Repitiendo el experimento de sintetizar gases de más de 2 átomos (P2O3, por ejemplo) seguía obteniendo un volúmen que no equivalía a los volúmenes iniciales, por lo que propuso que iguales volúmenes de gas contenían el mismo número de moléculas.
A esta 'Ley de Avogadro' se le agregó, cuando pudo calcularse unos 40 años después de su muerte, la constante del contenido de moléculas en 1 Mol-Gramo: 6,023 * 10^23 átomos de Carbono 12 pesan 12 gramos, N.Av * el peso del átomo de O16 pesan 16 gramos, etc. Resulta que en cualquier gas, (a 1 at. y 0° C) 22,4 litros contienen este número de moléculas.
Avogadro no llegó a conocer el inmenso aporte que hizo a la ciencia, y no pudo soñar que algún día se SABRÍA cuántas moléculas hay en un volumen dado de gas, ni que este número sería bautizado con su nombre.
El número de Avogadro no lo llegó a calcular él. Pero experimentos posteriores a finales del siglo XIX y principios del X X confirmaron su teoría y le dieron un valor numérico.
N A = 6,023*10^23
Siempre algo nuevo en cualquier campo, tiene dificultad para que lo asimilen, igual sucedio con AVOGADRO. Pues Dios nos lo puso en la biblia: "NADIE ES PROFETA EN SU PROPIA TIERRA".
La ley de Gay-Lussac no tenía una interpretación adecuada en base a los postulados de la teoría atómica de Dalton. Para John Dalton y sus seguidores las partículas que forman los elementos eran los átomos y según su hipotesis de máxima simplicidad si dos elementos forman un sólo compuesto, éste tendrá un átomo de cada elemento. Así, para el agua suponía una fórmula HO. Según esto, un volumen de hidrógeno reacciona con un volumen de oxígeno para dar dos volúmenes de agua, en contra de los datos experimentales.
No fue hasta 1814 cuando Avogadro admitió la existencia de moléculas formadas por dos o más átomos. Según Avogadro, en una reacción química una molécula de reactivo debe reaccionar con una o varias moléculas de otro reactivo, dando lugar a una o varias moléculas del producto, pero una molécula no puede reaccionar con un número no entero de moléculas, ya que la unidad mínima de un reactivo es la molécula. Debe existir, por tanto, una relación de números enteros sencillos entre las moléculas de los reactivos, y entre éstas moléculas y las del producto.
Según la ley de Gay-Lussac esta misma relación es la que ocurre entre los volúmenes de los gases en una reacción química. Por ello, debe de existir una relación directa entre éstos volúmenes de gases y el número de moléculas que contienen.
La ley de Avogadro dice que:
"Volúmenes de gases diferentes medidos en las mismas condiciones de presión, volumen y temperatura, contienen igual número de moléculas" También el enunciado inverso es cierto: "Un determinado número de moléculas de dos gases diferentes ocupan el mismo volumen en idénticas condiciones de presión y temperatura".
Esta ley suele enunciarse actualmente también como: "La masa atómica o átomo-gramo de diferentes elementos contienen el mismo número de átomos".
El valor de este número, llamado número de Avogadro es aproximadamente6,02214199 × 1023 y es también el número de moléculas que contiene una molécula gramo o mol.
Para explicar esta ley, Avogadro señaló que las moléculas de la mayoría de los gases elementales más habituales eran diatómicas (hidrógeno, cloro, oxígeno, nitrógeno, etc), es decir, que mediante reacciones químicas se pueden separar en dos átomos.
La ley de Avogadro no fue admitida inicialmente por la comunidad científica. No lo fue hasta que en 1860 Cannizaro presentó en una reunión científica en Karlsruhe un artículo (publicado en 1858) sobre las hipótesis de Avogadro y la determinación de pesos atómicos.
Con estas suposiciones, la justificación de la ley de los volúmenes de combinación de Gay-Lussac es bastante sencilla.
Ya en la escuela nos intentan explicar lo pequeños que son los átomos. Voy a intentar contribuir con mi granito de arena a daros una visión más cercana a nuestra vida diaria de lo pequeños que son. Por si no lo recordáis, tiene mucho que ver con el número de Avogadro. ¿Lo habéis olvidado? No importa, yo os lo recuerdo.
