Calculadora de moles

Moles = masa ÷ masa molar = partículas ÷ 6,02214076 × 10²³ = concentración × volumen

n

La cantidad de sustancia en moles: el número al que llegan las tres rutas de abajo. Un mol son 6,02214076 × 10²³ entidades, y eso es una definición, no una medida

m

La masa que has pesado, en gramos. Divídela entre la masa molar de la sustancia y tendrás los moles

M

Masa molar: la masa de un mol de la sustancia, en gramos por mol. Escribe una fórmula química y esta página la calcula, o escribe el número impreso en el frasco del reactivo

N

El número de partículas: átomos, moléculas, iones o electrones. Divide entre el número de Avogadro y el recuento se cancela, dejando moles

c

Concentración, en moles por litro (mol/L). La molaridad y el volumen tienen que estar los dos para que haya ruta; uno sin el otro no tiene nada que multiplicar

V

El volumen de disolución, en litros. Multiplícalo por la concentración y tendrás los moles disueltos, sea cual sea el tamaño del recipiente

Úsala siempre que un problema te dé algo medible —un peso de la balanza, un recuento de partículas, un volumen de disolución— y el paso siguiente pida moles. Esta conversión está en medio de casi todos los problemas de estequiometría, porque los coeficientes de una ecuación ajustada son proporciones de moles y nada más, y es también el paso obligado para pasar de gramos a moles. También es la página que sirve cuando dos de tus datos vienen de fuentes distintas y quieres saber si concuerdan: rellena dos rutas y la página te dirá si difieren en más de un 1 %, lo que casi siempre es un error de tecleo y no un descubrimiento.

1. Un mol de cloruro de sodio, pesado en la balanza

   1. Masa molar del NaCl: 22,990 (Na) + 35,45 (Cl) = 58,44 gramos por mol
   2. Divide la masa entre ella: 58,44 ÷ 58,44 = 1 mol exacto
   3. En milimoles: 1 × 1000 = 1000 mmol
   4. En micromoles: 1 × 10⁶ = 1.000.000 µmol

   Pesar la masa molar en gramos es la definición misma del mol, así que este es el único caso en el que la aritmética tiene que dar exactamente 1, y da 1 porque los 58,44 g/mol son justamente de donde salen los 58,44 gramos. Las tres filas de salida son la misma cantidad en tres escalas, no tres resultados distintos: un laboratorio lo anota como 1000 mmol y un ensayo bioquímico como 1.000.000 µmol.

2. Una dilución, con un volumen pequeño

   1. La concentración y el volumen están los dos, así que la ruta de la disolución está abierta
   2. Multiplícalos: 0,5 mol/L × 0,25 L = 0,125 mol
   3. Los litros se cancelan contra el «por litro» y quedan moles
   4. En milimoles: 125 mmol, que es como lo escribiría un protocolo

   Fíjate en que solo están rellenas estas dos casillas. La masa y la masa molar están vacías y a la página no le importa: las rutas son independientes, y rellenar media ruta no es un error. Si el volumen se hubiera dado en mililitros, la casilla lo habría convertido antes, de modo que 0,5 M × 250 mL llega a los mismos 0,125 mol.

3. Una cantidad traza, donde dos de las tres filas leen cero

   1. Multiplica: 1 × 10⁻⁵ mol/L × 0,001 L = 1 × 10⁻⁸ mol
   2. En moles, con seis decimales, eso es 0,000000: la fila se queda sin sitio
   3. En milimoles sigue siendo 0,000
   4. En micromoles es 0,01 µmol, y la cantidad vuelve a ser visible

   Esta es la razón de que exista la tercera fila. Diez nanomoles son una cantidad real en análisis de trazas y en enzimología, y un panel que respondiera 0 en las tres filas estaría diciendo que la disolución no contiene nada. La fila que sigue leyéndose distinta de cero es la respuesta; los dos ceros de arriba son la pantalla quedándose sin decimales, no otro resultado.

Las tres rutas valen lo que valgan los datos que les pongas, y la página no sabe cuál de tus números es el fiable: se limita a informar de que no coinciden. La tolerancia del uno por ciento es deliberada: los frascos de reactivo imprimen masas molares redondeadas a dos decimales (58,44 para la sal, donde los pesos atómicos dan la misma cifra, pero 18,02 para el agua, donde dan 18,015), así que una discrepancia pequeña es normal y una grande es un error. El número de Avogadro se usa como el valor definido 6,02214076 × 10²³ exacto, de modo que los recuentos de partículas se convierten sin ninguna incertidumbre de medida; pero el recuento en sí casi nunca se conoce con esa precisión, y en la práctica lo que hay detrás es una masa o un volumen haciendo de recuento. La casilla de partículas acepta hasta 10³⁰, que son unos 1,7 millones de moles: un límite contra un teclado atascado, no una restricción química. La tercera ruta supone que la concentración es la cantidad de la propia sustancia en moles por litro y que la disolución está a la temperatura a la que se declaró su molaridad; una concentración dada en normalidad o en porcentaje en masa no es la misma cantidad, y una disolución que se ha dilatado con el calor contiene menos moles por litro de los que dice su etiqueta. Por último, la ruta de la masa molar no dice nada sobre la pureza: 58,44 gramos de una muestra que solo sea 90 % cloruro de sodio contienen 0,9 moles de él, y esta página no tiene forma de saberlo.

