La química estudia las propiedades de la materia, implica la medición de sus características, esto es, lo propio de una sustancia y su diferencia con otras. Para facilitar este trabajo, la ciencia ha dado nombre a diversas variables y escogido ciertas unidades de medida.

 

 MEDICIÓN, INSTRUMENTOS Y UNIDADES

Los requisitos básicos para cualquier medición son:

  1. Saber exactamente qué se trata de medir.
  2. Contar con un patrón de medida con el cual comparar lo que se va a medir.
  3. Tener un método para realizar la comparación.

      Este sistema fue introducido por el científico francés Antoine Laurent Lavoisier, quien generalizó el uso de la balanza en experimentos químicos.

     En química, las mediciones más usuales son: masa, longitud, tiempo y temperatura, sin restar importancia a mediciones complejas como densidad y volumen.

     El Sistema Internacional de Unidades (SI), aprobada internacionalmente, tiene siete unidades básicas con sus respectivos símbolos:

Medida de

Unidad

Símbolo de
la unidad

longitud

metro

m

masa

kilogramo

kg

tiempo

segundo

s

corriente eléctrica

amperio

A

temperatura

kelvin

K

Cantidad de sustancia

mol

mol

intensidad luminosa

candela

cd

Medidas y unidades más usuales en química

Masa. Mide la cantidad de materia, su unidad patrón es el kilogramo y el instrumento más usado es la balanza.

      Kilogramo (kg), la masa del kilogramo patrón es un cilindro de una aleación de platino e iridio (90% de platino y 10% de iridio), que se conserva en la Oficina Internacional de Pesas y Medidas dentro de una bóveda en Pabellón de Breteuil en Sevrés, Francia. Se guarda una copia del kilogramo patrón en el Departamento de Pesas y Medidas de la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial en México.

     Longitud. Su unidad patrón es el metro y el instrumento para medirla es la cinta métrica o el flexómetro (cinta métrica metálica enrollada en una caja).

     Metro (m), es la longitud de 1 650 763.73 longitudes de onda en el vacío de la radiación correspondiente a la luz naranja del átomo de kriptón 86.

     Tiempo. Su unidad patrón es el segundo y su instrumento común de medición es el reloj.

     Segundo (s), es la duración de 9 192 631 770 periodos de la radiación de transición entre los dos niveles hiperfinos del átomo de cesio 133.

     Temperatura. Es la medida de la energía cinética media de las moléculas, su unidad patrón es el Kelvin y su instrumento de medición es el termómetro.

     Kelvin (K), es la fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua. A la temperatura de 0.0 K se le llama "cero absoluto". El punto triple del agua grados kelvin. Este punto triple es igual a 0.01 oC en la escala celsius que es cerca de 32.02 oF en la escala fahrenheit.

     Entre los instrumentos utilizados para medidas donde  se  necesita  exactitud –reproducción fiel de un patrón– y precisión –graduación fina de un instrumento de medida–, como décimas de milímetro o milésimas de pulgada, están: el vernier o nonio, el calibrador palmer, el micrómetro, el reloj atómico.

 

 LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA (LAVOISIER)

"La materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma".

Este hecho fue observado originalmente por el científico ruso Mijail V. Lomonosov, en 1756, y después por el francés Antoine Lavoisier en 1783, quien es considerado el padre de la química moderna. Este científico nació en París en 1743. En un principio quería estudiar leyes, sin embargo, fueron las ciencias exactas y principalmente la química las que atrajeron su interés. A los 25 años ganó un premio con un proyecto para mejorar la iluminación de París y fue nombrado miembro de la Academia de Ciencias.

    En 1771 se casó con una inteligente y culta mujer que lo ayudó a traducir y copiar libros, así como en la realización de sus experimentos.

     Sus contemporáneos fueron Joseph Priestley, descubridor del oxígeno; Benjamín Franklin y el astrónomo Laplace. Introdujo el uso de la balanza en los experimentos, impuso el método científico a su trabajo. Determinó la masa de los productos de combustión del fósforo (P), carbono (C) e hidrógeno (H).

     Con sus experimentos refutó la teoría del flogisto, que era una falsa interpretación de la combustión, sustituyéndola con su teoría de la combustión; en 1785 enunció la ley de la conservación de la masa, que rige las combinaciones químicas, así contribuyó al nacimiento de la química como ciencia. En 1794 muere guillotinado, acusado de ser cómplice de los tiranos, por haber sido recaudador de impuestos durante la época del Terror, durante la Revolución francesa.

     La balanza fue un instrumento fundamental en el trabajo aportado por Lavoisier, ya que demostró que en una transformación (reacción) química, la suma de las masas de las sustancias que reaccionan (reactivos) es la misma que la de las masas de los productos obtenidos (productos).

     Esta ley fue sintetizada y enunciada de la siguiente manera: "la materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma".

     La ley de la conservación de la masa no es rigurosamente exacta, sin embargo, en la práctica la energía desprendida en un cambio químico equivale a una cantidad de masa inapreciable, por lo que la ley sigue siendo válida con excepción de los procesos nucleares.

      En los procesos industriales, la aplicación de las leyes de la conservación sirve para calcular las cantidades de materia prima (reactivos) y energía necesarios para obtener los productos.

 

 

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