Unidad 0: Introduccin

MEDICIONES EN QUIMICA

ING. SUSANA ARCOS CHUQUILLANQUI

Mediciones en qumicaMagnitud: Propiedad o Cualidad que es susceptible de ser medida y por lo tanto puede expresarse cuantitativamente. Unidades o Sistema de Unidades: Conjunto de referencias (Unidades) elegidas arbitrariamente para medir todas las magnitudes. 2Sistema Internacional de Unidades S.I.Permite unificar criterios respecto a la unidad de medida que se usar para cada magnitud.Es un conjunto sistemtico y organizado de unidades adoptado por convencin (nico sistema recomendado)El Sistme International dUnits (SI) esta compuesto por tres tipos de magnitudes i. Magnitudes fundamentales ii. Magnitudes derivadas iii. Magnitudes complementarias3i. Magnitudes FundamentalesEl comit internacional de pesas y medidas ha establecido siete cantidades bsicas, y asign unidades bsicas oficiales a cada cantidad4AAmpereCorriente elctricamolmolCantidad de sustanc.cdCandelaIntensidad luminosaKKelvinTemperaturassegundoTiempokgkilogramoMasammetroLongitudSmbolo de la unidad

Unidad bsicacantidadMagnitudes fundamentales(Son slo siete)5Unidad SI de masa: kilogramo (kg)Masa del prototipo internacional de kilogramo que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas de Svres (Pars)La definicin original era la masa de un litro de agua pura a 4C y presin atmosfrica estndar.

Prototipo internacional (platino-iridio)6Unidad SI de Longitud: metro (m)

La longitud de la trayectoria que recorre una onda luminosa en el vaco durante un intervalo de tiempo igual a 1 / 299 792 458 segundos

Unidad SI de masa: tiempo (s)

Es la duracin de 9.192.631.770 periodos de la radiacin correspondiente a la transicin entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental de tomo de cesio 133

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OTRAS MAGNITUDES

Kelvin, es la fraccin 1 / 273, 16 de la temperatura termodinmica del punto triple del aguaUnidad de intensidad luminosa: candela, es la intensidad luminosa en una direccin dada, de una fuente que emite una radiacin monocromtica de frecuencia 540 x 1012 hertz9

Unidad de corriente elctrica: Ampere, es la intensidad de una corriente constante que mantenida en dos conductores paralelos, rectilneos, de longitud infinita, de seccin circular despreciable y colocados a distancia de un metro el uno del otro en el vaco , produce entre estos conductores una fuerza determinada por metro de longitud.10ii. Magnitudes Derivadas Es posible medir muchas magnitudes adems de las siete fundamentales, tales como: presin, volumen, velocidad, fuerza, etc. El producto o cociente de dos o ms magnitudes fundamentales da como resultado una magnitud derivada que se mide en unidades derivadas.11ii. Magnitudes derivadasMagnitud unidad bsicaSmbolo de la unidadAreametro cuadradom2Volumenmetro cbicom3FrecuenciaHertz1 / s = HzDensidad de masakilogramo por metro cbicokg / m3Velocidad metro por segundom / sVelocidad angularradin por segundorad / sAceleracinmetro por segundo cuadradom / s212FuerzaNewtonkg m /s2 = NPresinPascalN / m2 = PaTrabajo y energaJouleN m = JPotenciaWattJ/s = WCarga elctrica CoulombA s = CResistencia elctricaOhmluminosidadCandela por metro cuadradocd / m213iii. Magnitudes ComplementariasSon de naturaleza geomtricaSe usan para medir ngulosmagnitudUnidad de medidaSmbolo de la unidadngulo planoRadinradngulo slidoEsterorradinsr14Las unidades del S.I. no se han incorporado en forma total en muchas aplicaciones industriales sobre todo en el caso de aplicaciones mecnicas y trmicas, debido a que las conversiones a gran escala son costosas. Por este motivo la conversin total al S.I. tardar an mucho tiempo. Mientras tanto se seguirn usando viejas unidades para la medicin de cantidades fsicasAlgunas de ellas son: pie (ft), slug (slug), libra (lb), pulgada (in), yarda (yd), milla (mi), etc.15RecordemosEl S.I. adopta slo una unidad de medida para cada magnitud fsica.El S.I. se compone de: i) M. Fundamentales: son 7, no se derivan de otra. ii) M. Derivadas: corresponden al producto o cuociente de s misma de dos o ms magnitudes fundamentales. iii) M. Complementarias: se usan para medir ngulos. 16Mltiplos y submltiplosOtra ventaja del sistema mtrico S.I. sobre otros sistemas de unidades es que usa prefijos para indicar los mltiplos de la unidad bsica.prefijos de los mltiplos: se les asignan letras que provienen del griego. prefijos de los submltiplos: se les asignan letras que provienen del latn.17Mltiplos (letras Griegas)PrefijoSmboloFactor de multiplicacinDecaDa10 101Hectoh100 102Kilok1 000 103MegaM1 000 000 106Giga G1 000 000 000 109TeraT1 000 000 000 000 1012PetaP1 000 000 000 000 000 1015ExaE1 000 000 000 000 000 000 101818Submltiplos (Latin)PrefijoSmboloFactor de multiplicacinDecid1 / 10 10 -1Centic1 / 100 10 -2Milim1 / 1 000 10 -3Micro1 / 1 000 000 10 -6Nano n1 / 1 000 000 000 10 -9Picop1 / 1 000 000 000 000 10 -12Femtof1 / 1 000 000 000 000 00 10 -15attoa1 / 1 000 000 000 000 000 000 10 -1819Equivalencias ms comunesDe Longitud: 1 metro (m) = 100 centmetros (cm) 1 centmetro (cm) = 10 milmetros (mm) 1 metro (m) = 1 000 milmetros (mm) 1 kilmetro (km) = 1 000 metros (m) = 0,6215 millas 1 kilmetro (km) = 1 000 000 milmetros (mm)1 pulgada (pulg)= 2.54 centmetros1 yarda= 0.9144 metros1 Angstrom () = 10-10 m = 10-8 cm1 milla = 1,609 kilmetros

20Otras equivalencias de longitud1 pulgada (in) < > 25,4 milmetros (mm)1 pie (ft) < > 0,3048 metros (m)1 yarda (yd) < > 0,914 metros (m)1 metro (m) < > 39,37 pulgadas (in)1 femtmetro (fm) < > 10 15 metros (m)21Equivalencias de masa1 kilogramo (kg) < > 1 000 gramos (g)1 tonelada (ton) < > 1000 kilogramos (kg)1 slug < > 14,6 kilogramos(kg)1 gramo (gr) < > 1000 miligramos1 libra (lb) < > 453,59 gramos1 uma < > 1,6606 x 10 -24 gramos1 gramo (gr) < > 6,022 x 10 23 uma1 tonelada (ton) < > 2 000 libras

22Equivalencias de tiempo1 ao < > 365,25 das1 da < > 24 horas (hr)1 hora (hr) < > 60 minutos (min)1 minuto (min) < > 60 segundos (s)1 hora (hr) < > 3 600 segundos (s)1 da < > 86 400 segundos (s)1 ao < > 31 557 600 segundos (s)23Equivalencias de rearea = largo x ancho = longitud x longitud1 metro cuadrado (m2) < > 10 000 centmetros2 (cm2)

24Equivalencias de volumenVolumen = largo x ancho x alto = long x long x long1 metro cbico (m3) < > 1 000 000 cm31 litro (l) < > 1000 cm31 metro cbico (m3) < > 1 000 litros (l)1 litro = 1000 cm3 = 1000 ml1 mililitro (ml) = 1 cm3 =0, 001 litros1 pie cubico = 7,475 galones = 28,316 litros1 galn (gl) = 4 cuartos1 cuarto = 0.9463 litros

25 El 23 de septiembre de 1999, el "Mars Climate Orbiter" se perdi durante una maniobra de entrada en rbita cuando el ingenio espacial se estrell contra Marte. La causa principal del contratiempo fue achacada a una tabla de calibracin del propulsor, en la que se usaron unidades del sistema britnico en lugar de unidades mtricas. El software para la navegacin celeste en el Laboratorio de Propulsin del Chorro esperaba que los datos del impulso del propulsor estuvieran expresados en newton segundo, pero Lockheed Martin Astronautics en Denver, que construy el Orbiter, dio los valores en libras de fuerza segundo, y el impulso fue interpretado como aproximadamente la cuarta parte de su valor real. El fallo fue ms sonado por la prdida del ingenio espacial, debido a causas desconocidas, el 3 de diciembre

Importancia de Homogeneizar Unidades. Ejemplo:26Cifras SignificativasEjemplo:Masa de 1 tachuela balanza electrnica = 0,24 gr = dos cifras significativas balanza analtica = 0,2436 gr = 4 cifras significativasEl nmero de cifras significativas indica la precisin en la medicinCANTIDADDIGITOSCIERTOSDIGITOSINCIERTOSNUMERO DE CIFRAS SIG.14,37914379 (milsimas)56,02 ml602 (centsimas)3120,580 m120580 (milsimas)67,5 km75(dcimas)20,0370 gr370 (milsimas3CIFRAS SIGNIFICATIVASUSO DE LOS NUMEROS-NOTACION CIENTIFICAEscribir un nmero en NOTACIN CIENTFICA es expresarle de tal forma que contenga una sola cifra entera distinta de cero, utilizando para ello las potencias de 10, tanto positivas como negativas. 234 002 123 = 2.340 x 108 4 cifras significativas

0.000 065 079 = 6.508 x10-54 cifras significativas

Se utiliza cuando el nmero a expresar es demasiado pequeo o demasiado grande, lo que sucede mucho en ciencias.

Basta con escribir tres o cuatro cifras significativas, salvo en casos de gran precisin. Edad de la Tierra: 4 122 000 000 aos = 4.122 x109 aos Tamao de un virus: 0.0000062 m = 6.2 x10 - 6 m.

Mtodo del factor unitarioPor medio de las equivalencias podemos convertir unidades de un sistema a otro.Multiplicar por la unidad no modifica el valor de la expresin.

1. Convertir una velocidad de 90 millas/h a kilmetros/h

90 millas x 1.609 km =144.8 km/h 1 h 1 milla2. Convertir una velocidad de 110 km/h a m/seg.

110 km x1000 m x 1 h = 30.55 m/s. h 1 km 3600 seg