Constante de Avogadro


Para você que descobriu que gosta de química, hoje vamos abordar mais um assunto dessa incrível matéria. Você sabe o que é a Constante de Avogadro? Já estudou algo sobre esse tema ou ainda lhe parece que estamos falando grego? Após ler esse texto, com certeza a Constante de Avogadro não mais será uma incógnita para você.

Antes de tudo, vamos dar o primeiro passo: entender o que é uma constante. Cientistas e matemáticos definem como constante as grandezas que são consideradas gerais na natureza ou no tempo, podendo ser elas dimensionais ou não. Dentre as diversas constantes existentes, hoje vamos destacar uma em especial: Constante de Avogadro.

Avogadro

Descoberta pelo cientista italiano Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro, no início do século XIX, a Constante de Avogadro representa o número de partículas por mol1 de determinada substância (as partículas podem ser átomos ou moléculas). Se a massa em gramas de um elemento for numericamente igual à sua massa atômica, este apresentará sempre o mesmo número (N) de átomos.

O valor da constante também passou por mudanças, a medida que novos experimentos foram realizados. O valor atual foi estabelecido pela CODATA (Committee on Data for Science and Technology – é um comitê interdisciplinar do Conselho Internacional de Ciência, busca a compilação e recuperação de dados importantes à ciência e tecnologia) em 2010, e é conhecido como valor verdadeiro convencional.

Evoluções da Constante de Avogadro

Tudo começou com a definição do Número de Avogadro definido como o número de átomos por grama de cada molécula de hidrogênio. Mais tarde, esse número passou a representar o número de átomos a cada 12 gramas do isótopo de carbono-122. Até que foi generalizado como a quantidade de uma substância com seu peso molecular.

O Número de Avogadro representa hoje uma unidade dimensional que tem o valor numérico da Constante de Avogadro em unidades básicas. A primeira proposta sobre a Constante de Avogadro, em 1811, dizia que o volume de qualquer gás, a determinada pressão e temperatura, é proporcional ao seu número de átomos ou moléculas. Porém, foi só em 1909 que ela foi batizada com este nome pelo físico Jean Perrin, em homenagem ao seu descobridor (Amadeo Avogadro).

O valor da Constante de Avogadro foi definido primeiramente em 1865 por Johann Josef Loschmidt, que estimava que o diâmetro médio das moléculas de ar é equivalente ao cálculo do número de partículas de um volume de gás. Em 1910, quando o físico Robert Millikan mediu pela primeira vez a carga de um elétron, e descobriu que ao dividir a carga de um mol de elétrons, pela carga de um único elétron, obtinha-se o Número de Avogadro.

Mas foi em 1971, com a inserção do mol no Sistema Internacional de Unidades, que o Número de Avogadro passou a ser não mais um número puro, mas uma unidade de medida. E assim o Número de Avogadro foi preterido, dando lugar à Constante de Avogadro.

Mas afinal, para que serve a Constante de Avogadro

A Constante de Avogadro ajuda a entender a composição das moléculas com suas combinações e interações. Através dela, é possível perceber, analogicamente, quantas moléculas de cada gás devem ser combinadas na composição de determinada substância. A fórmula da água, por exemplo, pode ser entendida como H2O e não HO, graças a Constante de Avogadro. Após a descoberta da Constante de Avogadro, tornou-se possível calcular massas atômicas, sem precisar utilizar as regras de John Dalton3.

Para determinar a Constante de Avogadro, pode ser a usada a eletrólise em meio aquoso, com o auxílio dos conceitos de corrente elétrica, carga do elétron e massa molar, método que torna o isso possível até mesmo para um aluno do ensino médio. Através das reações de oxi-redução ocorridas durante a eletrólise, devido a diferença de potencial elétrico entre os eletrodos mergulhados no meio, chega-se a esse número.

Seguem abaixo suas principais características:

*Símbolos: L, NA
*Valor: 6,02214129 x 1023 mol−1
*Unidade de medida: mol
*Ano em que foi proposta pela primeira vez: 1811
*Relação entre Constante de Avogadro e Constante de Loschmidt: n0=p0Na/RT0, onde n0 = densidade das partículas/p0 = pressão/ R = gás constante/ T0 = temperatura absoluta.

1 – Mol: unidade de base do Sistema Internacional de Unidades, utilizada para definir a quantidade de substância de um sistema. Trata-se de uma unidade adimensional que se aplica na descrição de quantidades elementares, como átomos, moléculas, íons, elétrons e afins.
2- Carbono-12: É um carbono que possui 6 prótons, 6 nêutrons e 6 elétrons. Representa o mais abundante na natureza, e por isso é utilizado como referência de medida para massas atômicas e base da medida da massa nuclear.
3 – John Dalton: Nascido na Inglaterra em 1766 foi um dos primeiros químicos a defender que a matéria é constituída de átomos, e elaborou a primeira tabela de pesos atômicos.