Este articulo esta escrito con la intención de aplicar la mayor sencillez didáctica posible para llegar a todo aquel que este genuinamente interesado en comprender el tema. Su finalidad es enseñar el concepto del mol o la mola, mostrar como esta relacionada con otras unidades, e ilustrar su empleo utilización practica. La información presentada a continuación es de gran importancia ya que la unidad mola y, muy especialmente su unidad mas pequeña y practica el milimol (mM), se utilizan para precisar los valores de pH, sangre, plasma, y suero. 

Puesto que los atomos y moleculas son cantidades pequeñisimas de materia, la masa de los mismos tambien es extremadamente pequeña. Cualquier cantidad de materia que pueda ser manipulada debera contener un numero enorme de atomos y moleculas. Hay que disponer, entonces, de una unidad apropiada y esa unidad es el mol. El empleo del concepto de mol lleva a una mejor comprensión de los procesos químicos que integran la vida y, como consecuencia, a un mejor entendimiento de la naturaleza de la enfermedad y las necesidades del enfermo. El autor espera que sea útil para todos y que los conceptos expuestos sean de un permanente beneficio. 

Compramos una caja que contiene una docena de donuts y automáticamente sabemos que vamos a recibir doce unidades. Compramos una caja que contiene dos docenas de huevos y sabemos que vamos a recibir veinticuatro unidades. Compramos una caja que contiene cuatro docenas de envases de coca-cola y sabemos que vamos a recibir cuarenta y ocho unidades. Un trio de opera esta compuesto de tres cantantes. Un cuarteto de jazz esta integrado por cuatro músicos. En todo estos casos estamos hablando de cantidades especificas que se cuentan – o sea que responden a valores numericos.

Bajando en tamaño desde la escala humana a la escala atómica y molecular, si compramos un mol de átomos sabemos que obtendremos 6.02 x 10²³ átomos; y si compramos un mol de moléculas sabemos que obtendremos obtendremos  6.02 x 10²³ moléculas. Esto se debe a que, tanto en la química como en la medicina, los átomos y las moléculas se cuentan de acuerdo a una unidad conocida como “el mol,” unidad que representa un numero muy elevado de items.

Sabemos que una molécula es el producto resultante de la unión de dos o mas átomos, iguales o diferentes, y lo suficientemente estables para no descomponerse por tratamientos físicos moderados. Cuando los átomos que forman las moléculas son de un mismo elemento estamos en presencia de una “sustancia simple” o “elemento químico.” Por otro lado, si los átomos son diferentes, estaremos en presencia de una “sustancia compuesta.” Una molécula es un grupo eléctricamente neutro y suficientemente estable de al menos dos átomos en una configuración definida, unidos por enlaces químicos fuertes. 

El concepto de mol o mola es consecuencia de la teoría de las partículas de la materia. El termino “mol” o “mola” deriva del latín “moles” y significa una pila, un montón, o bien una masa. El diminutivo de “moles” es “moleculus” y significa “masa pequeña.” El termino “molécula,” por lo tanto, comenzó siendo utilizado para designar una pequeñísima partícula de masa o materia.

En la química y la medicina se emplea el mol para designar la cantidad (pila o montón) de una sustancia que contiene un numero estándar de partículas. Estas partículas pueden ser átomos, moléculas, o iones. Por lo tanto, habrá el mismo numero de átomos en un mol de átomos de carbono que los que existen en un mol de helio, oxigeno, agua, y amoniaco. La notación de mol se emplea en física lo mismo que en química y bioquímica. Por lo tanto un mol de electrones constituye un Faradio de electricidad, mientras que un mol de fotones de luz constituirá un Einstein de luz.

En el año 1811 el físico italiano Amadeo Avogadro (1776 – 1856) sugirió que un determinado volumen de cualquier gas a la misma temperatura y presión contenía el mismo numero de moléculas. Este concepto eventualmente se convirtió en la Ley o Constante de Avogadro, que posibilita determinar los pesos comparativos de diferentes átomos y moléculas mediante la medición de la densidad de los gases en cuestión. 

