2.3: Hipótesis de Avogadro

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La hipótesis de Avogadro es otra ley clásica del gas. Se puede afirmar: A la misma temperatura y presión, volúmenes iguales de diferentes gases contienen el mismo número de moléculas.

Cuando la masa, en gramos, de una muestra de gas ideal es igual a la masa molar gramo (tradicionalmente llamada peso molecular) del gas, el número de moléculas en la muestra es igual al número de Avogadro,\(\overline{N}\)\({}^{1}\). El número de Avogadro es el número de moléculas en un mol. En la definición moderna, un mol es el número de átomos\(C^{12}\) de exactamente 12 g de\(C^{12}\). Es decir, el número de átomos de\(C^{12}\) exactamente 12 g de\(C^{12}\) es el número de Avogadro. El valor actualmente aceptado es\(\mathrm{6.02214199\times }{\mathrm{10}}^{\mathrm{23}}\) moléculas por mol. Podemos encontrar la masa gram atómica de cualquier otro elemento al encontrar la masa de ese elemento que combina exactamente con 12 g de\(C^{12}\) en un compuesto cuya fórmula molecular es conocida.

La validez de la hipótesis de Avogadro se deriva inmediatamente ya sea del hecho de que la constante de la ley de Boyle\(\alpha (T)\),, es la misma para cualquier gas o del hecho de que las constantes de la ley de Charles,\(\beta (P)\) y\(\gamma \left(P\right)\), son las mismas para cualquier gas. Sin embargo, esto conlleva una circularidad significativa; estos experimentos pueden\(\beta (P)\) demostrarlo\(\alpha (T)\),, y\(\gamma \left(P\right)\) son los mismos para cualquier gas solo si sabemos encontrar el número de moles de cada gas que utilizamos. Para ello, debemos conocer la masa molar de cada gas. La hipótesis de Avogadro es de crucial importancia en la historia de la química: la hipótesis de Avogadro permitió determinar las masas molares relativas. Esto permitió determinar fórmulas moleculares para sustancias gaseosas y crear la escala de masa atómica.