¿Cómo se calculan los moles a partir de gramos?

Divide la masa en gramos entre la masa molar en gramos por mol. Para 58,44 gramos de cloruro de sodio, cuya masa molar es 58,44 g/mol, eso da 1 mol. La masa molar sale de la fórmula química, que esta página analiza y suma por ti, o del número impreso en el frasco del reactivo. Rellena la fórmula y deja la masa molar vacía para que se calcule sola; rellena las dos y la página usará tu número siempre que coincida con el calculado dentro de un 1 %.

¿Cuánto vale exactamente el número de Avogadro?

6,02214076 × 10²³ por mol, y es exacto por definición: desde la revisión del SI de 2019 es un número fijo y no una medida. Un mol de cualquier cosa contiene esa cantidad de entidades, sean átomos, moléculas, iones o electrones. Para pasar de un recuento de partículas a moles, divide entre él: 6,022 × 10²³ moléculas son 1 mol, y 2 × 10²¹ moléculas son 0,003321 mol, o 3,321 mmol. El número es tan grande que un recuento de partículas rara vez se mide directamente; en la práctica se pesa o se pipetea algo y se deja que la masa haga de recuento.

¿Puedo usar la ruta de molaridad y volumen con mililitros?

Sí: cambia la casilla del volumen a mL y se convierte a litros antes de multiplicar, así que 0,5 mol/L por 250 mL dan los mismos 0,125 mol que 0,5 por 0,25 L. La casilla de la concentración ofrece M y mM, y mM se convierte igual. Lo que no funciona es rellenar solo una de las dos: concentración sin volumen y volumen sin concentración son media ruta cada una, y la página lo dirá en vez de adivinar. Una concentración en normalidad, en molalidad o en porcentaje en masa es otra cantidad y tiene su propia página.

¿Por qué la respuesta muestra 0,000000 en la primera fila?

Porque la cantidad es más pequeña que seis decimales de mol. Diez nanomoles son 1 × 10⁻⁸ mol, y la fila de moles muestra seis decimales, así que lee 0,000000; la fila de milimoles lee 0,000 por la misma razón. La fila de micromoles muestra 0,01, y esa es la respuesta real. Las tres filas son la misma cantidad en tres escalas, así que cuando la de arriba se queda sin sitio la de abajo todavía se puede leer; la alternativa, mostrar 0 en todas, diría que la disolución no contiene nada.

¿Qué pasa si relleno dos rutas que no coinciden?

La página se niega a responder y avisa de que las dos discrepan en más de un 1 %. Es deliberado: las tres rutas son formas independientes de llegar al mismo número, así que una discrepancia grande significa que uno de los datos está mal: una masa molar mal tecleada, un volumen en mililitros anotado como litros, una concentración que en realidad es una normalidad. La banda del 1 % existe porque los frascos redondean: el agua viene impresa como 18,02 g/mol en algunas etiquetas y calculada como 18,015 a partir de los pesos atómicos, y esa diferencia del 0,03 % no es un error. Si prefieres que no te comprueben nada, rellena una sola ruta y la página no comparará.

¿Importa que la masa molar de un hidrato incluya el agua?

Importa, y el analizador de fórmulas lo sabe: escribe CuSO4·5H2O y las cinco aguas se incluyen, dando 249,677 g/mol en lugar de los 159,602 de la sal anhidra. Esa diferencia de 90 gramos por mol es la mayor parte de la masa del compuesto, así que usar la equivocada da una respuesta que se desvía en más de la mitad. Dos avisos. Escribe el punto: sin él, CuSO4 5H2O es una fórmula legal pero distinta que lee cuarenta y seis oxígenos, y la casilla rechaza esa forma en vez de adivinar. Y mira el frasco: una sal hidratada que ha estado abierta puede haber perdido parte de su agua, y entonces la fórmula está bien y la muestra no.

• SI Units — Amount of Substance: the mole — National Institute of Standards and Technology (NIST)
• Standard Atomic Weights — abridged to four significant figures — Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW), IUPAC
• IUPAC Gold Book — amount of substance — International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)