El julio por mol (símbolo: J·mol −1 o J/mol) es la unidad de energía por cantidad de sustancia en el Sistema Internacional de Unidades (SI), de modo que la energía se mide en julios y la cantidad de sustancia en moles .
También es una unidad derivada del SI de energía termodinámica molar definida como la energía igual a un julio en un mol de sustancia. [1] [2] Por ejemplo, la energía libre de Gibbs de un compuesto en el área de la termoquímica a menudo se cuantifica en unidades de kilojulios por mol (símbolo: kJ·mol −1 o kJ/mol), con 1 kilojulio = 1000 julios. [3]
Las magnitudes físicas medidas en J·mol −1 suelen describir cantidades de energía transferidas durante transformaciones de fase o reacciones químicas . La división por el número de moles facilita la comparación entre procesos que involucran diferentes cantidades de material y entre procesos similares que involucran diferentes tipos de materiales. El significado preciso de dicha magnitud depende del contexto (qué sustancias están involucradas, circunstancias, etc.), pero la unidad de medida se utiliza específicamente para describir ciertos fenómenos existentes, como en termodinámica es la unidad de medida que describe la energía molar. [4]
Dado que 1 mol = 6,02214076 × 1023 partículas (átomos, moléculas, iones, etc.), 1 julio por mol es igual a 1 julio dividido por 6,02214076×1023 partículas, ≈1,660539 × 10 −24 julios por partícula. Esta cantidad muy pequeña de energía se expresa a menudo en términos de una unidad aún mayor, como el kJ·mol −1 , debido al orden de magnitud típico de los cambios de energía en los procesos químicos. Por ejemplo, los calores de fusión y vaporización suelen ser del orden de 10 kJ·mol −1 , las energías de enlace son del orden de 100 kJ·mol −1 y las energías de ionización del orden de 1000 kJ·mol −1 . [5] Por esta razón, es común dentro del campo de la química cuantificar la entalpía de reacción en unidades de kJ·mol −1 . [6]
Otras unidades que a veces se utilizan para describir la energía de una reacción son las kilocalorías por mol (kcal·mol −1 ), los electronvoltios por partícula (eV) y los números de onda en centímetros inversos (cm −1 ). 1 kJ·mol −1 es aproximadamente igual a 1,04 × 10−2 eV por partícula, 0,239 kcal·mol −1 , o 83,6 cm −1 . A temperatura ambiente (25 °C , o 298,15 K ) 1 kJ·mol −1 es aproximadamente igual a 0,4034 .
