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