemento o moléculas, cuando se trata de un compuesto.

El número de Avogadro sirve para conectar al mundo microscópico de las partículas con el mundo macroscópico que podemos medir y observar. Se utiliza principalmente en química para simplificar los cálculos relacionados con la cantidad de sustancia y facilita las conversiones entre la masa de una sustancia y el número de partículas que contiene.

La historia del número de Avogadro

Ya sabes qué es el número de Avogadro, pero ¿Quién lo inventó? ¿Quién lo descubrió? ¿De dónde sale? El nombre de esta constante se lo debemos a Amedeo Avogadro, un físico italiano del siglo XIX. En 1811, Avogadro propuso la hipótesis de que el volumen de un gas, en condiciones iguales de temperatura y presión, es proporcional al número de partículas presentes en este gas.

Eso sí, Avogadro no alcanzó a determinar el valor exacto del número que lleva su nombre. Pero sus estudios fueron esenciales para el posterior desarrollo de la teoría molecular. Aunque Avogadro hizo estos primeros estudios, no fue sino hasta el siglo XX, concretamente, en el año de 1909, cuando Jean Perrin, también físico de profesión, calculó el valor de esta constante. Para ello, se basó en una serie de experimentos y que fueron los que sirvieron para determinar su denominación actual.

¿Para qué sirve el número de Avogadro?

Si eres un apasionado de la ciencia, concretamente, de la física y la química, el número de Avogadro no te será del todo desconocido. ¿Para qué sirve esta constante?

Calcular la cantidad de partículas en una sustancia

Como ya adelantamos, esta constante permite calcular la cantidad de iones, átomos y moléculas presentes en una muestra de determinada sustancia. Básicamente, un mol de cualquier sustancia contendrá 6.022 × 10²³ partículas y los químicos usan esta constante para hacer una conversión entre la masa molar de una sustancia (que se mide en gramos) y el número de partículas que contiene.

Establecer la relación entre masa y partículas

El número de Avogadro también permite vincular la masa macroscópica, es decir, la que se puede pesar en un laboratorio, con el número de partículas microscópicas (átomos y moléculas), que forman una sustancia. En química cuantitativa, esta relación es fundamental, pues permite a los científicos medir con precisión las cantidades necesarias para una reacción química.

Balanceo de ecuaciones químicas

En química, el número de Avogadro se utiliza para saber cuántas partículas de cada reactivo y producto participan en una reacción. De esta forma es posible balancear o equilibrar ecuaciones químicas de forma correcta. Con el número de Avogadro, los químicos pueden determinar las proporciones exactas de las sustancias que participan en una reacción, algo que facilita el cálculo de reactivos y productos.

Determina el volumen de los gases

Gracias a la relación del número de Avogadro, sabemos que un mol de cualquier gas, bajo condiciones normales de temperatura y presión, ocupa un volumen aproximado de 22,4 litros. Esto puede aplicarse a cualquier gas, ya que la constante de Avogadro indica que todos los gases tienen la misma cantidad de moléculas por mol bajo estas condiciones.

Aplicaciones en nanotecnología

En aplicaciones más recientes, como la nanotecnología, la constante de Avogadro es esencial. Este número se emplea para comprender la relación, a nivel nanométrico, entre átomos y moléculas. La constante de Avogadro es útil para calcular la cantidad de átomos en estructuras a nanoescala. Esto facilita el diseño y la manipulación de materiales nuevos.

¿Por qué es importante el número de Avogadro para la ciencia?

La constante de Avogadro juega un papel clave para los científicos. ¿Por qué? Porque facilita el manejo de cantidades extremadamente grandes de partículas subatómicas. Sin el número de Avogadro, hacer cálculos relacionados con la cantidad de sustancias en reacciones químicas, determinar la masa molar o estudiar la composición de los gases, sería si no imposible, más complejo.

Por último, el número de Avogadro se utiliza para el desarrollo de la química analítica, la termodinámica y el estudio de la materia, en líneas generales. Con esta constante es posible hacer predicciones precisas y ejecutar experimentos basados en la cantidad exacta de partículas que están presentes en una sustancia.