Avogadro fue profesor de física de la Universidad de Turín desde el año 1820 hasta su muerte en el año 1856. La ley o Constante de Avogadro o bien "Número de Avogadro" corresponde al número de partículas que se encuentran en la cantidad de sustancia representada por un mol. Por tanto, corresponde al factor proporcional que relaciona la masa molar de una sustancia a la masa de una muestra. Un mol de una determinada sustancia es equivalente a 6,02214129 × mol⁻¹ unidades elementales, donde un mol de un elemento equivale a 6.02 x 10²³ átomos de tal elemento. Esta cifra constituye uno de los diez números mas importantes dentro del campo de las matemáticas. 

El lector jamás llegara a pesar la masa se un átomo o una molécula en una bascula. Ambos son demasiado pequeños para poder pesar, incluso en las basculas mas sensibles. A pesar de ello, y en el laboratorio, se suele trabajar con muestras que pueden ser pesadas en gramos sobre una bascula. Lo que se conoce como “masa molar” o bien masa de un mol de una determinada sustancia, equivale a la masa atómica o molecular (según se haya considerado un mol de átomos o de moléculas) expresada en gramos. 

Por ejemplo, el peso atómico del carbono es 12.0, y su masa molar es 12.0 gramos; por lo tanto en una masa molar (12.0 gramos) de carbono, existen 6.02 x 10²³ átomos de carbono. De la misma manera el peso de la formula del dióxido de carbono (CO2) es de 44.0 gramos y contiene 6.02 x 10²³ moléculas de dióxido de carbono – o sea un mol. La masa molar de un elemento o compuesto es uno de los valores numéricos mas prácticos y útiles tanto en la química como en la medicina.

En la actualidad el Numero de Avogadro se define como el numero de átomos en exactamente 12 gramos del isótopo del carbono 12, y el mejor calculo en la actualidad es de: 602,000,000,000,000,000,000,000 – o expresado de forma mas sencilla: 6.02252 / mas o menos 0.00028 x 10²³. Por lo tanto, y siendo reiterativo, el numero de partículas que forman un mol es el Numero de Avogadro. 

Hubiera sido posible elegir algún otro elevado numero de partículas químicas para definir el mol pero se eligio el Numero de Avogadro debido a que originalmente este había sido el calculo del propio Avogadro respecto al numero de átomos en 16 gramos de oxigeno natural, la unidad de referencia química en aquella época. Sin embargo, en el año 1961, la unidad de referencia fue cambiada a 12 gramos del isótopo del carbono mas abundante, que es el isótopo designado como carbono 12.

Nos podemos hacer una idea conceptual del volumen de partículas contenidas en un mol de sustancia tomando como referencia una masa de canicas esféricas estándar – cada una de 16 milímetros de diámetro - hechas de vidrio, metal, o porcelana. Si estas fueran dispersadas sobre todo el continente australiano – con una superficie de 8,6 millones de kilómetros cuadrados - formarían una capa de casi 80 km de espesor. 

Resumiendo, podemos afirmar que 1 mol = 6.02 x 10²³ unidades, de tal manera que 1 mol de atomos o 1 mol de moleculas representaria tal unidad. Los tres conceptos basicos que hay que recordar son los siguientes: 1.- el Numero de Avogadro corresponde al numero de ítems en un mol, siendo este igual a 6.02 x 10²³; 2.- un mol corresponde a un grupo de átomos, moléculas, o unidades de formula que contiene 6.02 x 10²³ de tales ítems; y 3.- una masa molar es la masa de un mol de un determinado elemento o compuesto, siendo equivalente al peso de la formula expresado en gramos.

Simplificando aun mas: un "atomo gramo" de un elemento es la masa de 6.02 x 10²³ atomos del mismo, o sea de 1 mol de atomos del elemento; y una "molecula gramo" de una sustancia es la masa de 6.02 x 10²³ moleculas de la misma, o sea la masa de 1 mol de moleculas de la sustancia.

No obstante, y a pesar de su enorme importancia en la ciencia, el mol como unidad es inconvenientemente grande. A fines prácticos resulta mas practico utilizar unidades mas pequeñas como el milimol (mM o milésima parte de un mol), el micromol (µM) o millonésima parte de un mol), y el nanomol (nM o billonésima parte de un mol). Trataremos sobre tales unidades, de la forma mas sencilla y didáctica posible, en artículos subsiguientes.