1.2 Ley de combinación de volúmenes e hipótesis de Avogadro

Según la ley de combinación de volúmenes de Gay-Lussac (1808) los volúmenes de gases de distintas sustancias consumidas al reaccionar, en las mismas condiciones de presión y temperatura, estaban en proporción de números enteros. Dicha ley fue explicada mediante la hipótesis de Avogadro, que postulaba que un número dado de átomos (o moléculas) ocupa el mismo volumen en todos los gases, en las mismas condiciones de presión y temperatura.

Posteriormente se definió el mol como el peso molecular (o atómico para sustancias simples) expresado en gramos. Equivalentemente, un mol corresponde a la cantidad de sustancia que contiene el número de avogadro de moléculas (o átomos)

$$N_A = 6.022\times 10^{23}$$ (1)

El número de Avogadro relaciona la unidad de masa atómica con la unidad macroscópica (el gramo):

$$1 {\rm gr} = N_A \rm uma.$$ (2)

En efecto, la masa atómica del $^{12}$C es $M_{at}$ =12 uma. Por tanto un mol de C-12 pesa 12 gr = $N_A M_{at}$ = $N_A$ 12 uma. Por tanto 1 gr = $N_A$ uma.

A pesar de la aceptación general de la existencia de los átomos, hasta finales del siglo XIX no se comenzó a estudiar la estructura de los mismos, con la salvedad de la hipótesis de Prout en 1815 de que todos los átomos estaban formados a partir de átomos de H, que no obtuvo gran acogida debido a que las medidas de los pesos atómicos cada vez más precisas, no daban exactamente múltiplos enteros de la masa atómica del H.