Qué es un mol y para qué sirve el número de Avogadro
Los átomos son tan pequeños que contarlos de uno en uno no tiene sentido práctico. Una gota de agua tiene más moléculas que estrellas hay en la Vía Láctea. Por esa razón la química usa una unidad que agrupa una cantidad enorme y fija de partículas: el mol.
La definición
Un mol contiene exactamente 6.02214076 × 1023 entidades elementales: átomos, moléculas, iones o lo que se esté contando. Ese número es la constante de Avogadro (NA). Desde 2019 es un valor exacto por definición del Sistema Internacional; antes se definía como el número de átomos en 12 g de carbono-12, y la diferencia práctica es despreciable.
Es la misma idea que una docena (12) o una resma (500 hojas), solo que con un número gigantesco. Decir «un mol de agua» es como decir «una docena de huevos»: indica cuántas unidades hay, no cuánto pesan.
Por qué ese número tan raro
NA se eligió para que la masa de un mol en gramos coincida con la masa de una partícula en unidades de masa atómica (u). Un átomo de carbono tiene una masa promedio de 12.011 u y un mol de carbono tiene una masa de 12.011 g. Gracias a eso, la tabla periódica sirve para las dos escalas: la de un átomo y la de la balanza.
Masa molar: el factor de conversión
La masa molar (M) es la masa de un mol y se mide en g/mol. Con ella se pasa de gramos a moles y de vuelta:
- n (mol) = m (g) ÷ M (g/mol)
- m (g) = n (mol) × M (g/mol)
- N (partículas) = n (mol) × 6.022 × 1023
Ejemplo cotidiano: una cucharada de agua
Una cucharada tiene unos 15 mL de agua, que pesan unos 15 g. La masa molar del agua es 18.015 g/mol:
n = 15 g ÷ 18.015 g/mol = 0.83 mol
N = 0.83 mol × 6.022 × 1023 = 5.0 × 1023 moléculas
Si contaras una molécula por segundo sin parar, tardarías más de un millón de veces la edad del universo.
Moles de átomos dentro de una molécula
Los subíndices de una fórmula también son proporciones en moles. Un mol de H2SO4 contiene 2 mol de átomos de H, 1 mol de S y 4 mol de O. Así se calcula, por ejemplo, cuántos átomos de oxígeno hay en 10 g de ácido sulfúrico: 10 ÷ 98.072 = 0.102 mol de ácido, × 4 = 0.408 mol de O, × NA = 2.46 × 1023 átomos.
Confusiones habituales con el mol
- Confundir moles de moléculas con moles de átomos: 1 mol de O2 tiene 2 mol de átomos de oxígeno.
- Multiplicar por la masa molar cuando había que dividir. Revisa las unidades: g ÷ (g/mol) da mol.
- Escribir 6.022 × 10−23 en lugar de 1023. Un mol es una cantidad enorme, nunca diminuta.
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