Libro de Saberes y Pensamiento Cientifico 2

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La cantidad de sustancia y la intensidad luminosa

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1 mol = 6.02214076 × $10^23$ entidades elementales. La candela (cd) mide la intensidad luminosa; una vela ≈ 1 cd.

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Solución — Página 151

Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Telesecundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026

La cantidad de sustancia

La cantidad de sustancia es una magnitud fundamental del SI que indica cuántas entidades elementales (átomos, moléculas, iones, etc.) hay en una porción de materia. Su unidad es el mol (símbolo: mol).

El número de Avogadro

Un mol contiene exactamente $6.02214076 \times 10^{23}$ entidades elementales. Este valor se conoce como número de Avogadro ( $N_A$ ).

$N_A = 6.02214076 \times 10^{23} \, \text{entidades/mol}$

Ejemplo: moléculas de agua en un mol

El agua ( $\text{H}_2\text{O}$ ) está formada por 2 átomos de hidrógeno y 1 de oxígeno. Por lo tanto:

$1 \, \text{mol de H}_2\text{O} = 6.02214076 \times 10^{23} \, \text{moléculas de H}_2\text{O}$

Cada molécula contiene 1 átomo de oxígeno y 2 de hidrógeno.

Notación científica

La expresión $6.02214076 \times 10^{23}$ significa multiplicar $6.02214076$ por 10 veintitrés veces, es decir, recorrer el punto decimal 23 lugares hacia la derecha. Los lugares vacíos se rellenan con ceros:

$1 \, \text{mol} = 6.02214076 \times 10^{23} = 602214076000000000000000$

(El número completo tiene 24 dígitos: 6, 0, 2, 2, 1, 4, 0, 7, 6 y 15 ceros).

Respuesta: Un mol equivale a $6.02214076 \times 10^{23}$ entidades elementales.

La intensidad luminosa

La intensidad luminosa es la magnitud fundamental del SI que mide la potencia de la luz emitida por una fuente en una dirección determinada, ponderada según la sensibilidad del ojo humano.

Su unidad es la candela (símbolo: cd).

Ejemplo: una vela encendida tiene una intensidad luminosa aproximada de $1 \, \text{cd}$ en cualquier dirección.

Respuesta: La candela (cd) es la unidad de intensidad luminosa; una vela emite aproximadamente $1 \, \text{cd}$ .

Contenido de la página

La cantidad de sustancia

Otra de las magnitudes fundamentales en el SI es la cantidad de sustancia. Esta magnitud física se refiere a cuántas entidades elementales existen en una cantidad determinada de materia. Por ejemplo, cuántas moléculas de agua hay en un vaso lleno de este líquido. Las entidades elementales se entienden como las más pequeñas de la materia. En el caso del agua, son moléculas que tienen dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

La unidad de medida de la cantidad de sustancia es el mol, cuyo símbolo es mol, y representa exactamente $6.02214076 \times 10^{23}$ entidades elementales, por lo que un mol de agua representa exactamente $6.02214076 \times 10^{23}$ moléculas de agua, cada una conformada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. La expresión $\times 10^{23}$ expresada en notación científica, significa que al número 6.02214076 hay que multiplicarlo 23 veces por 10, esto es recorrer el punto decimal hacia la derecha 23 lugares. A los lugares que no tengan números expresados se les coloca un 0:

$1 \, \text{mol} = 6.02214076 \times 10^{23} = 602214076000000000000000$

La intensidad luminosa

La candela, cuyo símbolo es cd, es la unidad de medida de la intensidad luminosa, la cual se entiende como la potencia de la longitud de onda de una fuente luminosa. Se puede visualizar una candela al pensar en que la intensidad luminosa de una vela encendida tiene aproximadamente 1 cd en cualquier dirección.

Ejemplos resueltos

¿Cuántas moléculas de agua hay en un mol de agua?

Por definición, un mol contiene $6.02214076 \times 10^{23}$ entidades elementales. En el caso del agua, cada entidad es una molécula de $\text{H}_2\text{O}$ .

$1 \, \text{mol de H}_2\text{O} = 6.02214076 \times 10^{23} \, \text{moléculas de H}_2\text{O}$

Respuesta: $6.02214076 \times 10^{23}$ moléculas.

Expresa el número de Avogadro sin notación científica.

Se recorre el punto decimal 23 lugares hacia la derecha:

$6.02214076 \times 10^{23} = 602214076000000000000000$

Respuesta: 602214076000000000000000.

