Constante de Avogadro
![Avogadro Os trabalhos de Amedeo Avogadro contribuíram para a definição de mol e do valor da constante de Avogadro](https://static.mundoeducacao.uol.com.br/mundoeducacao/conteudo_legenda/56d95f4c94531a9ddb8ff025ad45e6c7.jpg)
Conforme explicado no texto Mol, os cientistas procuravam por uma unidade que abrangesse um conjunto com um número imenso de moléculas, cuja massa pudesse ser medida. Foi aí que surgiu o conceito de mol. Dessa forma, 1 mol de qualquer substância apresenta uma quantidade de átomos que, se for “pesada” em gramas, terá o mesmo número da massa atômica.
Observe a reação a seguir de formação da água:
2 H2 + 1 O2 → 2 H2O
Os coeficientes dessa equação indicam que 2 mols de gás hidrogênio reagem com 1 mol de gás oxigênio para formar 2 mols de água. Sabemos que a massa atômica do hidrogênio é aproximadamente igual a 1,0 u ou 1,0 g, então 1 mol de H2 possui massa molecular igual a 2,0 g. Cada átomo de oxigênio possui massa atômica igual a 16 u, então a massa molecular de 1 mol de O2 é 32 g. Por fim, a massa molecular de 1 mol de água é 18 g (2,0 + 16,0).
Veja que esses valores seguem a Lei de Proust (Lei das Proporções Constantes), que diz que a proporção em massa das substâncias que participam de uma reação e que são produzidas é fixa, constante e não varia.
2 H2 + 1 O2 → 2 H2O
2 mol . 2,0 + 1 mol . 32 = 2 mol . 18
36 g = 36 g
Mas surgiu uma questão: Qual é a quantidade de partículas elementares (átomos, moléculas, íons, elétrons etc.) que compõem 1 mol?
O químico italiano Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro (1776- 1856) foi o primeiro cientista a ter a ideia de que uma amostra de um elemento, com massa em gramas numericamente igual à sua massa atômica, apresentaria sempre o mesmo número de átomos. Esse raciocínio também se aplica às moléculas ou fórmulas unitárias. Dessa forma, podemos concluir que 1 mol de hidrogênio, por exemplo, tem a mesma quantidade de átomos que 1 mol de oxigênio e que esse valor também é igual à quantidade de moléculas em 1 mol de água.
1 mol de H = 1,0 g = N átomos
1 mol de H2 = 2,0 g = N moléculas
1 mol de O = 16,0 g = N átomos
1 mol de O2 = 32,0 g = N moléculas
1 mol de H2O =18,0 g = N moléculas
O próprio Amedeo Avogadro não conseguiu determinar qual seria o valor de N. Mas com o passar do tempo e com o desenvolvimento da tecnologia, surgiram vários equipamentos e métodos que possibilitaram a determinação da quantidade de entidades contidas em 1 mol de qualquer substância.
Entre essas técnicas, a mais utilizada hoje é a difração de raios X, que consegue determinar o volume de alguns átomos em um retículo cristalino cuja massa de 1 mol de átomos e a densidade da amostra sejam desconhecidas. Assim, hoje sabemos que a constante de proporcionalidade que permite a passagem de quantidade de matéria para o número de partículas elementares é igual a: 6,022 . 1023.
Esse valor passou a ser chamado de constante de Avogadro ou número de Avogadro, em homenagem a Amedeo Avogadro.
Sabemos então que:
1 mol de H = 6,022 . 1023 átomos de hidrogênio
1 mol de H2 = 6,022 . 1023 moléculas de gás hidrogênio
1 mol de O = 6,022 . 1023 átomos de oxigênio
1 mol de O2 = 6,022 . 1023 moléculas de gás oxigênio
1 mol de H2O = 6,022 . 1023 moléculas de água
O Sistema Internacional de Unidades estabelece que, quando se trabalha com o mol, é necessário especificar qual é a entidade elementar. Observe isso no esquema a seguir:
1 mol contém a constante de Avogadro
Esse raciocínio é o mesmo que se aplica, por exemplo, quando se diz “Quero uma dúzia!”, mas “uma dúzia de quê”? De bananas? De ovos? Do que, afinal? Assim como a palavra “dúzia” indica que são doze unidades, 1 mol indica que são 6,022 . 1023 unidades, mas é necessário especificar se é de moléculas, átomos, íons, etc.
Esse valor é extremamente grande. Para se ter uma ideia, para contar de 1 a 6,022 . 1023 na velocidade constante de 1 número por segundo, o tempo que levaria seria de 19. 098. 807. 000. 000. 000 de anos!
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