Lei de Avogadro

A Lei de Avogadro, também conhecida como Constante de Avogadro, é um princípio estabelecido em 1811 pelo químico italiano Amedeo Avogadro (1776-1856).

Ela indica que "volumes iguais de dois gases quaisquer nas mesmas condições de pressão e temperatura contêm o mesmo número de mols de moléculas de gás." É representada pelo símbolo N_A (ou L).

O Número de Avogadro é o 6,022 x 10²³ mol^-1 e a indicação matemática da Lei de Avogadro é a seguinte:

• V é o volume do gás
• n é a quantidade de substâncias do gás
• k é uma constante de proporcionalidade.

O Número de Avogadro é um número padrão para representar um mol de quaisquer entidades elementares de átomos, moléculas, íons e elétrons. A consequência mais importante da Lei de Avogadro é a constante do gás ideal e tem o mesmo valor para todos os gases.

Assim, a Constante de Avogadro é apontada a seguinte maneira:

Onde:

• P é a pressão do gás
• t é a temperatura do gás
• c é a constante

O número de Avogadro tem o mesmo valor para todos os gases, independente do tamanho ou massa das moléculas de gás.

Para saber mais, leia também:

• O que é mol?
• Constante de Faraday
• Constante de Planck

Exercícios Resolvidos

Exemplo 1: Como calcular a massa de um átomo de carbono (C)?

Passo 1: Procurar a massa atômica do carbono na tabela periódica

A massa atômica do elemento químico carbono é = 12.01 u

1 mol de carbono é igual a 6,002 x 10²³ (Número de Avogadro)

Passo 2: Converter um átomo de carbono em gramas

Massa de C = 12,01 g / 6,022 x 10²³ átomos de C

Resposta:

Massa de C = 1,9994 x 10^-23 g

Exemplo 2: Quantas moléculas de H₂0 existem em um floco de neve pesando 1 mg?

Passo 1: Determinar a massa de 1 mol de H₂0

Como os flocos de neve são feitos de H₂0, para obter a massa de 1 molécula de água é preciso determinar as massas atômicas do hidrogênio e do oxigênio. Isso é feito a partir da tabela periódica.

Existem dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio para cada molécula de H₂O, de maneira que a massa de H₂O é:

massa de H 2 O 2 = (massa de H) + massa de O
massa de H 2 O = 2 (1,01 g) + 16,00 g
massa de H₂O = 2,02 g + 16,00 g
massa de H₂O = 18,02 g

Passo 2: Determinar o número de moléculas de H₂O em um grama de água

Um mol de H₂O equivale a 6,022 x 10²³ moléculas de H₂O (número de Avogadro). Esta relação é utilizada para converter um número de moléculas de H₂O a gramas por a relação:

massa de moléculas X de H₂O / X moléculas = massa de um mol de H₂0 moléculas / 6,022 x 10²³ moléculas

Cálculo para X moléculas de H₂O:

X moléculas de H₂O = (6,022 x 10²³ moléculas de H₂O) / (massa de um mol de H₂O · massa de moléculas X de H₂O

Assim:
X moléculas de H₂O = (6,022 x 10²³ moléculas de H₂O) / (18.02g · 1 g)
X moléculas de H₂O = 3,35 x 10²² moléculas / grama

Existem 3,35 x 10²² moléculas de H₂O em 1 g de H₂O.

O nosso floco pesa 1 mg e 1 g = 1,000 mg.

X moléculas de H₂O = 3,35 x 10²² moléculas / grama · (1 g / 1000 mg)

Resposta:

Existem 3,35 x 10¹⁹ moléculas de H²O em 1 mg de um floco de neve.