Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro (1776-1856) était un chimiste italien qui a d'abord établi l'idée qu'un échantillon d'un élément, dont la masse en grammes est numériquement égale à sa masse atomique, a toujours le même nombre d'atomes (N).
Avogadro lui-même n'a pas pu déterminer la valeur de N. Cependant, tout au long du vingtième siècle, l'avancement de la technologie et des connaissances scientifiques a permis à d'autres scientifiques de développer des techniques pour le déterminer. Lorsque cette valeur a finalement été découverte, elle a été appelée constante d'Avogadro, en l'honneur de ce scientifique, car c'est lui qui a posé les bases de sa création.
Lorenzo Romano Amédée Carlo Avogadro (1776-1856)
Dans 1 mole de toute entité (atomes, molécules, électrons, formules ou ions) est contenue exactement la valeur de la constante d'Avogadro.
Le tableau ci-dessous montre quelques valeurs pour la constante d'Avogadro obtenues tout au long du 20ème siècle :
Voici quelques-unes des techniques utilisées pour essayer de déterminer la valeur de la constante d'Avogadro :
Le premier scientifique à faire un calcul approximatif de la constante d'Avogadro était Johann Joseph Loschmidt. En 1867, il s'est basé sur la théorie cinétique des gaz et a déterminé combien de molécules existaient dans 1 cm3 d'un gaz.
Un autre de ces scientifiques était le Français Jean Baptiste Perrin (1870-1942) qui a compté le nombre de particules colloïdales par unité de volume dans une suspension et mesuré leurs masses. La valeur qu'il a trouvée était comprise entre 6,5 et 7,2. 1023 entités par mol. Ce scientifique a publié, en 1913, le livre Les Atomes (1ère éd. Paris: Alcan), et sa 9e édition, publiée en 1924, contenait 16 façons d'obtenir expérimentalement la constante d'Avogadro.
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Jean-Baptiste Perrin (1870-1942)
Des années plus tard, le scientifique James Dewar (1842-1923) a utilisé une méthode développée des années plus tôt par le radiochimiste Bertram Boltwood (1870-1927) et le physicien Ernest Rutherford (1871-1937), qui consistait essentiellement à compter les particules alpha émises par une source radioactive et à déterminer le volume d'hélium gazeux obtenu. La valeur trouvée par Dewar était de 6,04. 1023 mole-1.
Au 20e siècle, Robert Millikan (1868-1953) a réalisé une expérience pour déterminer la charge de l'électron (1.6. 10-19 Ç). Comme la charge de 1 mole d'électrons était déjà connue (96500 C), il a été possible de relier ces deux valeurs et de trouver la valeur suivante pour la constante d'Avogadro: 6,03. 1023 mole-1.
Actuellement, la valeur recommandée pour la constante d'Avogadro est 6.02214 x 1023 mole-1 et il est déterminé au moyen de la diffraction des rayons X, dans laquelle le volume de quelques atomes d'un réseau cristallin est obtenu, tant que la densité et la masse de 1 mole d'atomes dans l'échantillon sont connues.
À des fins didactiques, au lycée, où les calculs n'ont pas besoin d'être aussi précis que ceux effectués dans les laboratoires de chimie, la constante d'Avogadro est considérée comme 6,02. 1023 mole-1.
Il existe également des méthodes plus simples qui peuvent être utilisées pour aider les étudiants à déterminer la constante d'Avogadro dans la pratique. L'un d'eux se fait par électrolyse en milieu aqueux.
Par Jennifer Fogaça
Diplômé en Chimie
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Détermination de la constante d'Avogadro"; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/determinacao-constante-avogadro.htm. Consulté le 28 juin 2021.
