Moltde química! - Blogs de l'Institut d'Estudis Catalans

3.3 Conclusions finals
MOLT DE QUÍMICA! 79
La constant d’Avogadro és una de les constants fonamentals més importants de la ciència, doncs
d’ella depèn directament la definició de la magnitud fonamental mol, la qual és, alhora, una de les
bases de la química moderna. Al llarg d’aquest treball de recerca hem recollit, explicat i descrit alguns
dels mètodes existents per determinar experimentalment el valor d’aquesta constant. En concret, ens
hem centrat ens aquells que eren especialment coneguts i que alhora es podien dur a terme al
laboratori del nostre institut de secundària. A continuació us presentem un breu informe que pretén
resumir tot el contingut d’aquest treball de recerca.
L’objectiu d’aquest informe és fer una valoració objectiva de les qualitats de cadascun dels mètodes
per determinar experimentalment la constant d’Avogadro que han estat proposats al llarg d’aquest
treball de recerca. Aquest anàlisi està basat en les experiències que hem adquirit al realitzar-los al
laboratori de l’Institut Guindàvols. Aquest informe es centra bàsicament en descriure tres aspectes de
cada mètode: el grau de complexitat de la base teòrica, el grau de dificultat que comporta la
realització del experiment i la validesa del resultats. Aquest treball de recerca inclou, doncs, cinc
mètodes diferents per estimar el valor de la constant d’Avogadro:
Determinació experimental de la constant d’Avogadro a partir de l’electròlisi de l’aigua.
Determinació experimental de la constant d’Avogadro a partir de l’electrodeposició del
coure.
Determinació experimental de la constant d’Avogadro a partir de l’estudi d’estructures
cristal·lines.
Determinació experimental de la constant d’Avogadro a partir de l’observació del
Moviment Brownià.
Determinació experimental de la constant d’Avogadro a partir de l’estudi de capes
monomoleculars d’àcids grassos.
A continuació valorarem breument cadascun d’aquests mètodes per separat.
Determinació experimental de la constant d’Avogadro a partir de l’electròlisi de
l’aigua
L’adjectiu que descriu millor el raonament d’aquest mètode és pragmàtic. Parteix de la base que la
constant d’Avogadro indica el número de molècules que hi ha en un mol i aleshores idea un
experiment en el qual pugui determinar, mitjançant vies independents, el número de molècules i de
mols que hi ha en una substància. És un raonament força senzill i elemental que tothom que tingui
uns coneixements bàsics de química pot comprendre sense cap dificultat.
La facilitat amb que es pot realitzar aquest experiment és potser el seu major encant. L’utillatge
requerit és molt accessible i no especialment car: els estris de laboratori (vas de precipitats, buretes,
provetes i nous i pinces) es poden trobar en qualsevol laboratori d’un institut de secundària, de
manera que els productes químics (hidròxid de sodi i àcid sulfúric). La principal dificultat sorgiria
alhora d’aconseguir els elèctrodes de grafit, però, com ja s’ha indicat, aquests també es poden obtenir
a partir de piles cilíndriques.
Per posar a provar aquest mètode s’ha realitzat un total de divuit electròlisis en medi bàsic amb
diferents concentracions i unes altres sis electròlisis en un medi d’àcid sulfúric 1M. Un cop realitzats els
càlculs pertinents, s’han agrupat els valors estimats segons les característiques del medi empleat i
hem calculat els intervals de confiança corresponents. El grau de confiança seleccionat és del 95%.
D’acord amb els nostres càlculs, l’interval de confiança de l’electròlisi en un medi bàsic (NaOH) es
compren entre 5,4x10 23 i 5,5x10 23 en una concentració de 0’5M; entre 5,6x10 23 i 6,7x10 23 , en una
concentració d’1M, i entre 5,8x10 23 i 6,0x10 23 , en una concentració de 2M. El mateix interval de
confiança de l’electròlisi en medi àcid (H2SO4) amb una concentració d’1M es situa entre 5,9x10 23 i
6,1x10 23 . Així doncs, els resultats obtinguts són excel·lents, si es té en compte el caràcter rudimentari