El mol y el número de Avogadro: conversiones paso a paso
Esta lección es parte de Temario de Química de Décimo año Lección 13 de 14Por Andrea del Carmen actualizado el 27 de octubre de 2026 8 min de lectura
Una cucharadita de azúcar tiene una cantidad de moléculas tan enorme que contarlas una por una sería imposible. Los átomos y las moléculas son tan pequeños que en la química no se cuentan de uno en uno, sino por paquetes gigantes, de la misma forma en que los huevos se compran por docenas o por cartones.
Ese paquete de la química se llama mol. En esta lección vas a ver qué es el mol, cuánto vale el número de Avogadro, qué es la masa molar y cómo se pasa de gramos a moles, de moles a moléculas y de moléculas a átomos, y al revés.
Definición
El mol (símbolo mol) es la unidad del Sistema Internacional para la cantidad de sustancia. Según la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM), un mol contiene exactamente 6,022 140 76 · 1023 entidades elementales, que pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones u otras partículas. Ese número es el número de Avogadro.
El número de Avogadro#
La constante de Avogadro, NA, vale 6,022 140 76 · 1023 mol−1. Según el NIST (valores CODATA 2022), es un valor exacto: no tiene incertidumbre, porque la propia definición del mol fija ese número. En los ejercicios se suele redondear a 6,022 · 1023.
Para imaginar su tamaño: 1023 es un 1 seguido de 23 ceros. Así como una docena siempre son 12 cosas, sean huevos o lápices, un mol siempre son 6,022 · 1023 partículas, sean átomos de hierro o moléculas de agua. Por eso hay que decir siempre de qué partículas se habla: 1 mol de moléculas de O2 contiene 2 mol de átomos de oxígeno.
Ejemplo. ¿Cuántas moléculas hay en 0,500 mol de oxígeno (O2) y cuántos átomos de oxígeno?
Solución. Moléculas: 0,500 · 6,022 · 1023 = 3,011 · 1023. Cada molécula tiene 2 átomos, así que los átomos son 2 · 3,011 · 1023 = 6,022 · 1023, es decir, 1 mol de átomos de oxígeno.
La masa molar#
La masa molar (M) es la masa de un mol de una sustancia, en gramos por mol (g/mol). Para un elemento, es numéricamente igual a su masa atómica; para un compuesto, se suman las masas atómicas de todos los átomos de la fórmula. Las masas atómicas de esta lección son las de la CIAAW de la IUPAC (2024): H = 1,008; C = 12,011; O = 15,999; Na = 22,990; Cl = 35,45; Ca = 40,078; Fe = 55,845 y Au = 196,97.
| Sustancia | Cálculo | Masa molar |
|---|---|---|
| Agua, H2O | 2 · 1,008 + 15,999 | 18,015 g/mol |
| Dióxido de carbono, CO2 | 12,011 + 2 · 15,999 | 44,009 g/mol |
| Cloruro de sodio, NaCl | 22,990 + 35,45 | 58,44 g/mol |
| Carbonato de calcio, CaCO3 | 40,078 + 12,011 + 3 · 15,999 | 100,086 g/mol |
| Sacarosa (azúcar de mesa), C12H22O11 | 12 · 12,011 + 22 · 1,008 + 11 · 15,999 | 342,30 g/mol |
El cloruro de sodio no forma moléculas, sino una red de iones; en su caso, «un mol de NaCl» quiere decir un mol de unidades fórmula, con 1 mol de iones Na+ y 1 mol de iones Cl−.
El mapa de las conversiones#
Todas las conversiones pasan por los moles. Para ir de gramos a partículas, primero se convierten los gramos en moles y luego los moles en partículas:
Fórmula
moles = gramos ÷ masa molar · gramos = moles · masa molar
La masa molar (g/mol) conecta la masa con la cantidad de sustancia.
Fórmula
partículas = moles · NA · moles = partículas ÷ NA
NA ≈ 6,022 · 1023 partículas por mol.
Fórmula
átomos de un elemento = moléculas · subíndice del elemento en la fórmula
Por ejemplo, cada molécula de H2O tiene 2 átomos de H y 1 de O.
Un truco para no equivocarse es escribir las unidades y verificar que se cancelan: g ÷ (g/mol) = mol, y mol · (partículas/mol) = partículas.
Ejemplos resueltos#
Ejemplo. ¿Cuántos moles y cuántas moléculas hay en 36,0 g de agua? ¿Cuántos átomos de hidrógeno?
Solución. Moles: 36,0 g ÷ 18,015 g/mol ≈ 1,998 mol (casi 2 mol). Moléculas: 1,998 · 6,022 · 1023 ≈ 1,203 · 1024. Cada molécula tiene 2 hidrógenos: 2 · 1,203 · 1024 ≈ 2,41 · 1024 átomos de H.
Ejemplo. ¿Cuántos gramos pesan 0,250 mol de dióxido de carbono?
Solución. Gramos = moles · masa molar = 0,250 mol · 44,009 g/mol ≈ 11,0 g.
Ejemplo. Una muestra de hierro tiene 3,011 · 1023 átomos. ¿Cuántos moles son y cuánto pesa?
