Lenguaje de la química — el mol

The Mole Concept

Los átomos son demasiado pequeños para contarlos uno a uno, así que se agrupan 6.022×10²³ como un mol. Los moles conectan número de partículas, masa y volumen de gas en condiciones estándar. Si a la masa atómica le pones gramos, obtienes la masa de un mol; en STP un mol de gas ocupa 22.4 L. Cambia moles y el elemento y verás el triángulo del mol: partículas, masa y volumen.

¿Por qué necesitamos el mol?

Los gramos de una balanza y el número de partículas que no ves no se encuentran en una sola línea si no compartes un paquete, y sin esa línea no hay modo de leer una ecuación de reacción como razón de conteos. Contar átomos uno a uno es casi imposible, así que fijas primero el tamaño del paquete con el número de Avogadro N_A y solo después tiendes un puente hacia la masa y hacia el volumen en STP. Igual número de moles significa igual número de partículas; la masa cambia solo por el factor de la masa molar M, y por eso el mol es una unidad que empaqueta conteo, no un apodo de los gramos. La regla de que 18 g de agua son 1 mol significa que ese paquete coincide con la masa molecular más un gramo; no significa que un gramo sea ya un mol.

💡 Analogía: docena de lápices, resma de papel

①12 lápices = 1 docena

②500 hojas = 1 resma

③6,022×10²³ átomos = 1 mol

④Los átomos son demasiado pequeños como para contarlos uno a uno

⑤1 mol de agua = 18 mL (una cucharada): conecta lo macro y lo micro

Número de Avogadro

La primera figura es una cuadrícula de puntos cuyo número crece al cambiar la cantidad n de 0.5 mol a 3.0 mol, y el número de arriba convierte ese n mol por N_A en un conteo de partículas. La segunda es una balanza: al elegir H, C, O o Fe cambian las marcas de átomo y la masa de 1 mol a 1 g, 12 g, 16 g o 56 g. La tercera es un triángulo con el mol arriba, la masa a la izquierda y el número de partículas a la derecha, así que ×M y ÷M, ×N_A y ÷N_A van por los lados, y al pie está V = n × 22.4 L (STP). Los dos deslizadores son independientes, así que no hace falta mezclar el eje que multiplica puntos con el eje que cambia el elemento.

moles n1 mol

Mol y partículas

n = NN_A

n: moles; N: nº de partículas; N_A = 6,022×10²³ /mol

🔍 ¿Cómo de grande es N_A?

①6,022×10²³ granos de arroz cubrirían la Tierra con 1 km de altura

②Contando 10⁸ por segundo se tardan 19 mil millones de años

③Por eso se trata como una unidad: 1 mol

④En reacciones, la proporción de partículas = proporción de moles

Masa molar y masa atómica

Es tentador creer que el número de masa atómica más una g ya es una unidad de masa. Ese número es solo el puente que da la masa de 1 mol; para pasar los gramos que tienes a moles sigues dividiendo entre M. Cuando pones un volumen de gas en el mismo triángulo, 22.4 L se empareja con 1 mol solo a 0°C y 1 atm, y no debes copiar esa marca si temperatura o presión ya no coinciden. Marca primero en qué casilla estás: el número N se divide entre N_A, la masa m entre M, y el volumen V entre 22.4 solo cuando las condiciones encajan.

elemento (H, C, O, Fe)C

Mol y masa

n = mM

m: masa (g); M: masa molar (g/mol)

Mol y volumen de gas

V = n × 22,4 L (0 °C, 1 atm)

en condiciones STP, 1 mol de gas = 22,4 L

💡 Regla básica

①Carbono (masa atómica 12) → 1 mol = 12 g

②Oxígeno (16) → 1 mol = 16 g

③Regla: la masa atómica en gramos es 1 mol

④Agua (H₂O): 1·2 + 16 = 18 → 1 mol = 18 g

Tres relaciones del mol

Partículas → moles

n = NN_A

N_A = 6,022×10²³

Masa → moles

n = mM

M = masa molar (g/mol)

Volumen de gas → moles (STP)

n = V22,4

V: volumen en STP (L)

Practícalo

Ejemplo 1

¿Cuántos mol hay en 36 g de agua (H₂O)? (masa atómica H=1, O=16)

Primero halla la masa molar del agua.

M(H₂O) = 2×1 + 16 = 18 g/mol

Divide la masa entre la masa molar.

n = 36 g ÷ 18 g/mol = 2 mol

▸ 2 mol

El número de la masa molar es igual a la masa molecular; solo cambia la unidad g/mol.

Ejemplo 2

En condiciones normales (0 °C, 1 atm), halla el volumen y el número de moléculas de 2 mol de oxígeno (O₂).

En condiciones normales, el volumen de 1 mol de gas es 22,4 L.

V = 2 × 22,4 = 44,8 L

Multiplica los mol por N_A para obtener el número de moléculas.

N = 2 × 6,02×10²³ = 1,204×10²⁴ moléculas

▸ volumen 44,8 L, 1,204×10²⁴ moléculas

Un único valor de mol da a la vez el volumen y el número de partículas.

Resumen

Tipo de simulacro KICE 2023 Química I, adaptado

En condiciones normales, ¿cuál es el volumen de 8,8 g de dióxido de carbono (CO₂)? (C=12, O=16)

①2,24 L

②4,48 L

③11,2 L

④22,4 L

⑤44,8 L

▸ ② 4,48 L

M(CO₂)=12 + 2×16 = 44 g/mol, así que n = 8,8 ÷ 44 = 0,2 mol.

En condiciones normales, el volumen es los mol por 22,4 L.

V = 0,2 × 22,4 = 4,48 L

🎯 Puntos clave

①Tres conversiones: partículas (÷N_A), masa (÷M), volumen (÷22,4)

②Memoriza N_A = 6,022×10²³

③Masa atómica/molecular = masa molar en g/mol

④A STP, 1 mol gas = 22,4 L

⑤Tema casi obligado en selectividad — domina el triángulo

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Concentración molar

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