▷ Número de Avogadro, Explicación y EJERCICIOS RESUELTOS

Qué es el Numero de Avogadro

Las unidades de masa atómica son una escala relativa que mide las masas de los elementos. Sin embargo, dado que los átomos tienen masas muy pequeñas, no es posible medirlos con una balanza calibrada en unidades de masa atómica. En la práctica, se manejan muestras macroscópicas que contienen un gran número de átomos. Por eso, es necesario tener una unidad especial para hacer referencia a una gran cantidad de átomos. Esta idea no es nueva y se puede ver en unidades comunes como el par, la docena y la gruesa. Los químicos miden los átomos y las moléculas en moles.

En el Sistema Internacional de Unidades (SI), el mol es la cantidad de una sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas u otras partículas) como átomos hay en 12 gramos (0.012 kilogramos) del isótopo de carbono-12. El número real de átomos en 12 gramos de carbono-12 se determina experimentalmente y se conoce como número de Avogadro (NA) en honor al científico italiano Amedeo Avogadro. 

El valor comúnmente aceptado es 6.022 x 10²³. Por ejemplo, 1 mol de átomos de hidrógeno contiene 6.022 x 10²³ átomos de H.

NA = 6.0221415 x 10²³

Por lo general, este número se redondea a 6.022 x 10²³. Por lo tanto, al igual que una docena de naranjas contiene 12 naranjas, 1 mol de átomos de hidrógeno contiene 6.022 x 10²³ átomos de H. En la figura siguiente se ilustra 1 mol de varios elementos comunes.

Se muestra 1 mol de elemento químico mostrado en la imágen

Número de Avogadro ejemplo.

Se ha demostrado que 1 mol de átomos de carbono-12 tiene una masa exacta de 12 g y contiene 6.022 x 10²³ átomos. Esta cantidad de carbono-12 se conoce como su masa molar (m) y se define como la masa (en gramos o kilogramos) de 1 mol de unidades (como átomos o moléculas) de una sustancia. La masa molar del carbono-12 (en gramos) es numéricamente igual a su masa atómica expresada en unidades de masa atómica (uma). De manera similar, la masa atómica del sodio (Na) es de 22.99 uma y su masa molar es de 22.99 g; la masa atómica del fósforo es de 30.97 uma y su masa molar es de 30.97 g, y así sucesivamente. Si conocemos la masa atómica de un elemento, también conocemos su masa molar.

Una vez que se conoce la masa molar y el número de Avogadro, es posible calcular la masa en gramos de un solo átomo de carbono-12. Por ejemplo, si sabemos que la masa molar del carbono-12 es de 12 g y que hay 6.022 x 10²³ átomos de carbono-12 en 1 mol de sustancia, la masa de un átomo de carbono-12 se puede calcular como:

¿Qué es una mol?

Una mol es una unidad de medida de cantidad de sustancia utilizada en Química. Se define como la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades elementales (átomos, iones, moléculas, etc.) como átomos hay en 0.012 kilogramos de carbono-12. Esta cantidad se conoce como el número de Avogadro y es aproximadamente igual a 6.022 x 10²³. La unidad de mol es importante porque permite la conversión entre la masa y la cantidad de una sustancia, lo que es útil en una variedad de cálculos químicos.

Número de Avogadro EJERCICIO RESUELTO

El azufre (S) es un elemento no metálico que está presente en el carbón. Cuando el carbón se quema, el azufre se convierte en dióxido de azufre y finalmente en ácido sulfúrico que da origen al fenómeno de la lluvia ácida. 

¿Cuántos átomos hay en 16.3 g de S? 

La masa molecular del S es de 32.07 g/mol, por tanto el factor de conversión es;

  1 mol de S

---------------

32.07 g de S

El factor de conversión del número de avogadro es;

1 mol = 6,022 x 10²³ átomos

Método de solución:

Convertimos 16.3 g de S →  Mol de S → átomos de S

Convertimos 16.3 g de S a Mol de S

  1 mol de S

--------------- x 16.3 g de S = 0.508 mol de S

32.07 g de S

Convertimos Mol de S a Átomos de S

6.022x10²³ átomos de S

---------------------------- x 0.508 mol de S 

             1 mol de S

= 3.06 x 10²³ átomos de S en 16.3 g de S

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