El científico italiano Amedeo Avogadro tuvo una gran aportación en el mundo de la Química aunque fuera poco reconocida en su época. Durante la segunda mitad del siglo XVIII y principios de siglo XIX la Química estaba en plena ebullición, entrando en su edad de oro. Cada dos por tres se identificaban nuevos elementos químicos. Un montón de reacciones químicas eran estudiadas, disponiéndose de aparatos de medidas para poder registras las condiciones de presión, volumen, peso y temperatura tanto de los productos iniciales como de los resultantes.
Cuando tanto los reactivos iniciales como los productos finales obtenidos se presentaban en estado gaseoso, se constataba en la gran mayoría de los casos el cumplimiento de ciertas proporciones entre los volúmenes ocupados por los gases antes y después de la reacción. Pero en algunos casos curiosos la relación no resultaba obvia ni mucho menos intuitiva.
Por ejemplo, se observaba que si se mezclaban dos volúmenes iguales de hidrógeno con un volumen igual de oxígeno se obtenían dos volúmenes de vapor de agua (cuando la intuición nos dice que 2 + 1 volúmenes deberían ser iguales a 3 volúmenes).
Avogadro consiguió encontrar la explicación a tal aparente contradicción, lo que puede resumirse en una Ley y una aclaración.
- Ley de Avogadro: Volúmenes iguales de distintas sustancias gaseosas, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura, contienen el mismo número de moléculas.
- Distinción entre átomos y moléculas: el matiz importante aportado por el propio Avogadro fue el de definir las moléculas de un gas como agregados atómicos que se componen siempre de átomos concebidos como entidades indivisibles. La consecuencia de ello es que las moléculas deben tener siempre como mínimo dos átomos.
Entonces, cuando estamos combinando dos volúmenes de hidrógeno con uno de oxígeno debemos pensar que tanto uno como el otro se encuentran en su estado molecular, que es di-atómico. Por lo tanto, tenemos un volumen 2V con moléculas de H2 y un volumen V con moléculas O2.
Avogadro establece una proporcionalidad entre el número total de moléculas de gas en un volumen dado (para condiciones de presión y temperatura fijas). Así que habrá un total de 2n moléculas de hidrógeno por n moléculas de oxígeno. Lo que ocurre en la reacción es que cada molécula de oxígeno se disocia, de forma que cada átomo de oxígeno se combina con una molécula de hidrógeno (H2) para formar vapor de agua (H2O). ¿Cuántas moléculas de agua habrá al final? 2n.
Y por lo tanto el volumen final de vapor de agua será 2V, tal como se observaba.
Por lo tanto, en Química, se puede cumplir que 2V + V = 2V.