Tabla

Magnitud	Unidad	Símbolo	Equivalencia / Ejemplo
Cantidad de sustancia	mol	mol	1 mol = 6.02214076 × $10^23$ entidades elementales
Intensidad luminosa	candela	cd	Una vela encendida ≈ 1 cd

Diagrama

graph TD
  A[Magnitudes fundamentales del SI] --> B[Cantidad de sustancia]
  A --> C[Intensidad luminosa]
  B --> B1[Unidad: mol]
  B1 --> B2[1 mol = 6.02214076 × 10^23 entidades]
  B2 --> B3[Ejemplo: moléculas de H2O]
  C --> C1[Unidad: candela cd]
  C1 --> C2[Ejemplo: vela ≈ 1 cd]

Fórmulas y ecuaciones

1 $\$ , $\text{mol}$ = 6.02214076 $\times$ $10^{23}$

1 $\$ , $\text{mol}$ = 6.02214076 $\times$ $10^{23}$ $\$ , $\text{entidades elementales}$

$N_A$ = 6.02214076 $\times$ $10^{23}$ $\$ , $\text{mol}$ $^{-1}$

Glosario (6)

Cantidad de sustancia: Magnitud fundamental del SI que expresa el número de entidades elementales presentes en una porción de materia.
Mol: Unidad de cantidad de sustancia que contiene exactamente 6.02214076 × 10^23 entidades elementales.
Entidad elemental: Partícula más pequeña de la materia: átomo, molécula, ion, electrón, etc.
Número de Avogadro: Valor 6.02214076 × 10^23, cantidad de entidades elementales en un mol.
Intensidad luminosa: Magnitud fundamental del SI que mide la potencia luminosa emitida por una fuente en una dirección.
Candela: Unidad de intensidad luminosa (símbolo cd); una vela emite aproximadamente 1 cd.

Preguntas para practicar

¿Por qué el mol es una magnitud fundamental y no una unidad de masa?

Porque el mol cuenta entidades elementales (átomos, moléculas, iones), no masa. Dos sustancias con la misma masa pueden tener distinto número de partículas. El mol permite relacionar el mundo microscópico con cantidades medibles en el laboratorio.

¿Qué relación existe entre la cantidad de sustancia y la intensidad luminosa?

Ambas son magnitudes fundamentales del SI, pero miden cosas distintas: la cantidad de sustancia cuenta entidades elementales (mol) y la intensidad luminosa mide la potencia luminosa emitida por una fuente (cd). No hay una relación directa entre ellas; son independientes dentro del sistema.

Temas y conceptos clave

Cantidad de sustanciaMolNúmero de AvogadroIntensidad luminosaCandelaMagnitud fundamentalEntidad elementalMolNúmero de AvogadroNotación científicaCandela

Fuentes y referencias

BIPM. Le Système international d'unités (SI), 9.ª edición, 2019.

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Figuras de la página (2)

Modelo molecular del agua: una esfera roja central (oxígeno) unida a dos esferas grises (hidrógeno), con flechas que indican los átomos. — Figura 1 image

Vaso de vidrio con agua que contiene esferas azules y rosas, representando moléculas de agua en movimiento. — Figura 2 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es un mol y cuántas partículas contiene?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cuál es la diferencia entre cantidad de sustancia e intensidad luminosa?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cómo se escribe el número de Avogadro en notación científica?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Concepto de materia y átomo
• Molécula y fórmula química (H2O)
• Potencias de base 10

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Otras magnitudes fundamentales del SI: longitud, masa, tiempo, temperatura y corriente eléctrica

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La cantidad de sustancia

Otra de las magnitudes fundamentales en el sI es la cantidad de sustancia. Esta magnitud fisica se refi ere a cuántas entidades elementales existen en una cantidad determinada de materia. Por ejemplo, cuántas moléculas de agua hay en un vaso lleno de este liquido. Las entidades elementales se entienden como las más pequenas de la materia. En el caso del agua, son moleculas que tienen dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

La unidad de medida de la cantidad de sustancia es el mol,cuyo símbolo es mol, y representa exactamente $6.02214076\times$ $10^{23}$ entidades elementales, por lo que un mol de agua representa exactamente $6.02214076\times10^{23}$ moléculas de agua, cada una conformada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno. La expresión $\times10^{23}$ expresada en notación científi ca, signifi ca que al número 6.02214076 hay que multiplicarlo 23 veces por 10, esto es recorrer el punto decimal hacia la derecha 23 lugares. A los lugares que no tengan números expresados se les coloca un 0:

$1\ mol=6.02214076\times10^{23}=602214076000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000$