¿Qué es un mol en química y cómo se calcula el número de moles?

Los átomos son demasiado pequeños para contarlos uno a uno: una sola gota de agua tiene muchísimas más moléculas que granos de arena hay en una playa grande. Por eso los químicos usan una unidad para contar, igual que una «docena» son 12 huevos. Esa unidad es el mol (símbolo mol), y un mol significa:

1 mol = 6,02 · 10²³ partículas (la constante de Avogadro, N_A, también llamada número de Avogadro)

Ese número está escrito en notación científica: 602 000 000 000 000 000 000 000. Desde 2019 su valor está fijado exactamente en 6,02214076 · 10²³, pero en el colegio basta con 6,02 · 10²³. Las «partículas» pueden ser átomos, moléculas o iones; solo hay que decir cuáles. La magnitud que se mide en moles se llama cantidad de sustancia y se representa con n.

¿Por qué un número tan raro? Porque así la relación con la tabla periódica es muy sencilla. Un mol de átomos de carbono-12 tiene una masa de casi exactamente 12 g y, en general, la masa de un mol de cualquier sustancia, en gramos, coincide con su masa atómica o su masa molecular. Esa masa se llama masa molar, M, y se mide en g/mol. (A veces se dice «peso molecular», aunque en realidad es una masa).

• Carbono, C: masa atómica 12, así que M = 12 g/mol.
• Agua, H₂O: 2 · 1 + 16 = 18, así que M = 18 g/mol.
• Dióxido de carbono, CO₂: 12 + 2 · 16 = 44, así que M = 44 g/mol.

De ahí sale la fórmula más importante del tema:

número de moles = masa / masa molar, n = m / M

con m en gramos y M en g/mol. Despejando, m = n · M. Hay otras fórmulas que usan la misma idea:

• Número de partículas: N = n · N_A. Dos moles de agua contienen 2 · 6,02 · 10²³ = 1,204 · 10²⁴ moléculas.
• Gases: un mol de cualquier gas ocupa el mismo volumen a la misma presión y temperatura: unos 22,4 L en condiciones normales (0 °C y 1 atm) y unos 24 L a temperatura ambiente. Así se calcula el número de moles de un gas sin conocer su masa.
• Disoluciones: la molaridad es c = n / V, en mol/L, con V en litros. Por eso, en una disolución, n = c · V.

Los moles son lo que da sentido a las ecuaciones químicas. La ecuación 2H₂ + O₂ → 2H₂O dice que 2 mol de hidrógeno reaccionan con 1 mol de oxígeno para formar 2 mol de agua. Esa proporción es la base de la estequiometría y permite predecir masas antes de hacer una reacción química.

¿Qué es un mol en química, explicado fácil?#

Es un número, como una docena, pero enorme: 6,02 · 10²³. Un mol de cualquier cosa (átomos, moléculas o iones) contiene exactamente ese número de partículas.

¿A qué es igual el número de moles?#

A la masa dividida entre la masa molar: n = m / M. Para partículas, n = N / N_A; para un gas, n = V / volumen molar; para una disolución, n = c · V.

¿Cómo se calcula el número de moles sin masa?#

Con otro dato: el número de partículas (n = N / N_A), el volumen de un gas (n = V / 22,4 L en condiciones normales) o la concentración y el volumen de una disolución (n = c · V).

¿Cuál es el símbolo del mol?#

La unidad es el mol, símbolo mol. La magnitud que mide es la cantidad de sustancia, con símbolo n. Es una de las siete unidades básicas del Sistema Internacional. En inglés se dice mole.

¿Cuál es el número de moles del agua?#

Depende de cuánta agua haya. Con M = 18 g/mol, 18 g de agua son 1 mol, 36 g son 2 mol y un litro (unos 1000 g) son unos 55,6 mol.

¿Qué es la estequiometría?#

Es el cálculo de cantidades en las reacciones químicas. Se pasan las masas a moles, se usa la proporción de la ecuación ajustada y se vuelve a pasar a masas.