Mol

El mol (símbolo: mol) es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia,^[1]​^[2]​^[3]​ una de las siete magnitudes físicas fundamentales del Sistema Internacional de Unidades.

En cualquier sustancia (elemento o compuesto químico) y considerando a la vez un cierto tipo de entidades elementales que la componen, el mol, símbolo mol, es la unidad del SI de cantidad de sustancia. Un mol contiene exactamente 6,022 140 76 × 10²³ entidades elementales. Esta cifra es el valor numérico fijo de la constante de Avogadro, cuando se expresa en la unidad mol^-1, y se denomina número de Avogadro.

La cantidad de sustancia, símbolo n, de un sistema, es una medida del número de entidades elementales especificadas. Una entidad elemental puede ser un átomo, una molécula, un ion, un electrón, cualquier otra partícula o grupo especificado de partículas. Como consecuencia de la definición del mol, la constante de Avogadro y el número de Avogadro ya no tienen una incertidumbre experimental en el SI.^[4]​

Antes de 2019, un mol se definía como la cantidad de esa sustancia que contiene tantas entidades elementales del tipo considerado como átomos hay en doce gramos de carbono-12. Esta definición no aclara a qué se refiere cantidad de sustancia y su interpretación es motivo de debates,^[5]​ aunque normalmente se da por hecho que se refiere al número de entidades, como parece confirmar la propuesta de que a partir de 2011 la definición se basa directamente en el número de Avogadro (de modo similar a como se define el metro a partir de la velocidad de la luz).^[6]​

El número de unidades elementales —átomos, moléculas, iones, fotones, electrones, radicales u otras partículas o grupos específicos de estas— existentes en un mol de sustancia es, por definición, una constante que no depende del material ni del tipo de partícula considerado. Esta cantidad es llamada número de Avogadro (N_A)^[7]​ y equivale a:

El concepto del mol es de vital importancia en la química, pues, entre otras cosas, permite hacer infinidad de cálculos estequiométricos indicando la proporción existente entre reactivos y productos en las reacciones químicas. Por ejemplo: la ecuación que representa la reacción de formación del agua 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O implica que dos moles de hidrógeno (H₂) y un mol de oxígeno (O₂) reaccionan para formar dos moles de agua (H₂O).

Otro uso que cabe mencionar es su utilización para expresar la concentración en la llamada molaridad, que se define como los moles del compuesto disuelto por litro de disolución y la masa molar, que se calcula gracias a su equivalencia con la masa atómica; factor de vital importancia para pasar de moles a gramos.

El volumen de un gas depende de la presión, la temperatura y la cantidad de moléculas del gas. Los gases distintos en condiciones iguales tienen la misma energía cinética. Por consiguiente, dos gases distintos que estén a la misma temperatura y presión ocuparan un mismo volumen. De lo cual se infiere que cada uno de ellos debe contener la misma cantidad de moléculas. Y como una mol contiene N_A moléculas, un mol de cualquier gas tendrá el mismo volumen que un mol de cualquier otro gas en la ya dicha igualdad de condiciones.

Experimentalmente se ha determinado que el volumen que ocupa un mol de cualquier gas es de 22,4 l en condiciones normales. A este volumen se le llama volumen molar del gas. El volumen molar es un cubo cuyas aristas miden, más o menos, 28,2 cm.

1. ↑ IUPAC Gold Book. «IUPAC - mole (M03980)». International Union of Pure and Applied Chemistry. 
2. ↑ «On the revision of the International System of Units - International Union of Pure and Applied Chemistry». IUPAC | International Union of Pure and Applied Chemistry. 16 de noviembre de 2018. Consultado el 1 de marzo de 2021. 
3. ↑ BIPM (20 de mayo de 2019). «Mise en pratique for the definition of the mole in the SI». BIPM.org. Consultado el 18 de febrero de 2022. 
4. ↑ Fernandez Vicente, Teresa (Junio de 2020). «Nueva definición de mol». Centro Español de Metrología (16). 
5. ↑ Andrade-Gamboa, Julio et al. (2006). «Se busca una magnitud para la unidad mol». Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias (Cádiz, España: Asociación de Profesores Amigos de la Ciencia EUREKA) 3 (2): 229-236. ISSN 1697-011X. Consultado el 16 de febrero de 2013. 
6. ↑ Borrador del capítulo 2 de la 9.ª ed. del SI.
7. ↑ ^{a b} CODATA (2003): Avogadro constant, NIST.