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- Química
- Cómo miden la materia los científicos
A menudo se pide a los científicos que realicen mediciones de la materia, que pueden incluir cosas como la masa (peso), el volumen y la temperatura. Se ha adoptado un sistema de medición mundial para garantizar que los científicos puedan hablar el mismo idioma.
El sistema SI de medición científica
El sistema SI (del francés Systeme International) es un sistema de medición mundial basado en el antiguo sistema métrico que la mayoría de nosotros aprendimos en la escuela. Existen pequeñas diferencias entre el sistema SI y el sistema métrico, pero son básicamente intercambiables.
SI es un sistema decimal con unidades básicas para cosas como masa, longitud y volumen, y prefijos que modifican las unidades básicas. Por ejemplo, el prefijo kilo- (k) significa 1.000. Así que un kilogramo (kg) es 1.000 gramos y un kilómetro (km) es 1.000 metros.
Otros dos prefijos muy útiles son centi-(c) y milli-(m), que significan 0.01 y 0.001, respectivamente. Así que un miligramo (mg) es 0.001 gramos – o se puede decir que hay 1,000 miligramos en un gramo.
Conversiones SI/Inglés
Hace muchos años, hubo un movimiento en los EE.UU. para convertir al sistema métrico. Pero los estadounidenses siguen comprando sus papas por libra y su gasolina por galón. La mayoría de los químicos profesionales utilizan los sistemas de EE.UU. y SI sin ningún problema. Es necesario hacer conversiones cuando se utilizan dos sistemas.
La unidad básica de longitud en el sistema SI es el medidor (m). Un metro es un poco más largo que una yarda; hay 1.094 yardas en un metro, para ser exactos. Pero esa no es una conversión realmente útil. La conversión SI/English más útil para la longitud es:
La unidad básica de masa en el sistema SI para químicos es el gramo (g). Y la conversión más útil para la masa es:
La unidad básica para el volumen en el sistema SI es el litro (L). La conversión más útil es:
El método de conversión de unidades
Usted encontrará que a menudo no está claro cómo configurar realmente los problemas químicos para resolverlos. Una calculadora científica se encargará de las matemáticas, pero no le dirá lo que necesita para multiplicar o lo que necesita para dividir.
Es por eso que usted necesita saber acerca del método de conversión de unidades, que a veces se llama el método de la etiqueta de factor. Le ayudará a configurar los problemas químicos y a calcularlos correctamente.
Dos reglas básicas están asociadas con el método de conversión de unidades:
- Regla 1: Escriba siempre la unidad y el número asociado con la unidad. (Rara vez en química tendrás un número sin una unidad. El pi matemático es una excepción.)
- Regla 2: Realiza operaciones matemáticas con las unidades, cancelándolas hasta que termines con la unidad que quieres en la respuesta final. En cada paso, usted debe tener una declaración matemática correcta.
Por ejemplo, supongamos que usted tiene un saco de 5 libras de papas y quiere saber su peso en kilogramos. Anote 5 libras (lbs) como una fracción colocándola por encima de 1.
Debido a que necesita cancelar la unidad lbs en el numerador, debe encontrar una relación entre lbs y otra cosa – y luego expresar esa otra cosa con lbs en el denominador. Conoces la relación entre libras y gramos, así que puedes usar eso:
Ahora simplemente convierta de gramos a kilogramos de la misma manera: