Calcolo sperimentale del numero di Avogadro

Prendi l’acido oleico C18H34O2 puro,  (il principale componente dell’olio d’oliva).

acido oleico
acido oleico

L ‘acido oleico ha una testa idrofila carbossilica che forma legami d’idrogeno con l’acqua e una coda idrofobica. La testa idrofila si inabissa nell’acqua, mentre la coda idrofobica resta in superficie. L’olio galleggia perché ha un peso specifico inferiore a quello dell’acqua: 0,873 g/cm 3.  

Diluisci 0,05 ml di acido oleico in 100 ml di esano , un solvente volatile. Quindi nella soluzione c’è il 5/10.000 o 5 X 10 alla meno 4 di olio oleico.

Calcolo del numero di Avogadro

Prendi una bacinella d’acqua e aggiungi licopodio o del talco, servirà per rendere evidente la macchia di acido oleico  sull’acqua perché trasparenti. 

Aggiungi 0,06 ml di soluzione di olio ed esano, cioè 6 X 10 alla meno 2.

La soluzione di olio-esano sposta l’acqua verso i bordi della bacinella.

L’esano evapora e perciò resta solo l’olio.

Dopo l’evaporazione la macchia oleosa conterrà 3 x 10 alla meno di 5 di olio: 5 x 10 alla meno 4 x 6 X 10 alla meno 2.

Si misura la superficie della macchia con la carta millimetrata, nel video fa 130 cm2.

Ovviamente lo spessore minimo della macchia è di 1 molecola.

Lo spessore reale della macchia è uguale al volume della macchia diviso la superficie:

3 x 10 alla meno di 5 di olio / 130 cm2 = 2,3 X 10 alla meno 7 cm.

Ammettendo che sia rimasta una sola molecola sulla superficie, e se questa molecola fosse un cubo, avrebbe il lato pari a 2,3 X 10 alla meno 7 cm, per cui il volume sarebbe 2,3 X 10 alla meno 7 cm al cubo, quindi 1,2 X 10 alla meno 20 cm3.

Essendo il peso specifico dell’acido oleico 0,873 g/cm3, possiamo calcolare la massa di siffatta molecola: 1,1 grammi X 10 alla meno 20.

Il peso molecolare dell’acido oleico è di 282 e perciò il numero di Avogadro di questo olio è 282 grammi, il peso della mole di acido oleico.

Dividendo il peso della mole 282 grammi, con la calcolata della singola molecola 1,1 grammi X 10 alla meno 20, otteniamo 2,5 X 10 alla 22. Il valore vero è 6,022 ×1023 molecole/mol.

6,022 ×1023 / 2,5 X 10 alla 22 = 24 volte minore.

Ma se pensiamo che la molecola di acido oleico non è un cubo, ma un parallelepipedo verticale lungo 18 atomi,

possiamo dire che il Sig. Franco c’è andato molto vicino nel Calcolo del numero di Avogadro.

Consigliamo la visione di un breve ma esplicativo video di Franco Maurizi.