Una esfera de silicio pulida refleja la luz y un destello resbala por ella. Dentro se ve una red de átomos que respira suavemente. A través de la esfera se transparentan las letras mol. A la derecha, una pizca de grafito cae en el platillo de la balanza; la balanza marca 12,000 g y se ilumina. Arriba parpadea un contador de partículas.
Ficha de la unidad
unidad básica del SIrev. 2026-10Mol mol
Unidad básica del SI · magnitud: cantidad de sustancia — un número de partículas contado en docenas de 6·10²³
La esfera cuyos átomos se contaron
En 2011, metrólogos de varios países terminaron una esfera de silicio de un kilogramo. Es redonda con una precisión de unas decenas de nanómetros. Midiendo su diámetro y el paso de su red cristalina, contaron sus átomos. Así se obtuvo el valor más preciso de la constante de Avogadro.
Los átomos son demasiado pequeños para contarlos uno a uno. El químico los toma por porciones. Una porción —un mol— son exactamente 6,022 140 76·10²³ partículas. El número se eligió para que un mol de átomos de carbono 12 pese 12 gramos. Por eso la masa de un mol de cualquier sustancia se lee fácilmente en la tabla periódica.
Un mol de agua son 18 gramos, algo menos que una cucharada. Un mol de sal de mesa, 58 gramos. Un mol de cualquier gas a temperatura ambiente ocupa unos 24,8 litros, más o menos dos cubos.
El símbolo del mol es mol, tres minúsculas, sin punto y sin terminaciones: «5 mol». La cantidad de sustancia se escribe con n minúscula. La constante de Avogadro, N_A, y la masa molar, con M mayúscula.
Un mol es un número de partículas, no una masa. Un mol de hidrógeno pesa 2 g y uno de oro, 197 g, pero tienen las mismas partículas. No hay que confundirlo con la molaridad M —moles por litro de disolución— ni con la «molécula-gramo», antiguo nombre de esa misma masa.
01 · Definición
número · masa · volumen de gasUn mol es un recuento, no un peso. Igual que una docena son doce piezas, un mol son 6,022 140 76·10²³ piezas. Pueden ser átomos, moléculas, iones o electrones, y siempre se nombran: un mol de átomos de oxígeno y un mol de moléculas de oxígeno son cantidades distintas.
Para pesar un mol hace falta la masa molar, la masa de un mol. Es igual a la masa atómica o molecular relativa en gramos. El carbono tiene 12,011 g/mol; el agua, 18,015 g/mol. Se divide la masa de la muestra por la masa molar y se obtiene el número de moles.
Desde 2019 el mol se define por un número: la constante de Avogadro está fijada exactamente, sin incertidumbre. Que un mol de carbono 12 pese 12 gramos ya no es una definición, sino un hecho medido: muy preciso, pero ya no exacto por convenio.
Cuántas partículas hay en el platillo
A la izquierda, una balanza analítica con vitrina de vidrio. Elija una sustancia y fije la masa: la balanza muestra gramos y el contador, moles y número de partículas. En la lupa de la derecha hay un puñado de partículas tan ampliado que se ven los átomos. «Pesar un mol» echa exactamente un mol. Para un gas, una jeringa sustituye a la balanza: el volumen de un mol crece con la temperatura. En azul, la masa y la balanza; en turquesa, la cantidad de sustancia; en carmesí, las partículas. Abajo hay tres vistas. «Masa y moles» es la recta m = n·M para distintas sustancias. «Partículas» muestra cuántas piezas hay en distintas cantidades, en escala logarítmica. «Gas» es el volumen de un mol según la temperatura.
Un mol de granos de arena cubriría un continente
Si cada partícula de un mol fuera un grano de arena de un milímetro, un mol de arena ocuparía 6·10¹⁴ metros cúbicos. Una capa así cubriría toda Norteamérica con unas decenas de metros de espesor. Y 18 gramos de agua —un trago— contienen otras tantas moléculas.
02 · Conversión
masa · partículas · disolucionesDe gramos a moles y a piezas
Introduzca una masa, moles o un número de partículas. La primera pestaña los convierte para la sustancia elegida en la escena. La segunda reúne masas molares. La tercera da concentraciones de disoluciones en moles por litro.
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El mol es práctico porque esconde un número enorme. Una célula contiene cerca de un attomol de una proteína; los océanos, unos 7·10²² moles de agua. El mismo recuento va de unas pocas moléculas a un planeta entero, y el químico trabaja en medio: con milimoles y moles.
04 · Instrumentos de medida
balanza · bureta · esfera de silicio · espectrómetro de masasLos moles no se cuentan: se pesan y se valoran
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05 · Reglas de escritura
mol · qué partículasDecir mol de qué
El símbolo del mol no se declina ni se abrevia. Junto a la cantidad se nombran las partículas: un mol de átomos, moléculas o iones. La masa molar se escribe en gramos por mol, y la concentración, en moles por litro.
El símbolo no tiene plural. Sin «/mol», la masa molar se vuelve una masa. M ya significa moles por litro, así que «/L» sobra. El prefijo va en minúscula y el símbolo, sin mayúsculas. La constante de Avogadro tiene unidad, mol⁻¹. «Un mol de oxígeno» es ambiguo: ¿átomos o moléculas de O₂? Hay un factor dos.
06 · Unidades vecinas
químicaLa misma esfera de silicio sirve también al kilogramo.
mol/LMoles en un litro de disolución.
katUn mol por segundo: actividad de una enzima.
07 · Sección histórica
archivo · de la hipótesis de Avogadro a un número exactoCómo se contó lo invisible
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El mol se volvió exacto, y los 12 gramos no
Hasta 2019 el mol era el número de átomos en 12 gramos de carbono 12. La masa era exacta y el número de Avogadro se medía, con incertidumbre. Ahora es al revés: el número está fijado y la masa molar del carbono 12 se mide. Vale 12 gramos por mol con una incertidumbre relativa de unos 4·10⁻¹⁰.
Para el químico nada cambió: las masas molares de las tablas siguen iguales. Pero para la metrología importa. El mol ya no depende del kilogramo ni de un isótopo concreto. Para medir un mol no hace falta pesar: se puede contar.
A la derecha, dos platillos. Con la definición antigua, el mol estaba atado a una pesa de 12 gramos. Con la nueva, la pesa es la misma, pero a su lado hay un contador, y ahora manda él.
Catálogo de magnitudes
Sustancia y química · 12 fichas
Índice · todas las magnitudes en una páginaEl laboratorio a la entrada del índiceUna gota de ácido cambia el color del jugo, la sal tiñe la llama, el agua se congela con un golpe. Debajo, todas las fichas de Simetrium, por disciplina y por orden alfabético.Abrir el índice →
