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Magnitudes y
unidades
Apunte de cátedra
Química (05)
Dra Sandra Ferreira
Magnitudes y unidades APUNTE DE CÁTEDRA
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Magnitudes y unidades
Los químicos frecuentemente realizan mediciones con diferentes instrumentos que permiten medir propiedades
macroscópicas de las sustancias, por ejemplo, una pipeta para el volumen o un termómetro para la
temperatura. A las diferentes propiedades que se pueden medir se las denomina magnitudes. Una cantidad
medida suele describirse como un número con una unidad apropiada que resulta esencial para expresar
correctamente la medición.
A finales del siglo XVIII se adoptó en Francia el llamado
sistema métrico que proporciona una única unidad para
cada magnitud física. En la actualidad el sistema métrico que se emplea a nivel internacional es el
Sistema
Internacional de Unidades (SI).
Sistema SI
El
Sistema SI fue establecido en 1960 por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas (CGPM): "El Sistema
Internacional de Unidades, SI, es el sistema coherente de unidades adoptado y recomendado por la CGPM". En
la XIV CGPM en 1971 el sistema SI fue ampliado de nuevo con la adición del
mol como unidad básica para la
cantidad de sustancia.
Clases de unidades SI
Se distinguen dos clases de unidades SI: Las unidades básicas; y las unidades derivadas.
Desde el punto de vista científico, la división de las unidades SI en estas dos clases es arbitraria puesto que no es
impuesta por la física. A pesar de ello, la Conferencia General tomó en consideración las ventajas que presenta
la adopción de un sistema de unidades, único y práctico, para las relaciones internacionales, la enseñanza y la
investigación científica y decidió fundar el Sistema Internacional sobre la elección de siete unidades bien
definidas que conviene considerar como independientes desde el punto de vista dimensional (Tabla 1).
Tabla 1. Unidades SI básicas correspondientes a las distintas magnitudes y sus símbolos.
Magnitud
Unidad básica
Símbolo
Longitud
metro
m
Masa
kilogramo
kg
Tiempo
segundo
s
Intensidad de la corriente
amperio
A
Temperatura
kelvin
K
Cantidad de sustancia
mol
mol
Intensidad luminosa
candela
cd
La segunda clase de unidades SI es la de las unidades derivadas. Son las que están formadas combinando las
unidades básicas según relaciones algebraicas que enlazan las magnitudes correspondientes. Los nombres y los
símbolos de esas unidades están expresados con la ayuda de nombres y símbolos de las unidades básicas.
Algunos de ellos pueden ser sustituidos por nombres y símbolos especiales que pueden ser utilizados para
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expresar los nombres y símbolos de otras unidades derivadas (Tabla 2).
Tabla 2. Ejemplos de unidades SI derivadas, expresadas a partir de las unidades básicas
Magnitud derivada
Nombre
Símbolo
Superficie
metro cuadrado
m
2
Volumen
metro cúbico
m
3
Velocidad
metro por segundo
m/s
Aceleración
metro por segundo cuadrado
m/s
2
Número de ondas
metro a la potencia menos 1
m
-1
Masa en volumen
kilogramo por metro cúbico
kg/m
3
Es importante subrayar que cada magnitud física solo tiene una unidad SI, aunque esta puede ser expresada
bajo diferentes formas. Lo contrario, sin embargo, no es cierto: que una misma unidad SI puede emplearse para
expresar valores de magnitudes diferentes.
Los prefijos SI
La Conferencia General adoptó una serie de prefijos para la formación de los múltiplos y submúltiplos decimales
de las unidades SI (Tabla 3).
Tabla 3. Prefijo, símbolo y significado de los múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades SI
.
Prefijo
Símbolo del Prefijo
Significado
yotta
Y
10
24
zetta
Z
10
21
hexa
H
10
18
peta
P
10
15
tera
T
10
12
giga
G
10
9
mega
M
10
6
kilo
k
10
3
hecto
h
10
2
deci
d
10
-1
centi
c
10
-2
mili
m
10
-3
micro
μ
10
-6
nano
n
10
-9
pico
p
10
-12
femto
f
10
-15
atto
a
10
-18
zepto
z
10
-21
yocto
y
10
-24
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Siguiendo la Recomendación 1 (1969) del Comité Internacional, anteriormente mencionado, el conjunto de
estos prefijos está designado bajo el nombre de prefijos SI. Las unidades SI, es decir las unidades básicas y las
unidades derivadas del SI, forman un conjunto coherente, el conjunto de unidades SI. Los múltiplos y los
submúltiplos de las unidades SI que están formados mediante prefijos SI deben ser designados por sus nombres
completos, múltiplos y submúltiplos decimales de las unidades SI. Estos múltiplos y submúltiplos decimales de
las unidades SI no son coherentes con las unidades SI propiamente dichas (Tabla 3).
A continuación, se muestran algunos ejemplos de pasaje de unidades utilizando sus equivalencias:
1) Se desea pasar 2,05 kg a g
Para resolverlo hay que tener en cuenta que 1,00 kg es equivalente a 1000 g, por lo tanto:
1,00 kg -----------------1000 g
2,05 kg-----------------x = 1000 g x 2,05 kg = 2050 g
1,00 kg
También se puede utilizar la tabla de múltiplos y submúltiplos:
hg
dag
g
dg
cg
mg
0
5
0
5
0,
Por lo tanto 2,05 kg equivale a 2050 g
1) Se desean pasar 35,0 dm
3
a cm
3
Para realizar el pasaje se utiliza la equivalencia entre dm
3
y cm
3
. Sabiendo que 1,00 dm
3
equivale a 1000 cm
3
, por
lo tanto:
1,00 dm
3
---------------------------1000 cm
3
35,0 dm
3
-------------------------- x = 35,0 dm
3
x 1000 cm
3
= 35000 cm
3
También se puede utilizar la tabla de múltiplos y submúltiplos:
km
3
hm
3
dam
3
m
3
dm
3
cm
3
mm
3
3
5,
0
3
5
0
0
0,
Por lo tanto 35,0 dm
3
equivale a 35000 cm
3
.
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