Unidades de Medición. Fundamentos de Química

Transcripción

1 Unidades de Medición Fundamentos de Química

2 Contenido Unidades SI Longitud y masa Temperatura Volumen Densidad Incertidumbre en las mediciones Precisión y exactitud Cifras significativas Análisis dimensional

3 Muchas propiedades de la materia son cuantitativas, es decir que están asociadas con números. Cuando un numero representa una cantidad medida, siempre deben especificarse. Las unidades utilizadas para mediciones cientificas son las del sistema métrico.

4 Unidades SI En 1960 se acordó internacionalmente un conjunto de unidades métricas, las cuales se conocen como unidades SI por el francés Systeme International d'unites. Este tiene 7 unidades fundamentales, de las que se derivan las demás. Cantidad fisica Nombre de la unidad Masa Kilogramo kg Longitud Metro m Tiempo Segundo s Temperatura Kelvin K Abreviatura Cantidad de sustancia Corriente electrica Intensidad luminosa Mol Ampere Candela mol A cd

5 En el sistema metrico se utilizan prefijos para indicar fracciones decimales o multiplos de varias unidades. PrefijoPi Abreviatura Significado Giga G 10 9 Mega M 10 6 Kilo k 10 3 Deci d 10-1 Centi c 10-2 Mili m 10-3 Micro μ 10-6 Nano n 10-9 Pico p Femto f 10-15

6 Longitud y masa La unidad SI fundamental para la longitud es el metro (m), una distancia ligeramente más grande que una yarda. La masa es una medida de la cantidad de material en un objeto. La unidad SI fundamental para la masa es el kilogramo (kg), el cual equivale aproximadamente a 2.2 lb. (aclarar masa y peso) 1. Cual es el nombre dado a la unidad que equivale a: a) 10-9 gramos, b) 10-6 segundos, c) 10-3 metros? 2. Que fraccion decimal de un segundo representa a un picosegundo (ps)? 3. Exprese la medicion 6.0 x 10 3 m, utilizando un prefijo para reemplazar la potencia de diez. 4. Utilice la notacion exponencial para expresar 3.76 mg en gramos

7 Temperatura La temperatura es una medida de calor o frio de un objeto. Es una propiedad fisica que determina la dirección del flujo de calor. Las escalas de temperatura que se utilizan por lo regular son Kelvin (K) y Celsius (C). La escala Celsius es también la escala cotidiana en casi todo el mundo. (3 term) La escala Kelvin es la escala de temperatura del SI. En esta escala el cero es la temperatura más baja que pueda alcanzarse, C, es una temperatura a la que llamamos cero absoluto. K = C

8 La escala comun de temperatura en Estados Unidos es la escala Fahrenheit, la cual no se utiliza generalmente en estudios cientificos. En dicha escala el agua se congela a 32 F y hierve a 212 F. Las escalas Fahrenheit y Celsius se relacionan asi: C F 5 ( F 32) 9 9 ( C) 32 5

9 5. Si un hombre que pronostica el tiempo predice que la temperatura del dia alcanzará los 31 C, cual es la temperatura en a). K, b) F? 6. El etilenglicol, el principal ingrediente de los anticongelantes, se congela a -115 C Cual es el punto de congelación en a). K, b) F

10 Volumen El volumen de un cubo esta dado por su longitud elevada al cubo. Por tanto, en el SI la longitud se representa como m 3. Otra unidad de volumen comunmente utilizada en quimica es el litro (L), aunque no pertenece al Sistema Internacional (SI). Material utlizado en el laboratorio comunmente para medir volumen: Probeta graduada Jeringa Bureta Pipeta Matraz volumétrico Cual de las siguientes cantidades representa una medicion de volumen: 15m 2, 2.5 x 102 m 3, 5.77 L/s?

11 Densidad La densidad es una propiedad de la materia que se utiliza bastante para caracterizar una sustancia. La densidad se define como la cantidad de masa por unidad de volumen de la sustancia. Densidad = masa / volumen Normalmente se expresan en g/cm 3 o en g/ml. Sustancia Densidad (g/cm3) Aire Madera balsa 0.16 Etanol 0.79 Agua 1.00 Etilengricol 1.09 Azúcar de mesa 1.59 Sal de mesa 2.16 Hierro 7.9 Oro 19.32

12 7. Calcule la densidad del mercurio si 1.00 x 10 2 g ocupan un volumen de 7.36 cm 3 8. Calcule el volumen de 65.0 g de metanol liquido si su densidad es de g/ml 9. Cual es la masa en gramos de un cubo de oro (densidad = g/cm 3 ) si la longitud del cubo es de 2.00 cm?

13 Incertidumbre en las mediciones En el que hacer cientifico existen dos tipos de numeros: numeros exactos e inexactos. Cual de las siguientes es una cantidad inexacta: a) el numero de personas en la clase de quimica b) la masa de una moneda c) el numero de gramos en un kilogramo?

14 Precision y exactitud Los terminos precision y exactitud con frecuencia se utilizan para explicar las incertidumbres de los valores medidos. La precision es la medida de que tanto coinciden las mediciones individuales entre si. Mientras que la exactitud se refiere a que tanto coinciden las mediciones individuales con el valor correcto o verdadero. La precisi ó n de las mediciones con frecuencia se expresa en terminos de lo que llamamos la desviacion estandar, la cual refleja que tanto difieren las mediciones individuales del promedio.

15 Cifras significativas Todos los digitos de una cantidad medida, incluido el digito incierto, se conocen como cifras significativas. Una masa de 2.2 g tiene dos c.s. mientras que una masa de tiene cuatro c.s. A mayor número de cifras significativas, mayor sera la certidumbre implicita en la medicion. Cual es la diferencia entre 4.0 g y 4.00 g? 10. Cuantas cifras significativas hay en casa uno de los siguientes numeros: a) b) x c) 5000?

16 Analisis Dimensional Unidad dada x unidad deseada/unidad dada = unidad deseada Factor de conversion. 11. Si una mujer tiene una masa de 115 lb, cual es su masa en gramos? 12. La velocidad promedio de una molecula de nitrogeno en el aire a 25 C es de 515 m/s. Convierta esta velocidad a millas por hora.

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