Desde 2019, el mol se define fijando con exactitud el valor de la constante de Avogadro.
El número de Avogadro es la cantidad de entidades elementales (es decir, de átomos, electrones, iones y moléculas) que existen en un mol de cualquier sustancia. Como mol, en tanto, se denomina a la unidad contemplada por el Sistema Internacional de Unidades que permite medir y expresar a una determinada cantidad de sustancia.
El mol es empleado por los expertos en química para dar a conocer la masa de las sustancias, una cifra que representa un número muy grande de partículas. Tradicionalmente, de acuerdo con los químicos, equivalía al número de átomos que hay en doce gramos de carbono-12 puro. Desde 2019, sin embargo, el mol se define fijando exactamente el valor de la constante de Avogadro. La ecuación es la siguiente: 1 mol contiene 6,02214076 x 10 elevado a 23 partículas.
Dicha cantidad suele redondearse como 6,022 x 10 elevado a 23 (6,022×10²³) y recibe el nombre de número de Avogadro (en ocasiones también presentado como constante de Avogadro), en honor al científico de nacionalidad italiana Amedeo Avogadro (1776-1856). Este especialista también formuló la ley que afirma que, en condiciones iguales de temperatura y presión, volúmenes idénticos de gases diferentes poseen igual cantidad de partículas.
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ResumenHistoria del número de Avogadro
En 1811, Avogadro presentó su «Ensayo sobre una manera de determinar las masas relativas de las moléculas elementales». Allí indicó que, en volúmenes idénticos de gases que se encuentran a la misma presión y temperatura, hay el mismo número de partículas. De este modo, estableció un punto de partida para la distinción entre las moléculas y los átomos.
No obstante, la hipótesis de Avogadro no tuvo reconocimiento hasta 1860, cuando Stanislao Cannizzaro logró demostrar su validez para establecer las fórmulas moleculares y calcular los pesos atómicos.
Debe considerarse que Avogadro postuló la relación pero no indicó el valor numérico. Recién en 1909 un físico llamado Jean Perrin realizó el cálculo de la constante y la bautizó en homenaje a Avogadro. En esta labor, Perrin -quien obtuvo un Premio Nobel por sus descubrimientos- se basó en los postulados de Albert Einstein acerca del movimiento browniano, observado a su vez por Robert Brown en 1827. Este movimiento es el que realizan las partículas que se encuentran suspendidas en un gas o en un líquido, cuyos desplazamientos son incesantes y aleatorios.
Asimismo, es importante mencionar el valioso aporte de otros científicos. Como el físico y químico austríaco Johann Josef Loschmidt, pionero en el cálculo del tamaño de las moléculas del aire. Por su contribución al desarrollo de la teoría cinética de los gases, se habla de constante de Loschmidt para nombrar a la cantidad de partículas que existe por unidad de volumen de un gas ideal, en condiciones estándar de presión y temperatura.
El número de Avogadro es la cantidad de partículas que contiene un mol de cualquier materia.
Su importancia
La utilidad de la constante de Avogadro radica en la necesidad de contar partículas o entidades microscópicas a partir de medidas macroscópicas (como la masa). Es importante tener en cuenta que el número es inmenso: equivale, por ejemplo, a todo el volumen de la Luna dividido en bolas de un milímetro de radio.
El número de Avogadro, por otra parte, permite establecer conversiones entre el gramo y la unidad de masa atómica. En la práctica, es posible afirmar que la masa molar en gramos equivale numéricamente a la masa atómica.
Además de todo lo expuesto, debe tenerse en cuenta que existen diversos métodos para medir el valor del número de Avogadro. Entre ellos es posible mencionar al sistema de coulombimetría, al método de la masa de electrones (empleado por CODATA) y al mecanismo de medición a través de la densidad del cristal haciendo uso de los rayos X.
El número de Avogadro permite contar partículas en escala microscópica a partir de medidas en escala macroscópica.
El número de Avogadro y la homeopatía
Es interesante mencionar que, en 2010, surgió una campaña bautizada «The 10:23 Campaign» o «The 10²³ Campaign» (en nuestro idioma, «Campaña 10:23» o «Campaña 10²³»). Se trata de una iniciativa contra la homeopatía que recurre al número de Avogadro para llevar a cabo su propósito.
Creada por la Merseyside Skeptics Society, una organización sin fines de lucro que promueve el escepticismo, la campaña denuncia que la homeopatía es una pseudociencia y no debe considerarse como una forma de medicina ya que carece de evidencia científica. Quienes impulsan la campaña destacan que, partiendo de la constante de Avogadro, una dilución mayor a 10²³ veces hace muy improbable que quede una molécula de la sustancia original en la solución: sin embargo, los preparados homeopáticos suelen presentar una disolución superior.
Por lo tanto, la Campaña 10:23 sostiene que los preparados homeopáticos no son más que agua debido a que no contienen la sustancia activa que dicen contener. Sin embargo, los defensores de la homeopatía manifiestan que la Campaña 10:23, que se basa en una «sobredosis» de preparados homeopáticos para demostrar su inutilidad, no aporta una prueba científica, sino que se trata apenas de una performance que pretende desacreditar los conocimientos de los homeópatas. Más allá de las posturas encontradas, es destacable esta aplicación que se le da al número de Avogadro.
