Los átomos y las moléculas son tan pequeños que no se pueden contar uno a uno. Para trabajar con ellos, los químicos usan una unidad que agrupa una cantidad enorme de partículas: el mol. Con él puedes pasar de la masa que mides en una balanza al número de partículas, y preparar disoluciones con la concentración que quieras.
Objetivos
- Definir el mol y usar la constante de Avogadro
- Calcular masas moleculares y masas molares
- Convertir entre masa, cantidad de sustancia y número de partículas
- Usar el volumen molar de los gases y calcular concentraciones
1. Masa atómica, masa molecular y mol
Masa molecular: Suma de las masas atómicas de los átomos de la fórmula, en unidades de masa atómica (u). Ejemplo: H₂O = 2 · 1 + 16 = 18 u.
Mol: Cantidad de sustancia que contiene 6,022 · 10²³ partículas (átomos, moléculas, iones…). Este número es la constante de Avogadro, NA.
Masa molar (M): Masa de un mol de sustancia, en g/mol. Coincide numéricamente con la masa molecular: M(H₂O) = 18 g/mol.
2. Las tres conversiones básicas
n = ; N = n · NA
¿Cuántos moles y moléculas hay en 88 g de CO₂?
- M(CO₂) = 12 + 2 · 16 = 44 g/mol
- n = 88 ÷ 44 = 2 mol
- N = 2 · 6,022 · 10²³ = 1,2044 · 10²⁴ moléculas
2 mol, unas 1,2 · 10²⁴ moléculas
3. Los gases: volumen molar
Un mol de cualquier gas ocupa el mismo volumen si la presión y la temperatura son las mismas. En condiciones normales (0 °C y 1 atm) ese volumen es 22,4 L.
p · V = n · R · T
Volumen de 0,5 mol de O₂ en condiciones normales
- V = 0,5 · 22,4
11,2 L
4. Concentración de una disolución
| Forma | Fórmula | Unidad |
|---|---|---|
| Concentración en masa | c = masa de soluto ÷ volumen de disolución | g/L |
| Molaridad | c = moles de soluto ÷ volumen de disolución | mol/L (M) |
| Porcentaje en masa | % = masa de soluto ÷ masa de disolución · 100 | % |
Disolvemos 11,7 g de NaCl en agua hasta 500 mL. Calcula la molaridad.
- M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 g/mol
- n = 11,7 ÷ 58,5 = 0,2 mol
- V = 500 mL = 0,5 L
- c = 0,2 ÷ 0,5 = 0,4 mol/L
0,4 M
Recuerda
- 1 mol = 6,022 · 10²³ partículas (constante de Avogadro).
- Masa molar en g/mol = masa molecular en u.
- n = m/M y N = n · NA.
- 1 mol de gas en condiciones normales ocupa 22,4 L.
- Molaridad = moles de soluto ÷ litros de disolución.
¡Ahora te toca a ti!
Comprueba que lo has entendido con los ejercicios y repasa con el resumen.