En un matraz aforado cae una gota desde arriba, la disolución del cuello sube despacio hasta la marca rosa y vuelve a bajar, como si la enrasaran, mientras en el cuerpo redondo giran burbujas de mezcla. A la derecha gira el rotor de una centrífuga con cuatro tubos, y abajo un índice recorre la escala hasta un mol por litro.
Ficha de la unidad
Fuera del SI · química analítica ficha 1/1 · rev. 2026-09Mol por litro
Unidad ajena al SI · magnitud: concentración de cantidad de sustancia c · 1 M = 1000 mol/m³
Una disolución caliente enrasada se enfría más concentrada de lo que dice el cuaderno
Un técnico de laboratorio disuelve cuarenta gramos de sosa cáustica, y el matraz se calienta claramente en sus manos: el álcali libera tanto calor que la disolución se calienta entre diez y veinte grados, según cuánta agua haya ya en el matraz. Si con prisa se enrasa enseguida, la disolución aún está caliente y dilatada; al enfriarse se contrae por debajo de la marca, de modo que el cuaderno dirá «exactamente un mol por litro» y el matraz tendrá algo más.
El mol por litro es cómodo porque cuenta partículas, no gramos: en un litro de disolución un molar de cualquier sustancia hay el mismo número de moléculas, seiscientos dos mil trillones, y por eso las reacciones se calculan con simples relaciones de volúmenes. Precisamente esta propiedad hizo de la molaridad la unidad de trabajo de la valoración, del análisis de sangre y de cualquier receta de laboratorio.
Pero un litro es un volumen, y el volumen de un líquido depende de la temperatura; por eso cada matraz aforado lleva grabado «20 °C»: solo a esa temperatura la marca significa lo que dice. La molaridad resulta ser una magnitud que cambia según la sala donde está el matraz, y en los trabajos precisos se sustituye por la molalidad, que tiene kilogramos en el denominador.
M latina mayúscula y recta, sin punto, separada del número por un espacio: 0,1 M. La notación estricta es mol por litro, mol/L o mol/dm³, y en el SI el mol por metro cúbico. Siempre se indica la sustancia: c(NaCl) = 0,154 mol/L, porque una concentración sin sustancia no significa nada.
La molaridad M cuenta moles por litro de disolución, y la molalidad b, moles por kilogramo de disolvente. La primera depende de la temperatura, porque la disolución se dilata; la segunda no; en agua diluida casi coinciden, pero en un ácido concentrado difieren en decenas de por ciento. Y algo más: la normalidad N del ácido sulfúrico es el doble de su molaridad.
01 · Definición
pesada · matraz · marca · temperaturaLa concentración de cantidad de sustancia es el cociente entre la cantidad de soluto y el volumen de la disolución. Un mol por litro significa que cada litro de la disolución terminada contiene un mol de partículas de esa sustancia, unas 6,022·10²³.
Una disolución así se prepara con balanza y matraz aforado: una pesada igual a la masa molar por el número de moles necesario se pasa al matraz, se disuelve y se enrasa con agua hasta la marca del cuello. Lo importante es que en el denominador está el volumen de la disolución, no el del agua: un litro de agua más la pesada da más de un litro, y por eso se enrasa hasta la marca en lugar de medir el agua de antemano.
El matraz está calibrado a veinte grados. Si la disolución se enrasa a otra temperatura, su volumen a veinte grados será distinto: una disolución tibia se contrae al enfriarse y la concentración resulta mayor que la anotada; una fría se dilata al calentarse y queda más débil. En disoluciones acuosas la corrección es de unas décimas de por ciento por cada diez grados, lo que para una valoración ya es mucho.
La dilución conserva el número de moles: cuanta sustancia tomó la pipeta, tanta acabó en el nuevo matraz. Por eso el producto de concentración por volumen es el mismo antes y después, y una serie de disoluciones de calibración sale de una sola disolución madre con simple aritmética.
A la izquierda, la pesada en la balanza; en el centro, el matraz aforado; a la derecha, un segundo matraz al que la pipeta pasa parte de la disolución para diluirla. El color de la disolución se intensifica con la concentración según la ley de absorción, la línea ámbar punteada del cuello muestra dónde quedará el menisco cuando la disolución llegue a veinte grados, y aparecen cristales amarillos en el fondo si hay más sustancia de la que el agua puede disolver.
Tomemos una disolución terminada y cambiemos solo la temperatura de la sala. La línea azul es su molaridad, que baja cuando la disolución se dilata; el punteado rosa es la molalidad, que no depende en absoluto de la temperatura; el punto ámbar es su temperatura, y la vertical, los veinte grados de calibración.
02 · Conversión
unidades · dilución · centrífugaDe los gramos a los moles y de los moles al tubo
La primera pestaña convierte la concentración en milimoles, gramos por litro y partículas por mililitro para la sustancia elegida. La segunda calcula cuánta disolución madre tomar para una serie de diluciones, y la tercera indica qué aceleración sufrirá un tubo con esta disolución en una centrífuga.
