Principales unidades de medida para los procesos químicos
17 febrero, 2023
Las unidades de medida son estándares que permiten comparar cantidades de una magnitud física. Sin estas unidades un número puede no tener sentido, ser difícil de entender o incluso poner en riesgo la vida. En general, los resultados de las mediciones en los procesos químicos se presentan en unidades del Sistema Internacional (SI). Es una versión invariable y reproducible del sistema métrico en la que la unidad de longitud, el metro (m), es la distancia recorrida por la luz en el vacío en una fracción de segundo.
La longitud es solo una de las siete unidades fundamentales en el SI. Estas se presentan en la Tabla 1. Todas las demás unidades provienen de combinaciones de éstas.
Tabla 1. Unidades fundamentales según el SI.
| Magnitud medida | Unidad | Símbolo |
| Longitud | Metro | m |
| Masa | Kilogramo | kg |
| Tiempo | Segundo | s |
| Temperatura | Kelvin | K |
| Cantidad de sustancia | Mol | mol |
| Corriente eléctrica | Amperio | A |
| Intensidad luminosa | Candela | cd |
Por otra parte, el SI es un sistema decimal, por lo que las cantidades que difieren de la unidad base en potencias de diez se indican mediante los prefijos que se listan en la Tabla 2.
Tabla 2. Prefijos de unidades SI.
| Múltiplo | Prefijo (símbolo) | Múltiplo | Prefijo (símbolo) | Múltiplo | Prefijo (símbolo) |
| 1021 | zetta (Z) | 103 | kilo (k) | 10-6 | micro (µ) |
| 1018 | exa (E) | 102 | hecto (h) | 10-9 | nano (n) |
| 1015 | peta (P) | 101 | deca (da) | 10-12 | pico (p) |
| 1012 | tera (T) | 10-1 | deci (d) | 10-15 | femto (f) |
| 109 | giga (G) | 10-2 | centi (c) | 10-18 | atto (a) |
| 106 | mega (M) | 10-3 | mili (m) | 10-21 | zepto (z) |
Unidades de medida base utilizadas en procesos químicos
Cuatro de las unidades básicas del SI son utilizadas con frecuencia en química. Estas se describen a continuación.
Longitud
El metro es la unidad base de longitud. Se define como la distancia que viaja la luz en el vacío en 1/299,792,458 de segundo. Grandes distancias se expresan en kilómetros (103 m) y las distancias más cortas en centímetros (10?2 m) o milímetros (10?3 m).
Tiempo
La unidad de tiempo base del SI es el segundo (s). Se define como la duración de 9,192,631,770 ciclos de una radiación particular emitida por ciertos átomos del elemento cesio (cesio-133). Los intervalos de tiempo cortos y largos se expresan con los prefijos.
Masa
El kilogramo es la unidad base de masa. Se define a partir de la constante de Planck, 6.62607015·10-34 kg·m2·s, considerando el metro y el segundo. Corresponde a la masa de 1.4755214·1040 fotones emitidos por los átomos de cesio usados en un reloj atómico.
Temperatura
Se usa la escala Kelvin según el SI, pero es común el uso de otras unidades de medida: grados Celsius y grados Fahrenheit. La escala Kelvin es una escala de temperatura absoluta. No hay temperaturas negativas; el cero indica la temperatura más baja posible.
Unidades derivadas del SI
Muchas propiedades medidas se expresan como combinaciones de las siete unidades básicas del SI. Las unidades de tales propiedades se denominan derivadas. La unidad de la velocidad es la longitud dividida por el tiempo (m/s), por ejemplo. La combinación kg·m–1·s–2 es la unidad de presión del SI, denominada pascal; la combinación kg·m2·s–2 es la unidad de energía denominada joule. En los procesos químicos, el volumen y la densidad son unas de las propiedades más utilizadas que incluyen unidades derivadas.
Volumen
Se refiere a la cantidad de espacio que ocupa un objeto. La unidad de volumen estándar del SI está definida por la unidad base de longitud: el volumen estándar es un metro cúbico (m3), es decir, un cubo con una arista cuya longitud es exactamente un metro.
Densidad
A su vez, la densidad de una sustancia es la relación entre la masa de una muestra y su volumen. Por lo tanto, las unidades de medida de la densidad están definidas por las unidades básicas SI de masa y longitud, el kilogramo por metro cúbico (kg/m3).
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