Numărul lui Avogadro, cunoscut și ca constanta lui Avogadro, este definit ca cantitatea de atomi în exact 12 grame de 12C. Desemnarea este o recunoaștere a lui Amedeo Avogadro, care a fost primul care a afirmat că volumul unui gaz este proporțional cu câți atomi are. Acest număr este dat ca 6.02214179 x 1023 mol-1.
Amadeo Avogadro a trăit la începutul secolului al XIX-lea și a fost un savant italian cunoscut pentru rolul său în multe discipline științifice diferite. Cea mai faimoasă afirmație a sa este cunoscută sub numele de Legea lui Avogadro și este o ipoteză care afirmă: „Volume egale de gaze ideale sau perfecte, la aceeași temperatură și presiune, conțin același număr de particule sau molecule”.
Aceasta este o ipoteză intrigantă, deoarece spune că elemente destul de diferite, cum ar fi azotul și hidrogenul, au încă același număr de molecule în același volum al unui gaz ideal. În timp ce în setările lumii reale, acest lucru nu este strict adevărat, este destul de apropiat din punct de vedere statistic și, prin urmare, modelul ideal are încă o mare valoare.
Constanta poate fi exprimată ca (p1)(V1)/(T1)(n1) = (p2)(V2)/(T2)(n2) = constantă; unde p este presiunea la care se află gazul, T este temperatura la care se află, V este volumul gazului și n este numărul de unități molare.
O parte din geniul lui Avogadro și, deși acest număr a fost numit după el, este că a putut vedea această relație fundamentală cu mult înainte ca dovezile experimentale să fie disponibile pentru a o valida. Înțelegerea lui înnăscută a naturii gazelor ideale a fost uluitoare și abia decenii mai târziu dovezile experimentale i-au susținut în sfârșit ipoteza.
În anii 1860, la mai bine de 50 de ani după ce Avogadro și-a formulat prima ipoteză, profesorul de liceu austriac Josef Loschmidt a calculat câte molecule erau într-un singur centimetru cub de gaz sub presiune și temperatură tipice. El a stabilit că aceasta este de aproximativ 2.6X1019 molecule, un număr cunoscut acum sub numele de Constanta lui Loschmidt și care de atunci a fost extins la 2.68677725X1025 m-3.
De-a lungul primilor ani ai secolului al XX-lea, a fost întreprinsă o căutare pentru a descoperi valoarea exactă a numărului lui Avogadro. Moleculele erau încă, în mare parte, entități teoretice pentru mulți oameni de știință până la începutul secolului al XX-lea și, prin urmare, determinarea efectivă a valorii prin experiment nu a fost fezabilă. Odată ce a devenit fezabil, însă, a fost imediat evident că valoarea era importantă, deoarece reflecta asupra naturii fundamentale a gazelor ideale.
Numele „numărul lui Avogadro” a fost folosit pentru prima dată într-o lucrare din 1909, de către omul de știință Jean Baptiste Jean Perrin, care mai târziu a câștigat Premiul Nobel pentru Fizică în 1926. El a afirmat în lucrare că „Numărul invariabil N este o constantă universală, care poate fi denumită în mod corespunzător „Constanta lui Avogadro”.
În anii care au precedat până în anii 1960, a existat o dispută cu privire la valoarea reală a acestui număr. Unele facțiuni au folosit oxigen-16 pentru a-și baza calculul, în timp ce altele au folosit un izotop natural de oxigen, ceea ce a condus la valori ușor diferite. În 1960, constanta a fost modificată pentru a se baza pe carbon-12, făcând numărul mult mai regulat.