Número de Avogadro

O Número de Avogadro é uma constante adimensional (não possui unidade, logo não representa uma grandeza) que indica a quantidade de átomos de Carbono-12 que, juntos, representam 12g da substância – 1 mol de C-12. O nome da constante é uma homenagem ao cientista Amedeo Avogadro.

Assim, 1 mol de quaisquer substâncias possuem obrigatoriamente N_A entidades constituintes, incluindo-se os gases às mesmas condições de temperatura e pressão, ex.: se Nitrogênio e Oxigênio encontram-se à 1 atm num recipiente de 22,4 l e a 0°C (273,15 K), o número de moles (mols) de ambos será igual a 1. A partir daí, Avogadro conseguiu explicar como os gases se combinavam facilmente quando os respectivos volumes obedeciam a proporções simples entre si; além de, algum tempo depois, descobrir que os gases apresentam-se na Natureza em formas diatômicas.

A constante de Avogadro

Vários experimentos foram realizados em busca do número de Avogadro. No início do século XX o professor de físico-química da Universidade de Paris Jean Baptiste Perrin estimou a constante de Avogadro como um número entre 6,5 x 10²³ e 7,2 x 10²³. Como conseqüência recebeu o prêmio Nobel de física em 1926.

Com o aperfeiçoamento dos experimentos e dos métodos de cálculos, chegou-se ao seguinte valor: N_A = 6,02214179×10²³.

Número de Avogadro e a Massa Molar

Com o aparecimento do número de Avogadro foi possível a determinação mais precisa das massas molares de qualquer substância formada a partir de elementos da tabela periódica. Para isso, utiliza-se a definição de UMA (Unidade de Massa Atômica), da constante de Avogadro e da massa atômica dos constituintes.

1 UMA ≈ 1,66×10^-24g

NA ≈ 6,022×10²³

Ex.: Calculemos o valor da massa molar do dióxido de carbono.

Sendo uma molécula de dióxido de carbono (CO₂) constituída por dois átomos de Oxigênio e um átomo de Carbono, a massa molar dessa molécula é dada pela soma das massas atômicas do Carbono e dos dois átomos de Oxigênio multiplicando-se pela constante de Avogadro e pela constante UMA:

MM_CO2 = (MA_C + 2MA_O).NA.UMA

MM_CO2 = (12 + 32). 6, 022×10²³ . 1,66×10^-24

MM_CO2 = 44 . 6,022×10²³ . 1,66×10^-24

Repare que o produto 6,022×10²³ . 1,66×10^-24 é aproximadamente igual a 1, assim, a massa molar do dióxido de carbono é numericamente igual à sua massa molecular:

MM_CO2 = 44 g/mol

Por isso que as massas molares de uma molécula, íon, átomo ou radical sempre coincidem com as respectivas massas moleculares, massas-fórmulas (para os íons) e massas atômicas dos mesmos.