Contando átomos

AvogadroCientíficos de los cinco continentes han trabajado juntos en un experimento de seis años de duración para determinar con más precisión que nunca una de las constantes físicas fundamentales: el número de Avogadro.

El número de Avogadro es el número de partículas que hay en un mol de cualquier sustancia. Quizás recordéis haberlo memorizado en el instituto: 6’023 x 10^23* (casi un billón de billones de partículas). En un mol de helio hay 6’023 x 10^23 átomos de helio, en un mol de agua, 6’023 x 10^23 moléculas de agua y si tuviéramos en la cocina un mol de naranjas, tendríamos 6’023 x 10^23 naranjas (y una cocina que ni la Preysler).

Determinarlo con precisión es importante para definir estándares tan importantes como la unidad de masa: el kilogramo.

Y os estaréis preguntando: «¿qué tiene esto que ver con contar átomos?». El caso es que, grosso modo, eso es lo que han hecho estos científicos. Han preparado esferas de cristales de silicio puro, elemento que es relativamente fácil de obtener a partir de gases como el cloruro y el hidruro de silicio.

Mapa de los residuos de óxido de silicio sobre las esferas de silicio puro
Mapa de los residuos de óxido de silicio sobre las esferas de silicio puro

Una vez que tuvieron las esferas perfectas, se «contaron» los átomos que contenían. Se sabe que los átomos se disponen en el cristal celdillas de a 8. Luego, se midió el radio de los mismos y se determinaron la densidad, el volumen y la masa de las esferas con el menor error posible. Una vez obtenidos estos datos y conociendo masa atómica del silicio se calcula con una sencilla cuenta el número de Avogadro.

Los resultados son los más precisos hasta la fecha. Aseguran (con una incertidumbre de 3.0 x 10^-8) que el número de Avogadro no es la cifra que nos estudiamos de memorieta en el cole sino 6’02214084 x 10^23 partículas por mol.

*10^23 – El acento circunflejo representa «elevado a», una potencia. Es un símbolo utilizado en casos en los que no pueden utilizarse los superíndices.

Fuente: arxiv.org/abs/1010.2317: An Accurate Determination Of The Avogadro Constant By Counting The Atoms In A Si-28 Crystal. La imagen de Avogadro está tomada de Wikimedia.

4 opiniones en “Contando átomos”

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  2. Y pensar que al inicio de la carrera yo utilizaba el valor 6.022X10^23 sin saber que había alguien trabajando en ello.

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