Ο αριθμός του Avogadro, γνωστός και ως σταθερά του Avogadro, ορίζεται ως η ποσότητα των ατόμων σε ακριβώς 12 γραμμάρια του 12C. Η ονομασία είναι μια αναγνώριση του Amedeo Avogadro, ο οποίος ήταν ο πρώτος που δήλωσε ότι ο όγκος ενός αερίου είναι ανάλογος με το πόσα άτομα έχει. Αυτός ο αριθμός δίνεται ως 6.02214179 x 1023 mol-1.
Ο Amadeo Avogadro έζησε στις αρχές του 19ου αιώνα και ήταν Ιταλός μάστορας γνωστός για το ρόλο του σε πολλούς διαφορετικούς επιστημονικούς κλάδους. Η πιο διάσημη δήλωσή του είναι γνωστή ως ο νόμος του Avogadro και είναι μια υπόθεση που δηλώνει, «Ίσοι όγκοι ιδανικών ή τέλειων αερίων, στην ίδια θερμοκρασία και πίεση, περιέχουν τον ίδιο αριθμό σωματιδίων ή μορίων».
Αυτή είναι μια ενδιαφέρουσα υπόθεση, γιατί λέει ότι αρκετά διαφορετικά στοιχεία, όπως το άζωτο και το υδρογόνο, εξακολουθούν να έχουν τον ίδιο αριθμό μορίων στον ίδιο όγκο ενός ιδανικού αερίου. Αν και σε πραγματικές συνθήκες αυτό δεν είναι αυστηρά αληθές, είναι στατιστικά πολύ κοντά, και έτσι το ιδανικό μοντέλο εξακολουθεί να έχει μεγάλη αξία.
Η σταθερά μπορεί να εκφραστεί ως (p1)(V1)/(T1)(n1) = (p2)(V2)/(T2)(n2) = σταθερά. όπου p είναι η πίεση στην οποία βρίσκεται το αέριο, T είναι η θερμοκρασία στην οποία βρίσκεται, V είναι ο όγκος του αερίου και n ο αριθμός των μοριακών μονάδων.
Μέρος της ιδιοφυΐας του Avogadro, και ενώ αυτός ο αριθμός πήρε το όνομά του, είναι ότι μπόρεσε να δει αυτή τη θεμελιώδη σχέση πολύ πριν ήταν διαθέσιμα τα πειραματικά στοιχεία για την επικύρωσή της. Η έμφυτη κατανόησή του για τη φύση των ιδανικών αερίων ήταν εκπληκτική, και μόνο μετά από δεκαετίες, τα πειραματικά στοιχεία υποστήριξαν τελικά την υπόθεσή του.
Στη δεκαετία του 1860, περισσότερα από 50 χρόνια αφότου ο Avogadro έκανε για πρώτη φορά την υπόθεσή του, ο Αυστριακός δάσκαλος γυμνασίου Josef Loschmidt υπολόγισε πόσα μόρια υπήρχαν σε ένα μόνο κυβικό εκατοστό ενός αερίου υπό τυπική πίεση και θερμοκρασία. Προσδιόρισε ότι πρόκειται για περίπου 2.6Χ1019 μόρια, έναν αριθμό που τώρα είναι γνωστός ως η σταθερά του Loschmidt, και ο οποίος έκτοτε έχει επεκταθεί σε 2.68677725X1025 m-3.
Καθ’ όλη τη διάρκεια των πρώτων χρόνων του 20ου αιώνα, πραγματοποιήθηκε έρευνα για να ανακαλύψει την ακριβή τιμή του αριθμού του Avogadro. Τα μόρια εξακολουθούσαν να είναι σε μεγάλο βαθμό θεωρητικές οντότητες για πολλούς επιστήμονες μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα, και έτσι ο ουσιαστικός προσδιορισμός της αξίας μέσω πειράματος δεν ήταν εφικτός. Μόλις κατέστη εφικτό, ωστόσο, έγινε αμέσως προφανές ότι η τιμή ήταν σημαντική, καθώς αντανακλούσε τη θεμελιώδη φύση των ιδανικών αερίων.
Το όνομα «αριθμός του Avogadro» χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά σε μια εργασία του 1909, από τον επιστήμονα Jean Baptiste Jean Perrin, ο οποίος αργότερα κέρδισε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1926. Δήλωσε στην εργασία ότι, «Ο αμετάβλητος αριθμός N είναι μια καθολική σταθερά, η οποία μπορεί να χαρακτηριστεί κατάλληλα «Σταθερά του Avogadro».
Για χρόνια πριν από τη δεκαετία του 1960, υπήρχε κάποια διαφωνία ως προς την πραγματική αξία αυτού του αριθμού. Ορισμένες παρατάξεις χρησιμοποίησαν το οξυγόνο-16 για να βασίσουν τον υπολογισμό τους, ενώ άλλες χρησιμοποιούσαν ένα ισότοπο οξυγόνου που υπήρχε στη φύση, οδηγώντας σε ελαφρώς διαφορετικές τιμές. Το 1960, η σταθερά άλλαξε ώστε να βασίζεται στον άνθρακα-12, καθιστώντας τον αριθμό πολύ πιο κανονικό.