Nombre d'Avogadro

El nombre d'Avogadro, o constant d'Avogadro, (símbol N_A o L) és una constant física fonamental que representa el nombre d'entitats elementals que hi ha en un mol.

La constant d'Avogadro es pot aplicar a qualsevol entitat elemental: àtoms, molècules, ions, electrons, protons, neutrons, altres partícules, grups d'àtoms, etc. Correspon al nombre d'àtoms o molècules necessari per aplegar una massa o quantitat de matèria equivalent a la massa atòmica relativa o molecular en grams d'aquest material. Per exemple, la massa atòmica relativa del ferro és 55,847; per tant, N_A àtoms de ferro tenen una massa de 55,847 grams.

El nom de nombre d'Avogadro fou emprat per primer cop en un article del 1909^[1] per part del físic francès Jean Perrin (1870–1942) en el qual el determinava a partir d'unes mesures experimentals del moviment brownià basant-se en una teoria del 1905 del físic alemany Albert Einstein (1879–1955),^[2] i en record del científic italià Amedeo Avogadro (1776–1856).^[3]

La constant d'Avogadro permet establir balanços detallats en els càlculs basats en equacions químiques, a partir de la seva relació amb la unitat de quantitat de substància, el mol: ${\textstyle 1\;\mathrm {mol} =\{N_{\rm {A}}\}\;{\text{particules}}}$. És un factor que permet convertir quantitats microscòpiques en quantitats macroscòpiques tant a l'electromagnetisme com a la termodinàmica. Així relaciona la càrrega de l'electró, ${\textstyle e}$, microscòpica, amb la càrrega elèctrica macroscòpica mitjançant la relació ${\textstyle F=N_{\rm {A}}\cdot e}$, on ${\textstyle F}$ és la constant de Faraday, connecta la termodinàmica estadística amb la termodinàmica a través de l'expressió ${\textstyle R=N_{\rm {A}}\cdot k_{\rm {B}}}$, on ${\textstyle R}$ és la constant dels gasos i ${\textstyle k_{\rm {B}}}$ la constant de Boltzmann. La constant molar de Planck ${\textstyle N_{\rm {A}}\cdot h}$ es pot determinar fàcilment per mesura de la constant de Rydberg ${\textstyle R_{\infty }=\alpha ^{2}\cdot M_{\rm {e}}\cdot c/(2\cdot N_{\rm {A}}\cdot h)}$ on ${\textstyle \alpha }$ és la constant d'estructura fina, ${\textstyle M_{\rm {e}}}$ és la massa molar de l'electró, ${\textstyle c}$ la velocitat de la llum i ${\textstyle h}$ la constant de Planck, per tant la mesura precisa de la constant d'Avogadro permet determinar amb precisió la constant de Planck.^[4]