Regla para recordar: los gramos por litro son la molaridad multiplicada por la masa molar, y la aceleración en la centrífuga crece con el cuadrado de la velocidad: duplicando la velocidad, la fuerza se cuadruplica.
En los hidratos cristalinos la masa molar incluye el agua: el sulfato de cobre pentahidratado pesa casi 250 gramos por mol, y el sulfato de cobre anhidro solo 160. Con la fórmula equivocada, el técnico se equivoca en la concentración en un factor de uno y medio.
| Magnitud | Valor | Nota |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
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Nueve órdenes de magnitud separan la traza de plomo permitida en el agua potable del agua misma, y todos se escriben con una sola unidad. El extremo superior de la escala es curioso: un litro de agua pura son cincuenta y cinco moles y medio de agua, mientras que el ácido sulfúrico concentrado a dieciocho moles por litro es casi una sustancia pura: contiene solo unos dos moles de agua por litro, nueve veces menos que de ácido.
04 · Instrumentos de medida
matraz aforado · bureta · centrífuga · espectrofotómetroVidrio, gota, rotor y haz
El cuello estrecho hace que un milímetro de altura corresponda a una pequeña fracción del volumen: en un matraz de doscientos cincuenta mililitros la tolerancia de clase A es de quince centésimas de mililitro. El borde inferior del menisco se lleva a la marca mirándola exactamente a la altura de los ojos.
Desde la bureta se añade gota a gota una disolución de molaridad conocida hasta que el indicador cambia de color. El volumen gastado, multiplicado por esa molaridad, da los moles de la muestra: así la molaridad de una disolución mide la de otra.
Un precipitado se separa de la disolución por fuerza centrífuga, y los protocolos la indican no en revoluciones sino en aceleración en g, porque depende también del radio del rotor. Aquí la molaridad se encuentra con las revoluciones por minuto: la misma suspensión requiere velocidades distintas en centrífugas distintas.
La absorbancia de una disolución es proporcional a su molaridad mientras no esté demasiado concentrada, por eso un aparato calibrado con una serie de diluciones lee la concentración directamente por la luz. Es la misma ley por la que se intensifica el color en el matraz del bloque 01.
05 · Reglas de escritura
sustancia entre paréntesis · M latina · temperatura en trabajos precisosConcentración de qué: siempre se escribe
La molaridad se escribe con la fórmula de la sustancia entre paréntesis, una M latina mayúscula o la unidad mol por litro, y en los trabajos precisos se añade la temperatura a la que se enrasó la disolución.
El primer error no nombra la sustancia, y el número no puede convertirse ni en gramos ni en normalidad. El segundo escribe una М cirílica que los buscadores y las bases de datos no reconocen. El tercero repite «por litro» dos veces. El cuarto olvida que el ácido sulfúrico cede dos protones y su normalidad es el doble de su molaridad. El quinto cambia la mayúscula por una minúscula y con ello la molaridad por la molalidad, y el sexto pone en el denominador un litro de disolvente en lugar de un litro de disolución.
06 · Unidades vecinas
mol/kg · N · mol/m³La molaridad vive entre tres vecinos: la molalidad, que no teme a la temperatura; la normalidad, que no cuenta moléculas sino partículas reactivas; y la unidad del SI, en la que la misma magnitud es mil veces mayor en número.
Cantidad de sustancia por kilogramo de disolvente: la pesada no depende de la temperatura, y por eso la termoquímica y la crioscopia usan precisamente esta.
Moles de equivalentes por litro; la IUPAC desaconseja su uso desde hace tiempo, pero sigue viva en los frascos de valorantes de la vieja escuela, y es fácil confundirla con la molaridad.
La centrífuga convierte las revoluciones en aceleración, y un protocolo de sedimentación la indica en g; en la ficha de la revolución vive también el estroboscopio con que se comprueba la velocidad del rotor.
07 · Sección histórica
archivo · cómo el mol se convirtió en un númeroDe la hipótesis de Avogadro a un número exacto
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En la notación «un mol por litro» se unen dos cosas muy distintas. Desde 2019 el mol se define por un número exacto de partículas y es, por tanto, impecable, mientras que el litro del matraz depende del vidrio, de la marca y de la temperatura a la que se midió. Toda la incertidumbre de la molaridad vive en el denominador: en la pureza de la pesada, en la clase del matraz y en si la disolución tuvo tiempo de enfriarse.
Por eso las disoluciones patrón para verificar instrumentos analíticos se preparan no por volumen sino por masa, y los certificados dan la concentración en moles por kilogramo. La molaridad sigue siendo la unidad de trabajo del análisis cotidiano: cómoda, clara y honrada mientras el matraz y el termómetro marquen los mismos veinte grados.