¿COMO SE HA MEDIDO EL MOL?

Summary

En este video se explora la historia detrás del número de Avogadro, esa constante fundamental que representa 6.022 x 10^23 unidades por mol. Desde los primeros conceptos de la ley de Avogadro hasta los experimentos clave como el de Millikan y Faraday, se repasan los avances científicos que llevaron a la medición precisa de este número. Además, se explica cómo en 2019 se refinó su definición mediante un experimento con cristales de silicio. El video destaca la importancia de este número en la química y la física, y cómo ha sido una piedra angular en las ciencias durante más de un siglo.

Takeaways

• 😀 El mol es una constante que equivale a 6,022 x 10^23 unidades de algo, como moléculas de glucosa o guisantes.
• 😀 El número de Avogadro fue establecido después de la ley de Avogadro, que dice que el volumen de un gas es proporcional al número de partículas que tiene.
• 😀 En 1865, los Smith calcularon un número relacionado con las partículas en un gas, abriendo camino para los cálculos más precisos del número de Avogadro.
• 😀 La constante de Faraday, calculada por Faraday en 1834, está vinculada al número de Avogadro, ya que calcula la cantidad de carga necesaria para depositar un equivalente de metal.
• 😀 Einstein demostró la existencia de los átomos en 1905 a través del movimiento browniano, lo que ayudó en la búsqueda del número de Avogadro.
• 😀 El experimento de la gota de aceite de Millikan permitió calcular la carga de un electrón, lo que fue esencial para definir el número de Avogadro.
• 😀 El número de Avogadro se calcula a partir de la carga de un electrón y la constante de Faraday, y su valor es 6,022 x 10^23.
• 😀 A principios del siglo XX, ya se conocía el valor aproximado del número de Avogadro, pero se requería formalizarlo de alguna manera.
• 😀 En 2019, el número de Avogadro se calculó directamente mediante la medición de la cantidad de átomos en un cristal de silicio-28, lo que permitió establecerlo como una constante fundamental.
• 😀 El número de Avogadro se vinculó históricamente con el concepto de mol, y la cantidad de materia se definió a partir de 12 g de carbono-12 como un mol.
• 😀 A lo largo de la historia, diversos experimentos científicos aparentemente no relacionados contribuyeron a definir el número de Avogadro, destacando su relevancia en las ciencias químicas y físicas.

Q & A

¿Qué es el número de Avogadro y cuál es su valor?

El número de Avogadro es 6,022 × 10²³, y representa la cantidad de unidades (como átomos, moléculas o partículas) que existen en un mol de una sustancia.

¿Cómo se relacionó Avogadro con la ley de los gases?

Avogadro propuso que, para una presión y temperatura constantes, el volumen de un gas es proporcional al número de partículas que contiene. Esto llevó a la idea de que las partículas (átomos o moléculas) tienen un tamaño determinado.

¿Quién fue el primero en calcular el número de partículas en un gas?

El primero en calcular el número de partículas en un gas fue Smith, en 1865, mediante cálculos avanzados de la distancia promedio entre moléculas, utilizando la termodinámica estadística.

¿Qué descubrimiento de Faraday contribuyó a la medición del número de Avogadro?

Faraday descubrió la constante de Faraday, que es la cantidad de carga eléctrica necesaria para depositar un equivalente de metal en una disolución. Este descubrimiento ayudó a entender cómo se relacionan las partículas con la carga eléctrica y, por ende, con el número de Avogadro.

¿Cuál fue el experimento clave que permitió calcular el número de Avogadro de forma precisa?

El experimento clave fue el de la gota de aceite de Millikan, en el que se determinó la carga de un electrón. Este valor, combinado con la constante de Faraday, permitió calcular el número de Avogadro.

¿Cómo determinó Millikan la carga de un electrón?

Millikan determinó la carga de un electrón mediante un experimento en el que observaba gotas de aceite suspendidas entre dos electrodos cargados. Al ajustar la carga de los electrodos, podía contrarrestar la gravedad y mantener las gotas flotando, lo que le permitió medir la carga de un electrón.

¿Cómo se relacionan los experimentos de Faraday y Millikan con el número de Avogadro?

Los experimentos de Faraday y Millikan permitieron determinar la cantidad de carga que corresponde a un electrón y la relación de esa carga con la deposición de un metal. Estos descubrimientos hicieron posible calcular cuántos electrones (y por lo tanto átomos) hay en un mol de sustancia, lo que dio lugar al número de Avogadro.

¿Qué importancia tuvo la definición de mol en 2019?

En 2019, la definición del mol se refinó al calcular directamente el número de Avogadro a partir de un cristal de silicio-28. Esto permitió una medición más precisa y fundamentada del número de Avogadro, eliminando la dependencia de otras sustancias para su cálculo.

¿Por qué se eligió el silicio-28 para medir el número de Avogadro?

El silicio-28 fue elegido debido a su estructura cristalina única y su pureza, lo que permitió realizar mediciones extremadamente precisas de su masa y, a partir de ahí, calcular el número de átomos por mol.

¿Cómo se calculó el número de Avogadro en el experimento de 2019?

En el experimento de 2019, se utilizó un cristal de silicio-28 y, mediante técnicas avanzadas de rayos X, se determinó la cantidad de átomos en un mol de silicio. Al dividir el número de átomos entre la cantidad de moles, se obtuvo el valor exacto del número de Avogadro.