Amadeo Avogadro (1776-1856) fue un catedrático de física de la Universidad de Turín. Por aquella época, Gay-Lussac ya había enunciado el descubrimiento de que todos los gases se dilataban en iguales proporciones en función del aumento de temperatura. Avogadro meditó sobre ese descubrimiento y anunció una hipótesis en 1811: “Iguales volúmenes de gases distintos contienen el mismo número de moléculas, si ambos se encuentran a igual temperatura y presión”. Tuvo cuidado en utilizar la palabra molécula donde Dalton había dicho átomo.
También el enunciado inverso es cierto: “Un determinado número de moléculas de dos gases diferentes ocupan el mismo volumen en idénticas condiciones de presión y temperatura”. Esta ley suele enunciarse actualmente también como: “La masa atómica o átomo-gramo de diferentes elementos contienen el mismo número de átomos”. A ese número de átomos se le suele llamar “número de Avogadro”.
Por ejemplo aproximadamente 18 gramos de agua o 1 gramo de hidrógeno (en función de sus pesos moleculares y fijaos qué miseria de cantidad de materia) contienen el número de Avogadro moléculas. Bien, ¿y cuál es ese número? Pues nada menos que 6,023*1023. Es un número grande, muy grande. Os lo escribo para que lo veáis bien: 602.300.000.000.000.000.000.000. Los científicos se han dedicado a hacer unos cuantos números con él y podemos aprovechar su trabajo para deleitarnos, asombrarnos y disfrutar una vez más de cómo hacer unos cuántos números pueden poner los pelos de punta a cualquiera.
Ese número sería equivalente al número de panojas de maíz necesarias para cubrir los EEUU hasta una altura de 15.000 km, o sería el número de tazas de agua necesarias para vaciar el Océano Pacífico, o de latas de refrescos necesarias, cuidadosamente apiladas, para cubrir la Tierra hasta una altura de 320 km. Si todo ese número fueran céntimos de Euro y se repartieran por igual a todos los habitantes de la zona Euro, los haría a todos billonarios en Euros.
Si tomáramos un vaso de tamaño medio, como con los que solemos beber, lo llenáramos con agua del mar, volviéramos a tirarla al mismo y estas moléculas del vaso anterior se distribuyeran por igual por todos los mares y océanos de la Tierra (cosa bastante difícil, pues en unas partes habrá mayor concentración que en otras), al volver a llenar el vaso tomando agua del mar tendríamos unas 10.000 moléculas del agua anterior.
Pensad en cualquier persona que haya vivido del orden de 65 años. Imaginad que todos los átomos que hubiera exhalado esa persona a lo largo de su vida se hubieran distribuido por igual por toda la atmósfera. Pues bien, cada vez que tomamos aire, cada uno de nosotros inhalaría aproximadamente unos 50 millones de moléculas de aire de estas. Así que puedes estar orgulloso, porque entre esos átomos se encuentran los respirados por Leonardo da Vinci o Albert Einstein, por ejemplo.
Más difícil todavía: con la misma hipótesis de distribución uniforme de la respiración, de cada expiración agonizante de Julio César inhalaríamos unas 6 moléculas en cada inspiración.
A nivel del mar y a 0 ºC un centímetro cúbico de aire (aproximadamente un terrón de azúcar en volumen) contiene 45 millones de millones de moléculas. Ahora mira a tu alrededor y mira cuántos centímetros cúbicos se extienden. ¿Te atreves a contar las moléculas?
Cada uno de los átomos que poseemos casi seguro que ha pasado por varias estrellas (de ahí la frase de Sagan que “somos polvo de estrellas”) y ha formado parte de millones de organismos.
Los átomos, en principio, viven para siempre (si a eso se le puede llamar vivir). Al morir, nuestros átomos se redistribuyen por todo el mundo así que no debería sorprenderte, después de las curiosidades dichas anteriormente, que más de 1000 millones de átomos que nos componen pertenecieran en otro momento a Shakespeare, Buda, Gengis Khan, Beethoven o cualquier personaje histórico que conozcas. Y debe ser histórico, pues esos átomos tardan en redistribuirse del todo por la Tierra unos decenios, así que, lo siento: muy poco o nada puedes tener en común con Elvis Presley.
Y es que los átomos son tan pequeños … que si comparamos un átomo con una línea de 1 milímetro de longitud tendrían la misma relación que entre el grosor de una hoja de papel y el Empire State.
En fin, que los átomos son muy pequeños y el número de Avogadro muy grande. Ha quedado claro, ¿no?.
