CANTIDAD DE SUSTANCIA
El tamaño de los átomos, moléculas o iones es extraordinariamente pequeño, y por eso hay una cantidad enorme en una masa tan pequeña como un gramo (¡nada menos que 9,48 1021 átomos de Cu en un gramo de Cu!). Precisamente por ser tan pequeños es imposible aislarlos, contarlos o pesarlos.
Fíjate en que cuando se estudian las transformaciones de sustancias, las reacciones químicas, se está hablando continuamente de partículas (una molécula de oxígeno reacciona con dos de hidrógeno para formar dos moléculas de agua). Pero en el laboratorio no podemos contar partículas: lo único que podemos es pesar sustancias y medir volúmenes.
Precisamente se define la magnitud cantidad de sustancia para poder relacionar masas o volúmenes de sustancias, que se pueden medir a escala macroscópica, con el número de partículas que hay en esa cantidad, qué es lo que interesa saber desde el punto de vista de las reacciones químicas y que, como ya sabes, no es posible contar.
masa ↔ cantidad de sustancia ↔ número de partículas
De las siete magnitudes fundamentales que tiene el Sistema Internacional es la única magnitud química, porque las otras seis con físicas (longitud, masa, tiempo, temperatura, intensidad de corriente eléctrica e intensidad luminosa
Su unidad es el mol, que se define como "la
cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elementales
como átomos de carbono hay en 0.012 kg de carbono-12" (IUPAC 1967, BOE de
3-11-1989). El término entidad elemental se refiere a partículas, que pueden
ser átomos, moléculas o iones.
La magnitud cantidad de sustancia se simboliza
por n, mientras que su unidad mol no tiene abreviatura, y se
escribe mol.
¿El número de moles?
De esta forma, se puede decir n(agua)= 2 mol, que significa que la cantidad de sustancia de agua es de 2 mol (ó 2 moles).
Es incorrecto decir que el número de moles es 2. Por ejemplo, cuando se mide la longitud de una mesa se escribe l(mesa)= 1,5 m, que significa que la longitud de la mesa es de 1,5 m, no que el número de metros de la mesa sea 1,5. Sin embargo, es extraordinariamente frecuente encontrar la expresión "el número de moles es" en lugar de "la cantidad de sustancia es".
La masa molar y la masa de una partícula
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La masa molar de una sustancia (M) es la masa en gramos que tiene un mol de esa sustancia. Se mide en g/mol.
Es muy fácil saber su valor, ya que M coincide numéricamente con la masa relativa de la partícula, aunque tiene un significado diferente: si la masa relativa del CO2 es 44, su masa molar M es 44 g/mol.
Y como en un mol de cualquier sustancia hay el número de Avogadro de partículas, NA (6,023 1023), que tienen una masa de M (masa molar), es sencillo calcular la masa de una partícula de la sustancia: no tienes mas que hacer el cociente entre la masa total y el número de partículas por mol.
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