LA QUIMICA Y SUS DISCIPLINAS AUXILIARES

MEDICIONES Y UNIDADES

LA MEDICIÓN

Los químicos caracterizan los procesos e identifican las sustancias mediante la estimación de ciertas propiedades particulares de estos. Para determinar muchas de esas propiedades es necesario tomar mediciones físicas.

MEDIR es comparar la magnitud física que se desea cuantificar con una cantidad patrón que se denomina UNIDAD. El resultado de una medición indica el número de veces que la unidad está contenida en la magnitud que se mide.

LAS MAGNITUDES FÍSICAS

No todos los rasgos que caracterizan un cuerpo o un determinado fenómeno pueden ser cuantificados. Por ejemplo, el olor y el sabor no pueden ser estimados objetivamente, sino que dependen de la apreciación  de diferentes individuos. Aquellos rasgos de la naturaleza que pueden ser medidos se denominan MAGNITUDES FISICAS.

Existen dos tipos de magnitudes físicas:

• ·MAGNITUDES FUNDAMENTALES: son aquellas que no dependen de ninguna otra medida, expresan simplemente el número de veces que esta la unidad patrón en lo que desea medir como por ejemplo la masa, la temperatura o la longitud.

•      MAGNITUDES DERIVADAS: son aquellas que se expresan como la relación entre dos o más magnitudes fundamentales. Por ejemplo, la densidad indica la cantidad de masa presente en una cierta unidad de volumen.
  
  
  
  MAGNITUDES  UTILIZADAS  
  
  
  

  •    LONGITUD: Este concepto  hace referencia a la distancia lineal existente entre dos puntos. Su unidad SI es el metro. En química se utilizan comúnmente varios submúltiplos del  metro, como son el centímetro (cm), el milímetro (mm) y  el micrómetro (um). 
  •    VOLUMEN: Es el  espacio ocupado por  un cuerpo y como  tal tiene  una amplia  aplicacion en  química. La  unidad SI del volumen  es el metro cubico m3. En el  sistema métrico un litro (lt) equivales a  un  decímetro cubico (dm3) y  un mililitro (ml) equivale  a  un (cm3) y son la unidades mas utilizadas en  química.
  •    MASA: Es la cantidad de masa que  contiene  un  cuerpo. Su unidad SI es de  kilogramos (kg). En química se  utiliza preferiblemente el  gramo (gr) en vez de  kilogramos, ya que este representa  una masa muy grande en comparacion con las cantidades que se miden normalmente en el laboratorio. Otra  unidad de masa bastante empleada en química es la unidad de masa atómica (uma) que sirve para denotar el peso  de las partículas extremadamente  pequeñas (atomos, moléculas etc..). El  peso  es otra unidad  definida como  la atracción  que ejerce la tierra  sobre  la masa de  un  cuerpo y  se representa  por la  siguiente formula 

     Peso: masa * fuerza gravitacional
  
  

     Fuerza gravitacional= 9.8 m/sg2

  •    DENSIDAD: Es un concepto  utilizado  para definir la  relación  existente entre la cantidad de masa de  un  cuerpo por unidad de  volumen.

   DENSIDAD =    MASA (gr) 

                        VOLUMEN (ml)

                         

  La unidad SI para la densidad es kg/m3. Si embargo se utiliza en química gr/ml.

  •    VELOCIDAD DE REACCIÓN: Cantidad de partículas formadas o  desaparecidas por  unidad de  tiempo. las unidades utilizadas son moles formados/segundos. (mol/s)

   

EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)

Las primeras mediciones se basaron probablemente en el cuerpo humano, por ejemplo, expresando la longitud en pies. Luego, diferentes regiones estandarizaron unidades para su uso exclusivo.

Cuando empezó a hacerse común el intercambio de conocimiento entre regiones, hacia mediados del siglo XIX, esta diversidad en la manera de medirse convirtió en un serio inconveniente. Para solucionar estos problemas, la Academia de ciencias de Francia creó el SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI), según el cual existen 7magnitudes fundamentales, a partir de las cuales es posible expresar cualquier otra magnitud derivada. En las páginas 180 y 181 del Anexo se presentan algunas unidades SI.

Sin embargo, también es empleado el sistema inglés, en donde se utilizan: el pie, la pulgada y la milla como unidades de longitud; la libra como unidad de masa; el segundo como unidad de tiempo; el grado Fahrenheit como unidad de temperatura y el psi como unidad de presión.

EQUIVALENCIA ENTRE UNIDADES

No siempre se utiliza el sistema internacional me unidades. Con frecuencia, y especialmente en química, empleamos unidades muy pequeñas; así, por ejemplo, expresamos la masa en gramos o miligramos, o la longitud en micras o nanómetros.

En estos casos se deben transformar unas unidades en otras equivalentes. La solución de estos inconvenientes está en el empleo de múltiplos y submúltiplos de las respectivas unidades.

Para transformar la unidad de masa que expresa la medida de una magnitud fundamental en su correspondiente unidad SI, basta conocer los múltiplos y submúltiplos de dicha unidad.

EJEMPLO:

Si queremos  transformar 5 metros en centímetros, debemos saber que un metro equivale a 100 centímetros, y por lo tanto los 5 metros equivalen a 500cm.

  Si el caso corresponde a una magnitud derivada, debemos considerar su definición y luego aplicar la transformación a cada una de las magnitudes fundamentales que la definen.