SISTEMAS DE UNIDADES, FACTORES DE CONVERSION, NATURALEZA DE LA MATERIA, TEORÍA ATÓMICA, NÚMEROS CUÁNTICOS, TABLA PERIÓDICA Y ENLACE QUÍMICO

SISTEMAS DE UNIDADES, FACTORES DE CONVERSION,

NATURALEZA DE LA MATERIA, TEORÍA ATÓMICA, NÚMEROS CUÁNTICOS, TABLA PERIÓDICA Y ENLACE QUÍMICO

1. SISTEMAS DE UNIDADES

La química es la ciencia que se encarga de estudiar la naturaleza de la materia, los cambios que ocurren en ella y su relación con la energía.

Este estudio hace parte del conocimiento que demanda el Universo y para ello es necesaria la participación de grupos interdisciplinarios donde cada científico se encarga de una parte del sistema. Es así como astrónomos, geólogos, biólogos, físicos, químicos y otros investigadores aclaran día a día el comportamiento de las diversas clases de materia viviente o inanimada que nos rodea.

En el estudio que la química realiza, determina la composición, pureza y métodos óptimos de síntesis de las sustancias. Por lo tanto, la química comprende el estudio de las propiedades y transformaciones de la materia y su relación con la energía. La mayoría de estas propiedades se han logrado medir cuantitativamente mediante el uso de magnitudes de las cuales solo unas pocas se consideran como fundamentales o básicas.

1.1. MAGNITUDES.

Existen dos tipos de magnitudes: Fundamentales o básicas y derivadas.

1.1.1. Magnitudes fundamentales o básicas.

No pueden definirse con respecto a otras magnitudes. Son: Masa, longitud, tiempo, corriente eléctrica, temperatura, cantidad de sustancia e intensidad luminosa.

1.1.2. Magnitudes derivadas.

Se derivan de las básicas por medio de ecuaciones. Por ejemplo: Velocidad, aceleración, fuerza, volumen, densidad, frecuencia, presión, energía, potencia, carga eléctrica, resistencia, conductancia, inductancia, etc.

1.2. UNIDADES.

Es el conjunto sistemático y organizado de unidades que se adopta en forma convencional.

En el transcurso de la historia, han existido varios sistemas y se ha observado que algunos países quieren adoptar uno propio, ocasionando dificultades en el momento de realizar las equivalencias.

En Química por lo general se utilizan dos sistemas de unidades: El SI (Sistema Internacional) y el cgs (centímetro-gramo-segundo) que hace necesario recordar el MKS (metro-kilogramo-segundo), el MTS (metro-tonelada-segundo) y el MKSA (metro-kilogramo-segundo-amperio).

1.2.1. Sistema Internacional. SI.

Es el nombre dado por la II Conferencia General de Pesas y Medidas al antiguo sistema métrico. Su objetivo es el de homogenizar las relaciones mutuas y lógicas entre todas las mediciones efectuadas por la ciencia, el comercio y la industria de la comunidad internacional. El sistema está estructurado sobre las siguientes unidades básicas.

Magnitudes físicas Nombre de la unidad Símbolo

Longitud Metro m

Masa Kilogramo kg

Temperatura Kelvin K

Tiempo Segundo s

Intensidad de corriente Amperio A

Cantidad de sustancia Mole mol

Intensidad luminosa Candela cd

Tabla 1.1 Unidades SI básicas. (tomado del libro de Química de Briceño y Cáceres).

De las unidades básicas se obtienen las unidades derivadas, por combinación algebraica.

Magnitud

Unidad SI derivada

Símbolo Derivada de unidades básicas

Frecuencia Hertz Hz 1 Hz = 1 s-1

Fuerza Newton N 1 N = 1 Kg m/s2

Presión Pascal Pa 1 Pa = N/m2

Energía, trabajo Julio (Joule) J 1 J = 1 N m

Potencia Vatio (Watt) W 1 W = 1 J/s

Carga eléctrica Culombio (Coulomb) C 1 C = 1 A s

Potencial eléctrico Voltio (Volt) V 1 V = 1 J/C o 1 J/A s

Capacidad eléctrica Faradio (Farad) F 1 F = 1 C/v

Resistencia eléctrica Ohmio (Ohm)  1  = 1 V/A

Conductancia eléctrica Siemens S 1 S = 1 -1

Flujo magnético Weber (Veberio) Wb 1 Wb = 1 V s

Inducción magnética Tesla T 1 T = 1 Wb/m-2

Inductancia Henrio (Henry) H 1 H = 1 Wb/A

Flujo luminoso Lumen lm 1 lm = 1 cd sr

Luminancia Lux lx 1 lx = 1 lm/m2

Tabla 1.2 Unidades SI derivadas con nombres propios (tomado del libro de Química de Briceño y Cáceres).

Magnitud Nombre Símbolo

Aceleración Metro

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