Fuerza

De acuerdo con la segunda ley de Newton sobre el movimiento.

fuerza = masa x aceleración

En el lenguaje común, la fuerza a menudo se considera sinónimo de empuje o atracción.
En Química las fuerzas estudiadas son principalmente las fuerzas eléctricas que existen entre átomos moléculas.
La unidad de fuerza SI derivada es el newton (N), donde
1N = 1kg m/s² 

Volumen

En el sistem métrico el volumen se mide en litros o mililitros. Un litro (1 L) es un decímetro cúbico (1 dm³), o 1000 centímetros cúbicos (1000 cm³); un mililitro (1 ml) es 1cm³.

En el sistema SI la unidad fundamental de volumen es el metro cúbico, y el decímetro cúbico reemplaza a la unidad métrica, el litro.

Para medir líquidos se utilizan diferentes tipos de vasos graduados, la elección de los mismos depende de la exactitud que se desee. Por ejemplo, el volumen medido de una bureta es más exacto que el medido con una probeta pequeña.

Longitud

El metro es la unidad estándar (distancia) en los sistemas métrico y SI; se define como la distancia que viaja la luz en el vacío en un 1/299 792 468 de segundo, lo que qeuivale a 1 metro. Esto es aproximadamente 39.37 pulgadas. Las cantidades que el sistema inglés mide en pulgadas pueden expresarse en centímetros en el sistema métrico (1cm es 1/100 metro).

Metro Patrón antiguo

Masa y peso

Hay que indicar la diferencia entre masa y peso. La masa mida la cantidad de materia que un cuerpo contiene, la masa de un cuerpo no varia si el cuerpo cambia de posición. En cambio, el peso de un cuerpo es la medida de atracción de la Tierra sobre él, la cual varía según la distancia al centro de la Tierra. Un objeto pesa ligeramente menos en la cima de una montaña que en el fondo de un valle profundo. La masa de un cuerpo no varía segun su posición, pero el peso sí. Por lo tanto, la masa es una propiedad más fundamental que el peso; sin embargo, se acostumbra a usar el término "peso" cuando se quiere decir masa, porque el peso es una forma de medir masa. Como generalmente se estudian reacciones quimicas en condiciones de gravedad constante, las relaciones de peso son tan válidas cmo las de masa. Sin embargo, conviene tener presente que los dos conceptos no son idénticos.

La unidad fundamental del sistema SI es el kilogramo. El kilogramo se define como la masa de un cilindro de platino que se conserva en una bóveda de Sévres, cerca de París, Francia. Un cuerpo que pesa una libra, tiene una masa de 0.4536 kilogramos. La unidad fundamental del sistema métrico es el gramo.

Algunas unidades de masa del SI

kilogramo, kg   -  Unidad fundamental

gramo, g           -  1000g = 1kg

miligramo, mg  -   1000mg = 1g

microgramo, μg  -  1 000 000 μg = 1g

Las mediciones en quimica

Las mediciones en el mundo científico suelen expresarse en unidades del sistema métrico decimal o su moderno sucesor, el sistema internacional de unidades (SI), adoptado por el NBS en 1964. El sistema internacional de unidades (SI) se basa de siete unidades fundamentales. Todas las demás unidades derivan de ellas.

Las conversiones entre unidades SI y de otros sistemas son fáciles y por lo general, directas.
Los sistemas métrico y SI son sistemas decimales, en los que se emplean prefijos para indicar fracciones y múltiplos de diez. Los mismos prefijos se usan en todas las unidades de medición.

Escalas de temperatura

Actualmente se utilizan tres escalas de temperatura. Sus unidades son ºF (grados Fahrenheit), ºC (grados Celsius) y K (Kelvin). En la escala Fahrenheit, que es la más utilizada en Estados Unidos fuera del laboratorio, se definen los puntos de congelacion y ebullición normales del agua en 32 y 212ºF, respectivamente. La escala Celsius divide en 100 grados el intervalo comprendido entre el punto de congelacion (0ºC) y el punto de ebullición del agua (100ºC). El kelvin es la unidad fundamental SI de temperatura; es la escala de temperatura absoluta. El término temperatura absoluta significa que el cero en la escala Kelvin, denotado por 0K, es la temperatura teórica mas baja que puede obtenerse. Por otro lado, 0ºC y 0ºF se basan en el comportamiento de una sustancia elegida de manera arbitraria, el agua.

El tamaño de un grado en la escala Fahrenheit es de sólo 100/80, o sea 5/9 de un grado en la escala Celsius. Para convertir grados Fahrenheit a grados Celsius, se escribe

?ºC = (ºF - 32ºF) x  5ºC
                                9ºF

Para convertir grados Celsius a grados Fahrenheit se utiliza la siguiente ecuación

?ºF = 9ºF x (ºC) + 32ºF
         5ºC

Tanto la escala Celsius como la Kelvin tienen unidades de igual magnitud; es decir, un grado celsius equivale a un grado kelvin. Los grados experimentales han demostrado que el cero absoluto en la escala Kelvin aquivale a -273.15ºC en la escala Celsius.

Entonces, para convertir grados Celsius a grados kelvin se utiliza la siguiente ecuación:

?K = (ºC + 273.15ºC)1K 
                                   1ºC

A menudo sera necesario hacer conversiones entre grados Celsius y grados Fahrenheit, entre los grados Celsius y Kelvin. 

Densidad

La ecuación de densidad es

Densidad=   masa  
                  volumen

o

        d= m
              V

Donde d, m, y V, significan densidad, masa y volumen, respectivamente. Como la densidad es una propiedad intensiva y no depende de la cantidad de masa presente, para un material dado, la relación de masa a volumen siempre es la misma; en otras palabras, V aumenta conforme aunmenta m.

