¿Cómo calcular el número de Avogadro? 16/08/10

Para determinar el Número de Avogadro se utiliza una reacción de óxido-redución que se realiza en una celda electroquímica. Dicha celda consta de un electrodo de cobre metálico (Cu) que actúa como ánodo (-), donde el cobre (Cu) se oxida y lentamente pasa a solución. La pérdida de peso del electrodo de cobre se relaciona a la cantidad de electrones que dicho metal entrega o cede. La cantidad de electrones cedidos se calcula mediante la cantidad de corriente y el tiempo de circulación de ésta en la celda. Así, relacionando la masa de cobre que pasa a solución y los electrones asociados a dicho proceso, se determina el número de átomos de cobre que se oxidan. Posteriormente se extrapolan esos valores al número de átomos de cobre que tiene 1 mol, que es el Número de Avogadro.
También puede determinarse de manera similar el Número de Avogrado, midiendo el gas hidrógeno (H2) que se desprende desde el cátodo de la celda electroquímica y relacionándolo con el número de moléculas de dicho gas y el volumen que éstas ocupan.


Fórmula de la ecuación del gas ideal:


p V = n R T -------------(1)

su forma equivalente es:

p v = N k T -------------- (2)

Al comparar las dos expresiones anteriores, verás que:

N k = n R -------------- (3)

donde:

n, número de moles del gas en cuestión

R, constante universal de los gases (8.3145 J/gmolK)

N, número de átomos del gas

k, constante de Boltzmann (1.3807 x 10^-23 J/K)


Reordenando la ecuación (3):

N / n = R / k = 8.3145 [J/gmolK] / .3807 x 10^-23 [J/K]

NA = 6.0221 x 10^23 gmol^-1

N / n = NA, Numero de Avogadro.