Hablemos de un concepto que probablemente es el que más confunde
a los estudiantes de química hasta cierto punto.
Pero es también uno de los conceptos más simples.
Y esa es la idea del mol, que en Química
es distinto del topo (mole) que cava en tu patio trasero, o
del lunar (en inglés, mole) que quieres extirpar de tu ojo izquierdo.
Un mol en química es sólo un número.
Es sólo un número, y el número es 6.02
por 10 a la 23.
Por lo que es un número enorme.
Y a ese número, también se le llama número de Avogadro.
Tal vez haré un video sobre Avogadro.
Pero esto es todo lo que necesitas saber.
Un mol es sólo un número.
Hay definiciones más complicadas
de lo que es un mol.
Realmente no es --de hecho, déjame copiar y
pegar desde Wikipedia.
Esta es la definición de Wikipedia de un mol.
Y esperemos que al final de este video, puedas ver que
son equivalentes.
Pero si es la primera vez que estás expuesto a este concepto,
que para mí, no es un concepto fácil.
Básicamente, un "un mol se define como la cantidad de
sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales
como hay átomos en 12 gramos de carbono 12. Bueno,
como acabo de decirte, un mol es 6,02 por 10 a la 23.
Así que si nada más tomas la última parte, átomos en
12 gramos de carbono 12,
Eso significa que hay 1 mol de carbono 12 --permíteme
escribirlo así-- carbono 12.
Hay 1 mol de átomos de carbono 12 en 12 gramos de carbono.
Y por eso es que el mol nos resulta útil.
En vez de escribir 1 mol, yo hubiera podido
reemplazarlo como 6,02 por 10 a la 23 átomos
de carbono 12 en 12 gramos de carbono.
¿Cómo encontraron ese número?
O supongo, ¿qué significa eso?
Quiero decir: acabamos de agregar carbono, y dice que es la
cantidad de sustancia de cualquier molécula, si conviertes
entre las unidades de masa atómica y gramos.
Esto a mí me parece muy confuso.
¿Cómo podemos aplicar esto en otras cosas?
Así que, lo primero que tenemos que darnos cuenta es que un mol es sólo una manera de
traducir entre gramos y en unidades de masa atómica.
Un átomo de carbono 12 es ¿qué?
¿Cuál es su número de masa?
Es 12.
Es por eso se llama carbono 12 en lugar de carbono 14.
Por lo que su masa es igual a 12 unidades de masa atómica.
Si tenemos algo con una masa de 12 unidades de masa atómica
y tenemos un mol de eso mismo, o tienes 6.02
por 10 a la 23 de ellos, todos esos átomos
combinados, tienen una masa de 12 gramos.
Otra manera de verlo es que 1 gramo es igual a 1 mol
de unidades de masa atómica.
Voy a escribir Unidades de Masa Atómica así.
O se puede escribir: 1 gramo es igual a 6.02 por 10 a la
23 unidades de masa atómica.
Y la razón de por qué esto es útil--y en cierto modo
lo han indicado en esta definición de Wikipedia allí-- es porque nos ayuda
a traducir entre el mundo atómico--donde tratamos
con unidades de masa atómica y nos ocupamos... oh, tenemos un
neutrón extra ahora, vamos a agregar uno a nuestro número de masa atómica
--y es traducción entre ese mundo atómico y
nuestro mundo cotidiano en el que hablamos en gramos.
Y sólo para que sepas, un gramo todavía es una
cantidad bastante pequeña de masa.
Es 1/1.000 de un kilogramo.
Un kilogramo es equivalente a aproximadamente 2 libras.
Así que esto es aproximadamente 1/500 de una libra.
Así que esto no es mucho.
Hay un montón de átomos en una cantidad muy pequeña de carbono --en
1 gramo de carbono, o al menos en 12 gramos de carbono, tenemos
montones de átomos. Tenemos 6.02 por 10 a la 23.
Y sólo para entre bien este concepto, probablemente yo debí
haber hablado de esto en el átomo.
Se trata de un número enorme.
Para tratar de visualizarlo, si pensamos --me han dicho que
en el diámetro de un cabello, si este es un cabello y esto es
el diámetro de ese cabello, en esta dirección hay 1 millón
de átomos de carbono. 1 millón de átomos de carbono en ese sentido.
O si tomaras una manzana e intentaras
averiguar qué fracción, si quisieras que hacer que uno de los
átomos de la manzana--y por supuesto, una manzana tiene un
montón de diferentes tipos de átomos en ella -- pero si fueras
a tomar uno de los átomos y hacerlo del tamaño de la manzana,
entonces la manzana sería del tamaño de la Tierra.
