O Número de Avogadro


Na física e na química, a constante de Avogadro é definida como a quantidade de partículas que constituem moléculas e átomos por mol de uma certa substância, onde o mol é uma das sete medidas básicas do Sistema Internacional de Medidas. A constante de Avogadro tem comprimentos de mol correspondentes e o seu valor é 6,02214129×1023 mol-1.

Os conceitos precedentes de número químico abrangeram o número de Avogadro, uma expressão histórica diretamente relacionada com a constante de Avogadro, contudo determinado de maneira distinta: o número de Avogadro foi primeiramente definido por Jean Baptiste Perrin como a quantidade de átomos em um grama por partículas de hidrogênio. Após isso, foi redefinido como a quantidade de átomos em 12 gramas de isótopo de carbono-12 e, posteriormente, popularizada para comparar números de um composto com o seu peso molecular.

Um exemplo é a molécula de hidrogênio, que apresenta número de massa e atômico igual a 1 e, consecutivamente, 6,022×1023 átomos de hidrogênio. Da mesma forma, 12 gramas de carbono-12, com número atômico igual a 6 e número de massa igual a 12, apresenta a mesma quantidade de átomos, 6,022×1023.

Avogadro

O número de Avogadro é uma quantia dimensional com a estimativa numérica da constante de Avogadro oferecida em unidades básicas.

A constante de Avogadro é importante para compreender o arranjo das moléculas e suas combinações e interações, por exemplo, como o átomo de oxigênio irá se juntar com dois átomos de hidrogênio para gerar uma molécula de água (H2O), observa-se que, logicamente, um mol de átomos de oxigênio (6,022×1023) irá concordar com dois mol de átomos de hidrogênio (2. 6,022×1023) para geral um mol de H2O.

Correções no grupo das unidades básicas do Sistema Internacional solicitaram correções nas concepções de quantidade química. Dessa maneira, o número de Avogadro e seu significado, foram esquecidos em prol da constante de Avogadro e seu significado.

Mudanças nas unidades do Sistema Internacional são sugeridas a fim de ajustar com precisão o valor da constante para justamente 6,022 14X x 1023.

Número de Avogadro e a massa molar

Com o surgimento do número de Avogadro foi permitido a definição mais exata das massas molares de todas as substancias originadas com base nos elementos da tabela periódica. Para tal, usa-se o conceito de Unidade de Massa Atômica (UMA), da massa atômica e da constante de Avogadro dos compostos.

1 UMA = 1,66×10-24g
Número de Avogadro = 6,022×1023

Ex:

É possível calcular o número da massa molar do dióxido de carbono.

A molécula de dióxido de carbono (CO2) é formado por dois átomos de oxigênio e um de carbono, onde a massa molar dessa molécula será expressa para soma das massas atômicas dos dois compostos, carbono e oxigênio, multiplicado pela constante de Avogadro e pela constante da Unidade de Massa Atômica. Assim, temos:

MMCO2 = (MAc + 2MAo). Na. UMA
MMco2 = (12 +32). 6,0022×1023. 1,66×10-24
MMco2 = 44. 6,022×1023. 1,66×10-24

Observa-se que o resultado 6,0022×1023. 1,66×10-24 é por volta de 1, dessa forma, a massa molar do dióxido de carbono é expressa em números idêntica a sua massa molecular:

MMco2 = 44g/mol

É por esse motivo que as massas molares de um íon, molécula, radical ou átomo sempre iram equipararem-se as relativas massas moleculares e massa atômica dos mesmos. No caso dos íons, essa massa recebe o nome de massas-fórmulas.

Lei de Avogadro

Amedeu Avogadro foi um marcante físico e químico italiano. Nasceu no dia 9 de agosto de 1776 em Turim, e veio a falecer em 9 de julho de 1856. Se formou em ciências jurídicas, porém ainda que tenha praticado a advocacia por um certo tempo, Avogadro era muito envolvido pela ciência, em especial a química.

A seriedade das pesquisas de Avogadro no domínio científico ficou demonstrada na Lei de Avogadro, que abordava a quantia de matéria nos gases a diversas temperaturas. Seria uma maneira de demonstra uma lei de conservação.
A lei de Avogadro criada em 1811 afirmava que dois receptáculos, com o mesmo volume, comportando gases distintos em uma mesma pressão e temperatura, deveriam abrigar a mesma quantidade de moléculas.

Em 1926, Jean Baptiste Perrin, professor de físico-quimica, ganhou o prêmio Nobel por conseguir definir o número de Avogadro entre 6,5×1023 e 7,2×1023 moléculas. Posteriormente, essa quantia foi definida com maior precisão chegando ao número de 6,022×1023 molécula, que é usado atualmente.

O volume de 22,4 litros contém, aproximadamente, 6,022×1023 moléculas de um certo gás. Isso acontece porque o vácuo presente entre as moléculas é bem maior que a dimensão das próprias moléculas. Portanto, uma mudança na dimensão das moléculas causará uma alteração mínima no volume do gás, em temperatura ambiente, cerca de 300K com pressão de 1atm, que equivale a 1,01x105Pa. Isto é, o volume preenchido por qualquer tipo de gás que esteja nessas condições é mais ou menos igual.