Cálculo de moles: a partir de gramos, partículas o volumen

El mol como unidad de recuento

El mol no mide una masa ni un volumen: cuenta partículas, exactamente igual que una docena cuenta objetos. Un mol contiene 6,02214076·10²³ entidades, un número elegido de modo que la masa en gramos de un mol coincida con la masa atómica o molecular en unidades de masa atómica. Este es el puente entre la fórmula escrita en el cuaderno y la sustancia sobre la balanza.

Todas las conversiones giran en torno a dos relaciones. La primera, n = m/M, liga los moles con la masa a través de la masa molar: dividir los gramos entre los gramos por mol deja los moles. La segunda, N = n·Nₐ, lleva de los moles al número de partículas. Para los gases se añade una tercera, V = n·22,414 L a 0 °C y 1 atm, que vale para cualquier gas porque el volumen molar no depende del tipo de molécula.

En una reacción química los coeficientes estequiométricos son relaciones entre moles, no entre gramos. Por eso el cálculo de moles es siempre el primer paso de un problema de estequiometría: se convierten los gramos en moles, se aplican las relaciones de la reacción ajustada y solo al final se vuelve a los gramos del producto.

Errores frecuentes

Aplicar el volumen molar de 22,4 litros a sólidos y líquidos: solo vale para los gases, y solo en las condiciones de referencia. Un litro de agua no es una fracción de mol que se calcule así.
Usar la masa molar del átomo en vez de la de la molécula: el oxígeno gaseoso es O₂ y tiene masa molar 32 g/mol, no 16.
Confundir las condiciones de referencia: las condiciones normales clásicas de los libros de texto son 0 °C y 1 atm, con volumen molar 22,414 L/mol. Con la definición actual de la IUPAC, 0 °C y 1 bar, el volumen molar es 22,711 L/mol.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calculan los moles a partir de los gramos?

Se divide la masa entre la masa molar: n = m/M. Veinticinco gramos de cloruro de sodio, que tiene masa molar 58,44 g/mol, corresponden a 0,428 moles.

¿Cuántas partículas hay en un mol?

6,02214076·10²³, el número de Avogadro. Desde 2019 es un valor exacto por definición, ya no una medida experimental.

¿Cuántos litros ocupa un mol de gas?

22,414 litros a 0 °C y 1 atmósfera, independientemente del gas. El valor vale para un gas ideal: los gases reales se apartan poco de él en esas condiciones, mucho a presiones altas.

¿Tengo que conocer por fuerza la masa molar?

No: puedes escribir la fórmula química y la calculadora la deduce sumando los pesos atómicos de los elementos que la componen.

Cómo funciona este cálculo

Moles a partir de la masa: n = m/M, con m en gramos y M en g/mol. Masa a partir de los moles: m = n·M. Número de partículas: N = n·Nₐ, con Nₐ = 6,02214076·10²³ mol⁻¹ (valor exacto por definición). Moles a partir de las partículas: n = N/Nₐ. Volumen de un gas ideal en condiciones normales (0 °C, 1 atm): V = n·22,414 L; en la definición actual de la IUPAC, que usa 1 bar, el volumen molar es 22,711 L/mol. La masa molar de un compuesto es la suma de las masas atómicas de los elementos multiplicadas por sus respectivos subíndices.

Tabla periódica

Los 118 elementos con búsqueda por nombre, símbolo o número atómico, y la ficha completa de cada uno.

Masa molar

Masa molar a partir de la fórmula química con composición porcentual.

Concentraciones y diluciones

Molaridad, molalidad, porcentajes, ppm y dilución M₁V₁ = M₂V₂.

pH y pOH

pH, pOH y concentraciones de iones H⁺ y OH⁻.