La unidad derivada del SI para la densidad es el kilogramo por metro cubico (kg/m³). Esta unidad es demasiado grande para la mayoria de las aplicaciones en química; por lo que la unidad gramos por centímetro cúbico (g/cm³) y su equivalente (g/mL), se utilizan más a menudo para exresar las densidades de sólidos y líquidos. Como las densidades de los gases son muy bajas, para ello se emplea la unidad gramos por litro (g/L):

1 g/cm³ = 1 g/mL = 1.000 kg/m³

1 g/L = 0.001 g/mL

La importancia de las unidades de medida

Desde principio de curso hemos hecho mucho hincapié en la importancia de las unidades de medida a utilizar. Un ejemplo de ello es lo que ocurrió en Septiembre de 1999.




La sonda espacial Mars Climate Orbiter (MCO) fue lanzada por la NASA, desde Cabo Cañaveral, el 11 de diciembre de 1998, con la finalidad de mantenerse en órbita marciana y estudiar el clima del planeta (con un conste global que se valora en unos 125 millones de dólares). El 23 de Septiembre de 1999 se estrelló en Marte y quedó completamente destruida. Según fuentes de la NASA el desastre fue debido a un error en la conversión al Sistema Internacional de unidades de los datos que se habían suministrado al ordenador de abordo.

Sonda Mars Climate

Según los datos que ha proporcionado la NASA, en la construcción, programación de los sistemas de navegación y lanzamiento de la sonda espacial participaron varias empresas. En concreto la Lockheed Martin Astronautics de Denver fue la encargado de diseñar y construir la sonda espacial, mientras que la Jet Propulsion Laboratory de Pasadena fue la encargado de programar los sistemas de navegación de la sonda. Pero resulta que los dos laboratorios no trabajan de la misma manera, el primero de ellos realiza sus medidas y proporciona sus datos con el sistema anglosajón de unidades (pies, millas, libras, ....) mientras que el segundo utiliza el Sistema Internacional de unidades (metros, kilómetros, kilogramos, ...). Así parece que el primero de ellos realizó los cálculos correctamente utilizando el sistema anglosajón y los envío al segundo, pero los datos que proporcionó iban sin especificar las unidades de medida utilizadas (¡grave error!), de tal forma que el segundo laboratorio utilizó los datos numéricos que recibió pero los interpretó como si estuvieran medidos en unidades del Sistema Internacional. El resultado fue que los ordenadores de la nave realizaron los cálculos de aproximación a Marte de una forma errónea, por lo que la nave quedó en una órbita equivocada que provocó la caída sobre el planeta y su destrucción al chocar con la atmósfera marciana.

Esta es tan sólo una muestra de la gran importancia que tiene el uso correcto de las unidades de medida. No es lo mismo utilizar un sistema de unidades que otro. Así el sistema anglosajón mide las longitudes en pies, yardas o millas, mientras que el Sistema Internacional las mide en metros o kilómetros.

1 pie = 0,3048 m
1 milla (terrestre) = 1,61 km

Con las unidades de masa ocurre algo parecido, en el sistema anglosajón se utilizan unidades como onzas o libras, mientras que en el Sistema Internacional se utilizan gramos o kilogramos.

1 onza = 28,35 g
1 libra = 0,453 kg

Fuente:
http://fyqleoariza.blogspot.com.ar/2012/04/la-importancia-de-las-unidades-de.html

Unidades del SI

Durante muchos años los cientificos expresaron las mediciones en unidades metricas, relacionadas entre sí decimalmente; es decir, en potencias de 10. Sin embargo, en 1960, la Conferencia General de Pesas y Medidas, que es la autoridad Internacional del Sistema de unidades, propuso un sistema métrico revisado y actualizado, al que denominó Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI, del francés Système Internationale d'Unites). Como las unidades métricas, las unidades SI cambian en forma decimal por medio de una serie de prefijos.

Las mediciones que se utlizan con frecuencia en el estudio de la química son tiempo, masa, volumen, densidad y temperatura.

Mediciones

Las mediciones que haces los químicos se utilizan a menudo en cálculos para obtener otras cantidades relacionadas. Existen diferentes instrumentos que permiten medir las propiedades de una sustancia: con cinta métrica se miden longitudes, mientras que con la bureta, la pipeta, la probeta graduada y el matraz volumétrico se miden volúmenes; con la balanza se mide la masa, y con el termómetro la temperatura. Estos instrumentos permiten hacer mediciones de propiedades macroscópicas, es decir, que pueden ser determinados directamente. Las propiedades microscópicas, a escala atómica o molecular, se deben determinar por un método indirecto.

Una cantidad medida suele escribirse como un número con una unidad apropiada. Así decir que la distancia en automóvil entre Nueva York y San Francisco por cierta carretera es de 5166 no tiene significado. Se debe especificar que la distancia es de 5166 kilómetros. Lo mismo es válido en química; las unidades son indispensables para expresar en forma correcta las mediciones.

Unidades del SI

Durante muchos años los científicos expresaron las mediciones en unidades métricas, relacionadas entre sí decimalmente; es decir, en potencias de 10. Sin embargo, en 1960, la Conferencia General de Pesas y Medidas, que es la autoridad internacional del sitema de unidades, propuso un sistema métrico revisado y actualizado, al que denominó Sistema Internacional de Unidades (abreviado SI, del francés Systéme Intenationale d'Unites).

Las mediciones que se utilizan con frecuencia en el estudio de la química son tiempo, masa, volumen y temperatura.