Question

AYUDA!
en unidades quimicas de mesa ponen la sgte relacion:
1 mol de cualquier elemento = 22,4 litros
pero, hay problemas en las que me dice, por ejemplo, la molaridad de una sustancia es 2.5M , que se entiende que por cada litro hay 2,5 moles de ese elemeto, Pero no deberia haber 56 Litros por 2.5 moles de ese elemento?
AYUDA!!

Answer 1

Hola.

Me ha encantado tu pregunta porque es un error muy habitual y a menudo puede prestarse a confusiones.

Que 1 mol de cualquier elemento son 22.4 litros del mismo es un error. Eso solo se cumple única y exclusivamente para un gas con comportamiento ideal (gases a presiones y temperaturas relativamente bajas cercanas a las condiciones estándares).

Por eso dicha relación sale de la ecuación de los gases ideales:

$PV =nRT$

Podemos probarlo usando dichas condiciones estándares. ¿Qué es eso de ''condiciones estándares''? Significa que el gas está a presión atmosférica y a una temperatura de 0 grados centígrados (así define lo estándar la IUPAC = Unión internacional de Química Pura y Aplicada).

Ya sabemos que en la ecuación de gases ideales se utilizan las presiones absolutas por lo que hay que meter ''T'' en kelvin, ''P'' en atmósferas, ''n'' es igual a 1 (porque queremos averiguar lo que ocurre en un único mol de gas), y ''R'' es la constante universal de los gases en las unidades pertinentes:

$(1atm)(V)=(1mol)(\frac{0.082atm*l}{mol*K} )(273.15K)$

Esta expresión es la misma ecuación de arriba metiendo los valores comentados. Si despejas el volumen ''V'', vas a obtener:

$V=22.4[l]$

Para cualquier gas con comportamiento ideal ninguno de los valores de la ecuación se moverá por lo que afirmamos con seguridad que en un mol del gas siempre habrán 22.4 litros del mismo.

Ahora, eso nada tiene que ver con ''molaridad'' de una sustancia. La molaridad (también llamada Concentración molar) está definida como el número de moles presentes en un litro de dicha sustancia.

$[M]= \frac{n}{V}$

Donde ''n'' es el número de moles, y ''V'' es el volumen en litros.

¿Qué es eso del ''mol'' de una sustancia?
El mol es la unidad con la que se mide la cantidad de sustancia, y es una de las 7 magnitudes físicas fundamentales del sistema internacional de Unidades. 

Por definición:1 mol son 6.02*10²³ partículas (habitualmente átomos o moléculas). 

Conclusión: Los términos mol y molaridad (concentración molar), ¡son cosas diferentes aunque se parezcan en nombre!

Espero no enrollarme más y aclarar un poco tus dudas. Te recomiendo siempre repreguntar a tu profesor de química las veces que sea necesario para que lo cuente todo con detalles. Saludos.