Solución. Moles = 3,011 · 1023 ÷ 6,022 · 1023 = 0,500 mol. Masa = 0,500 mol · 55,845 g/mol ≈ 27,9 g.
Ejemplo. Un anillo de oro puro pesa 5,00 g (dato inventado para practicar). ¿Cuántos átomos de oro tiene?
Solución. Moles: 5,00 g ÷ 196,97 g/mol ≈ 0,02538 mol. Átomos: 0,02538 · 6,022 · 1023 ≈ 1,53 · 1022 átomos de oro. Aunque el anillo tiene mucho menos de un mol, el número de átomos es enorme.
Ejemplo. Una cucharadita con 4,0 g de azúcar de mesa (sacarosa, C12H22O11), ¿cuántas moléculas tiene y cuántos átomos de carbono?
Solución. Moles: 4,0 g ÷ 342,30 g/mol ≈ 0,0117 mol. Moléculas: 0,0117 · 6,022 · 1023 ≈ 7,0 · 1021. Cada molécula tiene 12 carbonos: 12 · 7,0 · 1021 ≈ 8,4 · 1022 átomos de carbono.
Ejemplo. ¿Qué tiene más átomos: 1,00 g de hierro o 1,00 g de oro?
Solución. Hierro: 1,00 g ÷ 55,845 g/mol ≈ 0,01791 mol. Oro: 1,00 g ÷ 196,97 g/mol ≈ 0,00508 mol. Como el número de átomos es proporcional a los moles, el gramo de hierro tiene más átomos: 0,01791 ÷ 0,00508 ≈ 3,5 veces más. A igual masa, hay más partículas de la sustancia con menor masa molar, porque cada átomo de hierro pesa menos que uno de oro.
Ejemplo. ¿Cuánto pesa una sola molécula de agua?
Solución. Un mol de moléculas de agua pesa 18,015 g. Una molécula pesa 18,015 g ÷ 6,022 140 76 · 1023 ≈ 2,99 · 10−23 g. Es una masa tan pequeña que no se puede pesar en una balanza de laboratorio: por eso se trabaja con moles.
Errores frecuentes#
- Confundir moléculas con átomos. Un mol de CO2 tiene 6,022 · 1023 moléculas, pero 3 · 6,022 · 1023 ≈ 1,807 · 1024 átomos (un carbono y dos oxígenos por molécula).
- Multiplicar cuando hay que dividir. De gramos a moles se divide entre la masa molar; de moles a gramos se multiplica. Revisar las unidades evita el error.
- Usar la masa atómica de un elemento para un compuesto. Para el agua no sirve 15,999 (el oxígeno solo): hay que sumar todos los átomos, 18,015 g/mol.
- Pensar que un mol de cualquier sustancia pesa lo mismo. Un mol de agua pesa 18,015 g y un mol de azúcar, 342,30 g, pero los dos tienen el mismo número de moléculas, como una docena de huevos y una docena de piñas tienen 12 unidades y pesan distinto.
Ponte a prueba#
¿Cuántos moles hay en 100 g de carbonato de calcio?#
La masa molar del CaCO3 es 40,078 + 12,011 + 3 · 15,999 = 100,086 g/mol. Se divide la masa entre la masa molar: 100 g ÷ 100,086 g/mol ≈ 0,999 mol. Es casi exactamente un mol, porque la masa molar del carbonato de calcio es muy cercana a 100 g/mol.
¿Cuántos gramos de cloruro de sodio hay en 2,50 mol?#
La masa molar del NaCl es 22,990 + 35,45 = 58,44 g/mol. Para pasar de moles a gramos se multiplica: 2,50 mol · 58,44 g/mol = 146,1 g. Las unidades se cancelan bien: mol · g/mol = g. Esa cantidad de sal contiene 2,50 mol de iones sodio y 2,50 mol de iones cloruro.
¿Cuántos átomos en total hay en un mol de moléculas de agua?#
Un mol de agua tiene 6,022 · 1023 moléculas, y cada molécula de H2O tiene 3 átomos: dos de hidrógeno y uno de oxígeno. Entonces hay 3 · 6,022 · 1023 ≈ 1,807 · 1024 átomos en total: 2 mol de átomos de hidrógeno y 1 mol de átomos de oxígeno.
¿Cuántos gramos pesan 1,204 · 10²⁴ moléculas de dióxido de carbono?#
Primero se pasan las moléculas a moles: 1,204 · 1024 ÷ 6,022 · 1023 ≈ 2,00 mol. Luego los moles a gramos con la masa molar del CO2, 44,009 g/mol: 2,00 mol · 44,009 g/mol ≈ 88,0 g. Siempre se pasa por los moles: partículas → moles → gramos.
¿Por qué se dice que el número de Avogadro es exacto?#
Porque la definición del mol que publica el BIPM fija un número exacto de entidades: 6,022 140 76 · 1023. No es el resultado de una medición con incertidumbre, sino parte de la definición, y el NIST lo publica como valor exacto en los datos CODATA 2022. En los ejercicios se redondea a 6,022 · 1023 por comodidad.
Fuentes#
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