Arxiu del dimecres, 23/10/2019

Avogadro, l’home que NO va calcular el seu nombre

dimecres, 23/10/2019

Tot i que no és una denominació oficial, avui és el dia del mol, o també el dia d’Avogadro. El motiu és, com passa sovint, la coincidència de la data (expressada en la notació anglosaxona) amb el nombre d’Avogadro. Una xifra que els químics fan servir constantment i que els estudiants han de memoritzar abans o després. La xifra, una mica arrodonida és 6,02 x 10^23, és a dir 602 i s’hi afegeixen 21 zeros al darrera. Una monstruositat. La broma és que les sis i dos minuts del dia 23 del desè mes s’escriu en anglès: 6:02 10/23 i forçant-ho una mica podem veure-hi el nombre d’Avogadro.

Aquest nombre és la quantitat de molècules o d’àtoms que hi ha en un mol. En realitat és el nombre d’elements, ja que un mol és una cosa similar a una dotzena. Tot i que solem fer-la servir per comprar ous, podem parlar d’una dotzena del que sigui (persones, cotxes, planetes o festes). Una dotzena són dotze coses, de la mateixa manera que una raima són cinc-centes coses (habitualment fulls de paper) i un mol són 6,02×10^23 coses. Però a la pràctica el mol és un concepte que es fa servir només en química (i que s’ignora olímpicament en el cas de l’homeopatia).

Un fet interessant és que, malgrat el nom, Avogadro no va ser qui va calcular el nombre. De fet, no va arribar ni a intentar-ho. Amadeo Avogadro, comte de Quaregna e Cerreto, va ser un gran químic italià del segle XIX que va treballar, entre moltes altres coses, en les propietats dels àtoms i les molècules. En aquell moment encara no sabien la diferència entre àtoms individuals i molècules (grups d’àtoms enllaçats), però ell va fer una cosa decisiva per avançar en el tema: va proposar que si tenies el mateix volum de dos gasos diferents, en condicions iguals de temperatura i de pressió, també tenies el mateix nombre de molècules. És a dir que en un litre d’oxigen, en un litre de metà o en un litre de cloroform, hi ha la mateixa xifra de molècules sempre que estiguin a igual pressió i temperatura. Això permetia explicar les proporcions en les que reaccionaven diferents compostos i entendre moltes reaccions químiques.

Quina era la quantitat que hi havia? Avogadro ho ignorava i, en realitat, no tenia manera de saber-ho. Però la seva proposta va ser la que va permetre que anys després, altres investigadors poguessin determinar el nombre de molècules que tenia un determinat volum de matèria. El primer a fer-ho va ser el físic Jean Baptiste Perrin, que l’any 1908 i fent servir els descobriments d’Albert Einstein sobre el moviment brownià, va calcular quantes molècules hi havia en un centímetre cúbic d’hidrogen. A partir d’això van definir inicialment el mol, com el nombre de molècules que hi ha en dos grams de gas hidrogen (Si fossin àtoms d’hidrogen seria un gram). També van proposar anomenar-lo com “constant d’Avogadro” en honor al químic que, malgrat que no l’havia calculat, havia posat la base teòrica que va permetre fer-lo.

Posteriorment el nombre d’Avogadro es va anar millorant i ara s’ha definit en 6,02214076 x 10^23. Uns sis-cents mil trilions! Aquesta és una xifra tan gran que costa d’imaginar. Si agafem el planeta Terra i l’esmicolem en fragments d’un pam de diàmetre, la quantitat de fragments que obtindrem serà, aproximadament, el nombre d’Avogadro.