Física, 2001: Constante de Avogadro

Formalmente, a constante de Avogadro é definida como o número de átomos de carbono-12 em 12 gramas (0,012 kg) de carbono-12, o que é aproximadamente igual a 6,02 × 10²³. Historicamente, o carbono-12 foi escolhido como substância de referência porque sua massa atômica podia ser medida de maneira bastante precisa.

A constante de Avogadro, ou antigamente conhecida como número de Avogadro, é uma constante física fundamental que representa um mol de entidades elementares (entidades elementares significando átomos, moléculas, íons, eletrons, outras partículas, ou grupos específicos de tais partículas).

O valor da constante

A constante de Avogadro é reavaliada à medida que novos métodos, mais precisos e exatos, são desenvolvidos. Atualmente, a CODATA recomenda o valor para a constante de Avogadro como sendo:

$N_a = 6,022 \quad 141 \quad 29(27) \times 10^{23} \quad mol^{-1}$ (notação concisa)ou $N_a = (6,022 \quad 141 \quad 29 \pm 0,000 \quad 000 \quad 27) \quad \times 10^{23} \quad mol^{-1}$

Este é o melhor valor estimado para esta constante, conhecido também como valor verdadeiro convencional (de uma grandeza).

Exemplo de cálculo de massa

Vamos calcular, por exemplo, a massa de um átomo de alumínio em gramas. Consideraremos que o número de Avogadro é $N a$ = 6 × 10²³.

Primeiro temos que descobrir a massa molar do átomo de alumínio, que é numericamente igual à massa atômica do alumínio (27 u). Ou seja, $M_{Al} = 27 \,\mbox{g/mol}$ .

Sabendo isso, temos que 27 g de alumínio (Al) correspondem a 1 mol de átomos ou 6 × 10²³ átomos. Resta descobrir a massa m que corresponde a 1 átomo de alumínio .

Tendo isso em vista, concluímos, fazendo uma proporção simples, que $m = \frac{27 \,\mbox{g}}{6\cdot 10^{23}}$ ou $m = 4{,}5 \cdot 10^{-23} \,\mbox{g}$ . Esse resultado é a massa do átomo de alumínio em gramas.