Magnitudes y Medidas

1.3 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.

1.3.1 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 que pueden ser medidos se denominan magnitudes físicas. Existen dos tipos de magnitudes físicas:

■ Magnitudes fundamentales: son aquellas que no dependen de ninguna otra medida, expresan simplemente el número de veces que está la unidad patrón en lo que se 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

1.3.2 El Sistema Internacional de Unidades

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 medir se convirtió en un serio inconveniente. Para solucionar estos problemas la Academia de Ciencias de Francia creo el Sistema Internacional de Unidades (SI), según el cual existen siete magnitudes fundamentales, a partir de las cuales es posible expresar cualquier otra magnitud derivada. 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 BTU, como unidad de presión.

MAGNITUDES FUNDAMENTALES

Magnitud                       Unidad         Símbolo

Longitud........................  Metro ………… m

Masa ……………………...Kilogramo ……kg

Tiempo........................... Segundo……... s

Temperatura…………….. Kelvin……….... K

Corriente eléctrica ……….Amperio……... A

Cantidad de materia ……..Mol …………….mol

Intensidad lumínica………. Candela……... cd

MAGNITUDES DERIVADAS

Superficie  Extensión en que se consideran sólo dos dimensiones. Se calcula mediante la unidad de longitud elevada al cuadrado. Metro cuadrado (m²)

Volumen Espacio ocupado por un cuerpo. Se calcula mediante la unidad de longitud elevada al cubo. Metro cúbico (m³)

Densidad Cantidad de masa por unidad de volumen. kg/metro cúbico (kg/m³)

Velocidad de reacción Cantidad de partículas formadas o desaparecidas por unidad de tiempo. moles formados/segundo (mol/s)

1.3.3 Equivalencia entre unidades

No siempre utilizamos el SI de unidades. Con frecuencia, y especialmente en química empleamos unidades muy pequeñas, así por ejemplo expresamos la masa en gramos o miligramos (mg), o la longitud en micras  o nanómetros (nm).

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