Nombre d'Avogadro

De Viquipèdia

El nombre d'Avogadro (en honor d'Amedeo Avogadro) és el nombre de partícules que hi ha en un mol. El seu símbol és N_A. Formalment, es defineix com al nombre d'àtoms de carboni-12 que hi ha en 0,012 kg de carboni-12.

Encara que es defineixi basant-se en el carboni-12, el nombre d'Avogadro es pot aplicar a qualsevol material. Correspon al nombre d'àtoms o molècules necessari per aplegar una massa o quantitat de matèria equivalent al pes atòmic o molecular en grams d'aquest material. Per exemple, el pes atòmic del ferro es 55,847; per tant, N_A àtoms de ferro pesen 55,847 grams. De fet, el nombre d'Avogadro és el factor de conversió entre grams (g) i unitats de massa atòmiques (uma)

[edita] Valor numèric

El nombre exacte d'àtoms en 0,012 kg de carboni-12 no es pot comptar amb precisió. El valor recomanat pel Nombre d'Avogadro és 6,02214199(47)·10²³. Per simplificar, se sol arrodonir a 6,023·10²³, que és suficient per la majoria d'aplicacions.

[edita] Connexió amb les masses de neutrons i protons

Un àtom de carboni-12 consta de 6 protons i 6 neutrons (que tenen aproximadament la mateixa massa), i 6 electrons (de massa negligible, en comparació a protons i neutrons). Per tant, semblaria lògic esperar que tant un mol de protons com un mol de neutrons haurien de tenir una massa d'un gram. En realitat, la massa atòmica del protons és de 1,00727 uma, i N_A protons tindrien una massa de 1,00727 g. De manera semblant, un mol de neutrons té una massa de 1,00866 g. Així, sembla que un mol de carboni-12, incloent 6 mols de protons, neutrons, i electrons, tindria una massa lleugerament superior a 12 g. Aquesta discrepància s'explica utilitzant la teoria de la relativitat de Albert Einstein. La formació del nucli atòmic, unint protons i neutrons mitjançant la força nuclear forta, implica un alliberament d'energia força important. D'acord amb l'equivalència entre massa i energia, el nucli també decreix en massa, en comparació amb les partícules constituents separades. En el cas del carboni-12, això fa que un mol sigui igual a 12 g.

[edita] Lectura addicional

• Journal of Physical and Chemical Reference Data, 28 (1999) 1713.