Así que un átomo de manzana es a una manzana
como la manzana es la Tierra.
Obviamente, es difícil para nosotros imaginar incluso
cosas de este tamaño.
Cuando sólo tienes un gramo de, supongamos, que tienes
1 gramo de hidrógeno.
Si tienes 1 gramo de hidrógeno, significa que
1 mol de hidrógeno.
¿Cómo lo sé?
Porque el número de masa atómica del hidrógeno es 1.
Así que en general, si tomas cualquier elemento, ¿cuál sería
la masa de ese elemento (escojamos uno al azar) de 1 mol de aluminio?
Así que yo tomo 6.02 por 10 a la 23 átomos de aluminio
¿cuál es la masa de ese conjunto de átomos?
Así, cada uno de ellos tiene un número de masa atómica de 13.
Entonces, son 13 unidades de masa atómica --no debo poner la "s" allí--
multiplicado por 6 coma... bueno,
no voy a escribirlo así, la verdad.
Eso probablemente sólo te confudiría.
La forma más fácil de pensarlo es así: si tienes un mol de un átomo,
tomas su masa (estaba tomando su número atómico,
eso no es bueno) tomas su número de masa.
En este caso, digamos que es 27.
Estamos tratando con aluminio 27.
Tomas su número de masa, y si tienes 1 mol de ese aluminio, entonces
la masa de eso será 27 gramos.
Por lo que literalmente, cuando tienes un mol de un átomo es
una traducción directa entre su número de masa y sus gramos.
Un mol de hierro, vamos a decir el hierro 56 (obviamente existen muchos
isótopos de hierro), digamos estamos tratando con hierro 56.
Normalmente no se dice de este modo, pero digamos que estamos
tratando con el isótopo de hierro que tiene un
número de masa de 56.
Así que si tengo 1 mol de esto, 1 mol de este átomo justo aquí,
que va a tener una masa de... (la matemática aquí no es difícil)
56 gramos. Y si lo piensas,
¿cuantas unidades de masa atómica tiene esto?
Bueno, esto tiene 56 unidades de masa atómica por átomo.
Entonces tienes un mol de esos átomos, así que tienes 6.02 por diez
a la 23 multiplicado por 56 unidades de masa atómica.
Y entonces, se divide por el número de
unidades de masa atómica por gramo.
Y nos da 56 gramos.
Pero la forma más fácil de imaginarlo es que solo tomas,
cualquiera sea el número de masa.
Si tienes un mol de silicio, ese mol
de silicio tendrá una masa--no quiero decir peso
porque esto debería aplicarse a cualquier planeta--de 28 gramos.
¿Y cuanto sería 2 moles de silicio?
Voy a escribir su número de masa.
Digamos que el silicio tiene un número de masa de 28.
Dos moles de silicio.
Bueno, 1 más tendría un peso de 28 gramos, por lo que 2 moles
va a tener un peso de 56 gramos.
Si yo dijera, tengo 4 moles de oxígeno,
que tiene un número de masa de 16,
¿Cuál sería la masa de ellos?
Esta es una cantidad enorme de átomos de oxígeno. ¿Cuál sería
la masa de eso?
Bueno, sería 4 veces eso. 1 mol de oxígeno tendría una
masa de 16 gramos, por lo que 4 moles tienen una masa de 64 gramos.
Es confuso porque no estamos acostumbrados a usar una palabra como
mol como si fuera un número, pero no es más que un número.
Y la forma más fácil de pensar en eso es que nos permite
traducir entre este número de unidad de masa atómica y gramos.
Y dices, bueno, ¿cómo obtengo esos gramos?
Bueno, tengo que tener 6,02 por 10 a la 23 átomos de carbono
para que esa colección de átomos de carbono tenga una masa de 12
gramos. Eso es lo que significa un mol.
Es sólo un número.
Y te animo a que trates de jugar con esto de lo que
ya hemos hablado.
Porque es super importante tener la intuición detrás
de la idea de moles, de lo contrario estarás confundido más tarde, cuando
empecemos a entrar en energías en términos de que algo requiere
kilojulios por mol, y lo que es la energía de esta reacción
y todo ese tipo de cosas.
Sólo trata de estar seguro de que digieres esto tan bien
como te sea posible.
Y déjame saber si no lo logras, quizás hagamos otro
vídeo sobre esto, porque es muy importante.