La Ley de Avogadro

En el libro texto de Física y Química que utilizo para mis clases de tercero de la ESO, en la unidad en que estudiamos las reacciones químicas viene la Ley de Avogadro, tal que así: El mismo número de moles de gases diferentes ocupan el mismo volumen, siempre que se mida a igual presión y temperatura.
Así, a palo seco. Te lo aprendes, y punto. Ni la más mínima explicación, ni en este ni en los de otras editoriales. Yo, francamente, la echo de menos, así que la incluyo durante la clase. Y esa explicación se parece a la que viene en Ciencia para Nicolás; al fin y al cabo, la incluí en el libro espoleado por su ausencia en los libros de texto:

Avogadro descubrió que “volúmenes iguales de gases, medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura tienen el mismo número de moléculas”. Esto significa que si tienes una botella de un litro con hidrógeno gaseoso y otra botella idéntica con butano, en ese mismo estado, y si en el interior de las botellas la temperatura y presión son idénticas, entonces ¡hay exactamente el mismo número de moléculas! Esto puede resultarte un tanto desconcertante. En primer lugar porque las moléculas de un gas tienen distinto volumen que las de los otros gases. Por ejemplo, una molécula de butano es mucho mayor que una de hidrógeno (la de butano es una agrupación de cuatro átomos de carbono y diez de hidrógeno, mientras que la de hidrógeno está formada por solo dos átomos de hidrógeno). Y en segundo lugar porque esta ley solo sirve para los gases. Para comprenderlo necesitamos la teoría cinética. En los sólidos y líquidos las moléculas están en contacto, por lo que un cierto número de ellas ocupa más volumen cuanto mayor sea el volumen de cada una de las moléculas: piensa en una bolsa con cien canicas o con cien naranjas. En los gases, sin embargo, las moléculas están muy separadas. Y cuando dos gases cualesquiera están en las mismas condiciones de presión y temperatura sus moléculas están a la misma distancia promedio en ambos. Piensa ahora que si haces una fila de 100 m de longitud poniendo una canica tras otra separándolas un metro, en esa fila hay 101 canicas. Si en lugar de canicas usas naranjas consigues una fila de 100 m con el mismo número de naranjas. Lo mismo sucede si en lugar de una fila formas una cuadrícula poniendo a distancias regulares canicas y luego naranjas o, aunque esto es más difícil de conseguir, llenando un volumen manteniendo constantes las distancias. En los gases, prescindiendo del movimiento de sus moléculas, eso es lo que pasa: la distancia entre moléculas, en idénticas condiciones, es siempre la misma, y muy superior al tamaño de cada una de ellas. Por eso el volumen de un gas es independiente de su naturaleza.

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