Joule por mol

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), tal que la energía se mide en julios y la cantidad de sustancia se mide 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. 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

Las cantidades físicas medidas en J·mol⁻¹ suelen describir cantidades de energía transferida 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 tal cantidad depende del contexto (qué sustancias están involucradas, circunstancias, etc.), pero la unidad de medida se usa específicamente para describir ciertos fenómenos existentes, como en la termodinámica es la unidad de medida que describe energía molar

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 pequeña cantidad de energía a menudo se expresa en términos de una unidad aún más pequeña, como 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 energías de ionización del orden de 1000 kJ·mol⁻¹.

Otras unidades utilizadas a veces para describir la reacción energética son kilocalorías por topo (kcal·mol⁻¹), voltios de electrones por partícula (eV), y 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 0.4034kBT{displaystyle K_{B}T}.