AlegsaOnline.com

Mol: unidad SI, definición, número de Avogadro y masa molar

Descubre qué es el mol, el número de Avogadro (6,022×10^23), su redefinición y cómo calcular la masa molar con ejemplos claros para dominar la química básica.

Autor: Leandro Alegsa

26-03-2026

El mol (símbolo: mol) es la unidad base del Sistema Internacional de Unidades para la cantidad de sustancia. Se utiliza para contar entidades elementales (átomos, moléculas, iones, electrones, etc.) de forma práctica cuando los números son extremadamente grandes. Un mol de cualquier sustancia contiene exactamente 6,02214076×10 ²³ entidades elementales; este valor es el número de Avogadro y fue fijado de forma exacta en la redefinición del SI de 2019.

Definición moderna y relación con el número de Avogadro

Desde la revisión del SI en 2019, el mol se define como la cantidad de sustancia que contiene exactamente 6,02214076×10 ²³ entidades elementales especificadas. Antes de esa fecha la definición estaba ligada al número de átomos contenidos en 12 gramos de carbono-12; ambas definiciones están íntimamente relacionadas: el valor del número de Avogadro se eligió para que la masa molar del carbon‑12 sea 12 g·mol⁻¹.

Relación entre cantidad de sustancia, número de entidades y masa

Si N es el número de entidades (átomos, moléculas...), el número de moles n se obtiene con la expresión:

n = N / NA,

donde NA es el número de Avogadro. Para pasar de moles a masa se usa la masa molar M (expresada, por ejemplo, en g·mol⁻¹):

m = n · M.

La masa de átomos y moléculas se suele dar en unidades de masa atómica unificada (u, también llamada dalton, Da). En química práctica existe una correspondencia numérica útil: el número que expresa la masa atómica en u coincide con la masa molar en g·mol⁻¹. Por ejemplo, un átomo con masa 1 u corresponde a un mol de esos átomos con masa aproximadamente 1 g. Es importante notar que, aunque los números sean equivalentes, 1 u y 1 g·mol⁻¹ representan magnitudes diferentes (masa atómica frente a masa molar).

Ejemplos y aplicaciones

Un mol de átomos de carbono-12 tiene exactamente 12 g de masa (por definición histórica del patrón).
Un mol de moléculas de agua (H2O) pesa aproximadamente 18,015 g, porque la masa molar del agua es ≈ 18,015 g·mol⁻¹.
En la estequiometría química, el mol permite convertir entre número de partículas, masa de reactivos y productos y volumen de gases (con la ley de los gases ideales).

Observaciones prácticas y escala

El número de Avogadro es enorme: 6,02214076×10 ²³ es aproximadamente 602 sextillones en la nomenclatura larga. Por eso medir objetos cotidianos en moles no es práctico (por ejemplo, un mol de uvas o de pomelos sería una cantidad inconcebiblemente grande). Sin embargo, para la escala atómica y molecular el mol es la unidad natural y esencial.

Breve historia

El nombre y la idea se deben a trabajos de Avogadro y a posteriores determinaciones experimentales del número de entidades por cantidad de sustancia. En la práctica moderna el valor de NA quedó fijado en 2019 como parte de la nueva definición del SI, que ancla unidades fundamentales a constantes físicas exactas en lugar de artefactos o muestras materiales.

Matemáticas con el topo

Moles = masa (g) / masa relativa (gramos por mol)

Ejemplo: ¿Cuántos moles hay en 20 gramos de hidrógeno?

Se puede utilizar un valor de 1 para la masa relativa del hidrógeno, aunque el valor correcto es ligeramente mayor. Así: moles = masa/masa relativa = 20/1 = 20 moles.

Moles = concentración (mol/dm³) x volumen (dm ³)

Ejemplo: ¿Cuántos moles hay en 100 cm³de H ₂SO 0,1M₄?

1 dm³ es lo mismo que 1000 cm³ , por lo que el valor en centímetros cúbicos debe dividirse por 1000. 100/1000 x 0,1 = 0,01 moles.

Una molécula de metano está formada por un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno. El carbono tiene una masa de 12,011 u y el hidrógeno tiene una masa de 1,008 u. Esto significa que la masa de una molécula de metano es de 12,011 u + (4 × 1,008u), o 16,043 u. Esto significa que un mol de metano tiene una masa de 16,043 gramos.

Un topo puede considerarse como dos bolsas de pelotas de distinto tamaño. Una bolsa contiene 3 pelotas de tenis y la otra 3 pelotas de fútbol. Hay el mismo número de pelotas en ambas bolsas, pero la masa de los balones es mucho mayor. Es una forma diferente de medir las cosas. Los moles miden el número de partículas, no la masa. Así que ambas bolsas contienen tres moles.

Una mole es simplemente una unidad del número de cosas. Otras unidades comunes son la docena, que significa 12, y la veintena, que significa 20. Del mismo modo, un mol se refiere a una cantidad específica; su característica distintiva es que su número es mucho mayor que el de otras unidades comunes. Estas unidades suelen inventarse cuando las unidades existentes no pueden describir algo con suficiente facilidad. Las reacciones químicas suelen tener lugar entre moléculas de distinto peso, lo que significa que las mediciones de masa (como los gramos) pueden ser engañosas cuando se comparan las reacciones de moléculas individuales. Por otra parte, utilizar el número absoluto de átomos/moléculas/iones también sería confuso, ya que la enorme cantidad de números implicados haría que fuera demasiado fácil equivocarse en un valor o dejar caer un dígito. Por ello, trabajar en moles permite a los científicos referirse a una cantidad específica de moléculas o átomos sin recurrir a números excesivamente grandes.

Unidades relacionadas

Las unidades del SI para la concentración molar son mol/m³ . Sin embargo, la mayor parte de la escritura química utiliza mol/dm³ , o mol dm^-3 , que es lo mismo que mol/L. Estas unidades se escriben a menudo con una letra mayúscula M (pronunciada "molar"), a veces precedida de un prefijo del SI, por ejemplo, milimoles por litro (mmol/L) o milimolar (mM), micromoles/litro (µmol/L) o micromolar (µM), o nanomoles/L (nmol/L) o nanomolar (nM).

El rendimiento absoluto de una reacción química se expresa generalmente en moles (llamado "rendimiento molar").

Preguntas y respuestas

P: ¿Cuál es la unidad SI utilizada para medir moléculas y átomos?

R: La unidad del SI utilizada para medir moléculas y átomos es el mol.

P: ¿Cuántas moléculas hay en un mol?

R: Un mol contiene alrededor de 600 sextillones de moléculas.

P: ¿Por qué utilizan los científicos este número?

R: Los científicos utilizan este número porque 1 gramo de hidrógeno equivale a 1 mol de átomos.

P: ¿Cuál es el valor exacto de un mol?

R: El valor exacto de un mol es 6,02214078×1023, que debe su nombre a Avogadro, quien lo inventó.

P: ¿Es práctico medir la mayoría de las tareas utilizando moles?

R: No, no es práctico medir la mayoría de las tareas utilizando moles, ya que su valor es tan masivo que un mol de pomelos sería tan grande como la Tierra.

P: ¿Cómo se miden las diferentes moléculas y átomos?

R: Las diferentes moléculas y átomos se miden en amu (unidades de masa atómica).

P: ¿Qué relación existe entre amu y gramos por mol? R: Un amu equivale a un gramo por mol, lo que significa que si un átomo tiene una masa de un amu, entonces un mol de este átomo pesa un gramo.