Ley de Avogadro
Amedeo Avogadro fue un físico italiano que a través de la hipótesis sobre el número de moléculas existentes en estas muestras de gas, explicó como los gases se combinan, manteniendo una proporción simple entre ellos y aún concluye que el hidrógeno, el oxígeno y el nitrógeno se encuentran en la forma biatómica, o sea: H2, O2 y N2.
Pero no fue sino hasta que el científico Avogadro, se apoyó en los conocimientos preexistentes de su época sobre los gases y en los resultados de sus experimentos, que se formuló una hipótesis sobre el número de moléculas que existen en dos muestras de gas.
Esta suposición dice que dos recipientes, del mismo volumen, conteniendo gases diferentes, a la misma temperatura y presión, deberían contener el mismo número de moléculas.
Años más tarde, el profesor de físico-química Jean Baptiste Perrin, realizó varios experimentos con el fin de determinar el valor del número de avogadro, o sea, la cantidad de moléculas existentes en un mol de sustancia.
Con sus estudios, llegó a un valor comprendido entre 6,5 x 1023 y 7,2 x 1023 moléculas en cada mol y con esto, se ganó el Premio Nobel de Física en el año de 1926.
Después de ese acontecimiento, nuevas experiencias fueron realizadas y por fin, se demostró fehacientemente que el Número de Avogadro es igual a 6,02 x 1023 moléculas por mol de sustancia.
Tomando en cuenta el número de Avogadro, sabemos que hay aproximadamente 6,02 x 1023 átomos/mol. Entonces en 0,0142 moles tenemos:
(0,0142 mol) x (6,02 x 1023 átomos/mol) = 8,55 x 1021 átomos
Volumen molar de un gas (CNTP)
CNTP: temperatura = 0 °C y presión = 1 atm (atmósfera)
El Volumen molar de un gas, es el volumen ocupado por el mol de moléculas de un gas cualquiera en estas condiciones.
Se verifica experimentalmente que su valor es prácticamente el mismo para cualquier gas y se sitúa en torno de los 22,4 litros.
Esa constancia en el volumen molar de un gas, se explica por el hecho de que los tamaños de las moléculas gaseosas sean despreciables cuando son comparados con el espacio vacío que hay entre ellas.
Así, si un globo de gas fuese llenado con 2 gr. de gas hidrógeno (masa de 1 mol de moléculas de H2) y sometido a presión externa de 1 atm y a una temperatura de 0°C, adquirirá el volumen de 22,432 litros.
Substituyendo el gas hidrógeno por 28 gr. de gas nitrógeno (masa de 1 mol de moléculas de N2), el volumen será de 22,403 litros y así en el resto de los casos estudiados.
Entonces: 1mol de gas 6,02 x 1023 moléculas 22,4 litros (CNTP)
Ley de Avogadro
Volúmenes iguales de dos gases en las mismas condiciones de temperatura y presión poseen el mismo número de moléculas. Esa ley fue el origen del concepto de molécula está implícita en el concepto de volumen molar (CNTP), pues 22,4 litros de cualquier gas poseen 6,02 x 1023 moléculas.
Fórmula empírica (o mínima)
Una fórmula empírica contra las relaciones relativas de átomos diferentes en un compuesto (proporción). Así, el H2O es compuesto de dos átomos de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno.
Igualmente, 1.0 mol de H2O es compuesto por 2.0 moles de hidrógeno y 1.0 mol de oxígeno. Si sabemos las cantidades molares de cada elemento de un compuesto, entonces podremos determinar la fórmula empírica.
Ejemplo: el mercurio forma un compuesto con el cloro que es 73,9% de mercurio y 26,1% de cloro en masa. ¿Cuál sería entonces su fórmula empírica?
Digamos que tenemos una muestra de 100 gramos de este compuesto. Entonces la muestra contiene 73,9 gramos de mercurio y 26,1 gramos de cloro. ¿Cuántos moles de cada átomo representan las masas individuales?
Para el Mercurio: (73,9 g) x (1 mol/200,59 g) = 0,368 mol
Para o Cloro: (26,1 g) x (1 mol/35,45 g) = 0,736 mol
¿Cuál es la relación molar entre los dos elementos?
(0,736 mol Cl/0,368 mol Hg) = 2,0
Así es entonces, que tenemos dos veces más moles (esto en átomos) de Cl que de Hg.
La fórmula empírica sería así:
HgCl2
Recuerde siempre colocar siempre primero el catión y por último el anión en la fórmulación.