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Ley de Avogadro
La Ley de Avogadro (a veces llamada Hipótesis de Avogadro o Principio de Avogadro) es una de las leyes de los gases ideales. Toma el nombre de Amedeo Avogadro, quien en 1811 afirmó que:»Volúmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número departículas»
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Antecedentes
La ley de Gay-Lussac no tenía una interpretación adecuada en base a los postulados de la teoría atómica de Dalton. Para John Dalton y sus seguidores, las partículas que forman los elementos eran los átomos y según su hipotesis de máxima simplicidad si dos elementos forman un sólo compuesto, éste tendrá un átomo de cada elemento.Así, para el agua suponía una fórmula HO. Según esto, un volumen dehidrógeno reacciona con un volumen de oxígeno para dar dos volúmenes de agua, en contra de los datos experimentales.
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Avogadro
No fue hasta 1814 cuando Avogadro admitió la existencia de moléculas formadas por dos o más átomos. Según Avogadro, en una reacción química una molécula dereactivo debe reaccionar con una o varias moléculas de otro reactivo, dando lugar a una o varias moléculas del producto, pero una molécula no puede reaccionar con un número no entero de moléculas, ya que la unidad mínima de un reactivo es la molécula. Debe existir, por tanto, una relación de números enteros sencillos entre las moléculas de los reactivos, y entre éstas moléculas y las delproducto.
Según la ley de Gay-Lussac esta misma relación es la que ocurre entre los volúmenes de los gases en una reacción química. Por ello, debe de existir una relación directa entre éstos volúmenes de gases y el número de moléculas que contienen.
La ley de Avogadro dice que:
«Volúmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen elmismo número de partículas»
También el enunciado inverso es cierto: «Un determinado número de moléculas de dos gases diferentes ocupan el mismo volumen en idénticas condiciones de presión y temperatura».
Esta ley suele enunciarse actualmente también como: «La masa atómica o átomo-gramo de diferentes elementos contienen el mismo número de átomos».
El valor de este número, llamado número de Avogadro esaproximadamente 6,02214179 × 1023 y es también el número de moléculas que contiene una molécula gramo o mol.
Para explicar esta ley, Avogadro señaló que las moléculas de la mayoría de los gases elementales más habituales eran diatómicas (hidrógeno, cloro, oxígeno, nitrógeno, etc), es decir, que mediante reacciones químicas se pueden separar en dos átomos.
La ley de Avogadro no fue admitidainicialmente por la comunidad científica. No lo fue hasta que en 1860 Cannizaro presentó en una reunión científica en Karlsruhe un artículo (publicado en 1858) sobre las hipótesis de Avogadro y la determinación de pesos atómicos.
Con estas suposiciones, la justificación de la ley de los volúmenes de combinación de Gay-Lussac es bastante sencilla, como se muestra en los siguientes ejemplos.————————————————-
Síntesis del ácido Clorhídrico
Esquema de la síntesis de HCl
Experimentalmente se comprueba que un volumen de hidrógeno reacciona con un volumen de Cloro para dar dos volúmenes deAcido Clorhidrico.
Según lo establecido en la ley de Avogadro, en cada volumen unidad (de Cloro y de hidrógeno)habrá un mismo y determinado número de moléculas (en nuestro ejemplo,hemos puesto seis moléculas).
Como las moléculas de hidrógeno y Cloro son biatómicas, la reacción química de síntesis del HCl consistiría en la rotura de las moléculas de hidrógeno y Cloro y su posterior reorganización para dar doce moléculas de HCl (una por cada átomo de cloro e hidrógeno). Como hemos supuesto que en un volumen de gas hay seis moléculas, doce moléculas corresponden a un volumen…