Mol es una idea que ahorra dinero

Por tanto, es una idea a la que hay que prestar atención.

Cuando el ser humano empezó a hacer uso de las reacciones químicas a escala industrial surgió una preocupación: cómo hacerlo del modo más rentable. Es decir, cuánta cantidad de la sustancia A poner junto a la sustancia B para que me dé el producto C en la cuantía pedida por el cliente, sin que sobre ni A ni B; es decir, sin perder dinero.

Tan importante era resolver el problema que aparece toda una ciencia dentro de la química, llamada estequiometría, cuya idea central es el concepto de mol. Y cuyo objetivo es identificar exactamente cuánto de A reacciona con cuánto de B para dar cuánto de C.

Partimos de la idea de que el mundo está hecho de átomos. ¿De acuerdo? Y aceptamos que los átomos reaccionan completos. No hay medios átomos en las reacciones. ¿De acuerdo?

Bueno, pues mol es una unidad para medir número de átomos. Y por tanto, para medir reacciones entre ellos.

Un mol es una cantidad exacta de átomos o de moléculas. En concreto, en un mol de un elemento o de una sustancia hay una cifra de partículas igual a 602.200.000.000.000.000.000.000. Es decir, seiscientos dos mil doscientos trillones de partículas (sean átomos o moléculas). Eso, en matemáticas se escribe más corto: 6,022 · 1023. También tiene nombre: número de Avogadro.

Un mol de una sustancia tiene exactamente esa cantidad de partículas (por supuesto, es mentira porque la cifra exacta tiene más decimales, pero es más larga y no me apetece escribir 😉 ).

A lo mejor hasta aquí está clarito. Pero hay un problema: nadie sabe contar número de átomos directamente. Es decir, no podemos medir los moles así por las buenas ¿Qué hacemos entonces? Pues algo que confunde mucho a los estudiantes. Pesamos. Medimos en gramos.

¿Y por qué eso confunde a los estudiantes? Porque antes mol era una cosa perfectamente definida: tantos átomos. Cantidad exacta. Y ahora no. Un mol de átomos de hidrógeno pesa una cantidad diferente a lo que pesa un mol de átomos de oxígeno, y diferente también a lo que pesa un mol de moléculas de nitrógeno.

¿Por qué es eso?

Porque no todos los átomos son igual de gordos. O porque hay moléculas con muchos átomos y moléculas con pocos. O porque hay moléculas con átomos muy gordos y otras con átomos más chiquitos. Así, si tengo el número de Avogadro de átomos de hidrógeno, que son muy pequeñitos, pesan menos que si tengo la misma cantidad, el número de Avogadro, de átomos de carbono, que son mas reciotes (12 veces más grande). Por lo tanto, si un mol de átomos de hidrógeno pesa 1 gramo, 1 mol de átomos de carbono pesa 12 gramos, pero tiene el mismo número de átomos.

Te pongo un ejemplo. Mira esta reacción:

2Na + 2HCl –> 2NaCl + H2

Un mol de átomos de sodio (Na) pesa 23 gramos. Es decir, que el sodio es 23 veces más grande que el hidrógeno.

Un mol de moléculas de ácido clorhídrico (HCl) pesa 36 gramos. Es decir, que la molécula, los dos átomos juntos, son 36 veces más grandes que un único átomo de hidrógeno.

Un mol de sal (NaCl) pesa 58 gramos. ¿Adivinas cuántas veces mayor al hidrógeno es el conjunto de sodio y cloro?

Un mol de moléculas de hidrógeno (H2) pesa 2 gramos. Fíjate que las moléculas de H pesan el doble que los átomos porque hay dos átomos de H.

Y ahora, calculemos un poco. Recuerda la reacción:

2Na + 2HCl –> 2NaCl + H2

Lo que dice la ecuación es que necesitamos exactamente 46 (23 x 2) gramos de sodio y 72 (36 x 2) gramos de ácido clorhídrico para producir 116 (58 x 2) gramos de sal y 2 gramos de hidrógeno. Sin que sobre nada. Por lo tanto, sin malgastar nada, que es el principal principio de una empresa que quiera ganar dinero.

La ecuación también se puede leer de estas dos maneras:

  • 2 moles de Na y 2 moles de HCl para obtener 2 moles de NaCl y 1 de H2.
  • O también, dos átomos de sodio chocan con dos moléculas de ácido clorhídrico para dar dos moléculas de cloruro sódico y una molécula de hidrógeno.

Por cierto. Se me olvidaba. El número de moles es lo que hay que calcular si te dice el profesor que hay que ajustar la ecuación. Y es el número que va delante del símbolo del átomo. O de la molécula. Recuerda. Delante.Si quieres calcular lo que pesa un mol de una molécula, sólo tienes que sumar lo que pesa cada átomo. Pero para eso, tienes una calculadora.

5 Replies to “Mol es una idea que ahorra dinero”

  1. José Luis Castillo

    Si hay tantas patatas como el número de Avogradro, pues hay un mol de patatas. Pero no tiene sentido. Porque mol es una unidad para medir la cantidad de cosas muy pequeñas. Átomos, moléculas. En un cuerpo humano no hay ni siquiera un mol de células. Creo que toda la humanidad no junta llegaría a 10 moles de células. Diez veces el número de Avogadro para las células. Tenemos unos cien billones de células en nuestro cuerpo (http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2001/press.html). Es decir 10 elevado a 15 (es que no me deja escribir potencias en el comentario). Y somos seis mil millones de personas. Es decir, 6 x 10 elevado a 9. Lo que nos da 6 x 10 elevado a 24. ¿Podría ser un buen material para un cuento de ciencia-ficción que la humanidad sufra una hecatombe justo al llegar a 10 moles?

    Creo que he hecho bien las cuentas. Me corregís si no, por favor.

    Responder
  2. Mariana

    Hola Jose Luis:

    Estoy respasando esto de la quimica fundamental pues lo vi hace ya tiempo y necesito en este minuto comprender bien las bases de la estequimetria…me di cuenta que nunca aprendi esto cuando lo vi en primero de la universidad.. me costo mucho entender que tenian que ver los moles con los gramos, depsues de leer bastante y ver algunos videos fue quedando mas clara esta idea, luego buscando info en un lenguaje no tan de texto llegue a tu blog… me gusto mucho como planteaste la idea me sirvio bastante para terminar de entender… muchas gracias y por fin podre avanzar un paso mas.

    gracias de nuevo y buena suerte

    Responder
    • José Luis Castillo

      ¡Hola Mariana!

      Pues me alegro de haber sido de ayuda. Para eso está el blog, para quedarse aquí y ser útil si es posible. Muchas, muchas, muchas gracias por comentar que a mí, eso, sí que me es útil. 🙂

      ¡Un saludo!

      Responder

Deja un comentario si lo deseas. ¡Y gracias por leer! :)