Ingenmanía

¿Qué es un mol?

   El mol es una unidad de medida del Sistema Internacional, al igual que los centímetros, los kilogramos o los litros. Se usa  para indicar la cantidad de  sustancia química que uno tiene. Un mol de un elemento equivale a tener 6.022  x 1023 átomos de ese elemento. En otras palabras, si tienes un mol de cobre significa que tienes 6.022  x 10^23  átomos de cobre.  ¡Qué muchos átomos de cobre!



Si lo piensas bien, el concepto de mol es parecido al de docena: si pides una docena de huevos tendrás 12 huevos, si pides un mol del elemento calcio tendrás 6.022  x 10^23 átomos de calcio. 


El Número de Avogadro

   El número 6.022  x 10ˆ23 se le conoce como el Número de Avogadro, en honor al científico italiano del siglo 19. Si te fijas, es un número enorme (un seis seguido por 23 ceros) y es gracias a la notación científica que podemos hacer cálculos fácilmente con él. (Se lee seis punto cero veintidós por diez a la veintitrés.)


¿Por qué un número tan extraño?
   Muchos estudiantes se preguntan por que se escogió un número tan extraño. No fue por gusto, pues no resulta conveniente manejar un número tan grande.

   Lo que le da la importancia al número de Avogadro es que relaciona dos cantidades muy útiles para los químicos: la masa de una sustancia con el número de partículas que hay en ésta.

  Los químicos deseaban escoger un número de átomos que tuviese la misma masa en gramos que la masa de un solo átomo expresada en unidades de masa atómica. Esa cantidad fue 6.022  x 10ˆ23.


Aquí hay unos ejemplos para que entiendas bien el concepto del mol:
1 mol de Na  (sodio)  contiene   6.022  x 10^23  átomos de sodio  y tiene una masa de 23.0 gramos

1 mol de K +  (potasio) contiene  6.022  x 10^23  iones de potasio y tiene una masa de 39.1 gramos

1 mol de H2O (agua) contiene 6.022  x 10^23  moléculas de agua y tiene una  masa de 18.0 gramos

En 1 mol de H2O hay 6.022  x 10^23 moléculas de agua,  6.022  x 10^23 átomos de oxígeno y  12.044  x 10^23   átomos de hidrógeno. (Fíjate que la proporción de hidrógeno a oxígeno es de 2 a 1)

Las masas coinciden con los valores de la Tabla  Periódica. 


Cálculos usando moles
1. Calcula la masa en gramos de 2.0 moles de sodio.

Solución: 

• Buscamos la masa de sodio en la Tabla Periódica y es 23.0 lo que significa que un mol de sodio tiene una masa de 23.0 gramos. Escribimos ese dato como un factor de conversión:

• Multiplicamos o dividimos por el factor de conversión. (Acomoda el factor de conversión de manera que se cancelen las unidades originales.)

• La respuesta es que 2.0 moles de sodio tienen una masa de 46.0 gramos.

• Aquí usamos el número de Avogadro como factor de conversión, que dice que 1 mol de sodio contiene 6.022  x 10^23.  átomos de sodio

• Hacemos este cálculo usando la masa molecular de agua como factor de conversión. 
• La fórmula química de agua es H2O, lo que significa que cada molécula de agua tiene dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. 
• Buscamos en la tabla periódica la masa de hidrógeno y corresponde a 1.008, pero hay dos átomos de hidrógeno por lo que multiplicamos su masa por 2, lo que es igual a 2.016.
• La masa de oxígeno es 16.000 y se lo sumamos a la de hidrógeno para obtener la masa del agua.

• Acomodamos nuestro dato y luego el factor de conversión de manera que se cancelen las unidades.

• Nota dos cosas: el factor de conversión se uso al revés, con los moles arriba, de manera que podamos cancelar los gramos y obtener el resultado en moles. Segundo, al invertir el factor de conversión, se divide.