Glosario de terminos importantes II

Ley de conservación de la energía. La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

Ley de la conservación de la materia. No existe cambio detectable de cantidad de materia durante una reacción química.

Ley de la conservación de la energía y la materia. La cantidad total de materia y energía en el universo es constante.

Masa. Medida de la cantidad de materia que posee un objeto; suele medirse en gramos o kilogramos.

Materia. Todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.

Mezcla. Muestra de matera compuesta de dos o más sustancias, cada una de las cuales conserva su identidad y propiedades.

Mezcla heterogénea. Mezcla que no tiene composición ni propiedades uniformes.

Mezcla homogénea. Mezcla que tiene composición y propiedades uniformes.

Molécula. Partícula más pequeña de un compuesto que puede existir en forma individual.

Peso. Medida de la atracción gravitacional de la Tierra sobre un cuerpo.

Precisión. Concordancia entre diversas determinaciones de una misma cantidad.

Propiedad extensiva. Una propiedad que depende de la cantidad de materia de una muestra.

Propiedad física. Véase propiedades.

Propiedad intensiva. Propiedad que no depende de la cantidad de materia de una muestra.

Propiedad química. Véase propiedades.

Propiedades. Características que describen a una muestra de materia. Las propiedades químicas se observan cuando la materia experimenta cambios químicos, y las propiedades físicas se observan cuando se produzcan cambios de composición química.

Símbolo. Letra o gruo de letras que representa (identifica) a un elemento.

Sustancia. Cualquier tipo de materia cuyas muestras tienen la misma composción química y propiedades físicas identicas.

Temperatura. Mide la intensidad de calor, es decir, qué tan caliente o frío se encuentra un objeto o muestra.

Exactitud y precisión

Al analizar mediciones y cifras significativas es útil distinguir dos términos: exactitud y precisión. La exactitud indica cuan cerca está una medición del valor real de la cantidad medida. La precisión se refiere a cuánto concuerdan dos o más mediciones de una misma cantidad. Supóngase que se pide a tres estudiantes que determinen la masa de una pieza de alambre de cobre cuya masa real es de 2.000 g. Los resultados de dos pesadas sucesicas hechas por cada estudiante son:.

                         Estudiante A              Estudiante B             Estudiante C
                           1.964 g                        1.972 g                       2.000 g
                           1.978 g                        1.968 g                       2.002 g
Valor Promedio   1.971 g                        1.970 g                       2.001 g

Los resultados del estudiante B son más precisos que los del estudiante A (1.972 g y 1.968 g se devían menos de 1.970 g que 1.964 g y 1.978 g de 1.971 g). Sin embargo, ninguno de estos conjuntos de resultados es muy exacto. Los resultados del estudiante C no sólo son precisos sino también son los más exáctos, dado que el valor promedio es el más cercano al real. Las medidas muy exactas suelen ser precisas también. Por otro lado, mediciones muy precisas no necesariamente garantizan resultados exactos. Por ejemplo, una regla de madera mal calibrada o una balanza defectuosa pueden dar por resultado lecturas muy precisas pero erróneas.

Cifras significativas

Hay dos clases de números: los exactos que pueden ser contados o definidos; se sabe que son absolutamentes exactos, por ejemplo, al contar el número preciso de personas en una habitación cerrada no se tiene duda de cuántas personas hay. Una docena de huevos se define exactamente 12 huevos, ni más, ni menos. Los números se obtienen al efectuar mediciones no son exactos. En cada medicion se hace una estimación; supóngase que se desea medir una hoja con aproximación de 0.1 mm, ¿cómo se procede? Las divisiones menores (líneas de calibración) de la regla de 1 metro están separadas por 1 mm, y cualquier intento para medir 0.1 mm requiere de una estimación. Si tres personas distintas miden la longuitud de la hoja con aproximación de 0.1 mm, ¿obtendrán la misma respuesta? Problemente no. Para resolver este problema se utilizan cifras significativas.

Las cifras significativas son dígitos que la persona que hace la medición considera como correctos. Las cifras significativas indican la incertidumbre en las mediciones. Supóngase que la persona es capaz de utilizar el dispositivo de medición; mide una distancia con una regla de 1 metro, y reporta 343.5 mm. ¿Qué significa este número?  Ella considera que la distancia es mayor de 343.4 mm, pero menor de 343.6 y lo mas aproximado es 343.5 mm. El número 343.5 contiene 4 cifras significativas, el último dígito 5 es el más aproximado y por lo tanto, es dudoso, pero se considera como cifra sifnificativa. Existe cierto grado de incertidumbre en cualquier medición.

Al expresar los números que se obtienen de mediciones sólo debe reportarse un dígito estimado. Como la persona que efectúa la medición no tiene la certeza de que la cigra sea correcta, no tiene significado expresar la distancia como 343.53 mm.

Para ver en forma más clara el papel que desempeñan las cifras sigificativas al reportar el resultado de las mediciones. Las probetas graduadas se emplean para medir volúmenes de líquidos cuando no es necesario un alto grado de exactitud. Las líneas de calibración en una probeta de 50 ml, representan incrementos de 1 ml. Es posible estimar el volumen de un líquido en una probeta de 50 ml hasta 0.2 ml (1/5 de los incrementos de la calibración) con certeza razonable. Se puede medir el volumen de un líquido en eta probeta y reportarlo como 39.4 ml, es decir, con tres cifras significativas.

Las buretas se emplean para medir volúmenes de líquidos cuando se requiere un alto grado de exactitud. Las líneas de calibración en una bureta de 50 ml representan incrementos de 0.1 ml, permitiendo hacer estimaciones de hasta 0.02 ml (1/5 de los incrementos de calibración) con una certeza razonbale. Las personas experimentadas estiman volúmenes de buretas de 50 ml hasta de 0.01 ml con reproducibilidad muy buena. Por ejemplo, utilizando una bureta de 50 ml se pueden medir 36.95 ml (cuatro cifras significativas) con bastante exactitud.

La exactitud indica el grado de correlación entre el valor medido y el valor correcto. El número exacto se considera como aquél que contiene un número infinito de cifras significativas. La precisión se refiere a la correlación de las mediciones individuales entre sí. Idealmente, todas las mediciones deben ser exactas y precisas. En realidad, las mediciones pueden ser bastante precisas pero muy inexactas, debido al error sistemático, que es un error que se repite en cada medicion. (Por ejemplo, una balanza defectuosa puede producir un error sistemático.) Las mediciones muy exactas casi nunca son precisas.

Las mediciones se deben repetir para mejorar su exactitud y precisión. Los valores promedios resultantes de varias mediciones son más confiables que mediciones individuales. Las cifras significativas indican la exactitud con que se efectúan las mediciones (considerando que la persona que la realiza es capaz).

Medición en Química

Medida:  Es una aproximación, mejor o peor del verdadero valor de la cantidad medida. Esta debe no solo contener el valor numérico estimado, sino también la incertidumbre asociada y la unidad respectiva cuando se cuenta con ella. La medida es el resultado de la medición.

Medición: Es una operación que compara el valor de una magnitud dada con la respectiva unidad estándar. Esta puede ser directa o indirecta. Las medidas pueden ser por ejemplo de amplitud, masa o tiempo, estas son directas porque comparamos directamente el valor de la magnitud con la unidad estándar.

Incertidumbre Relativa: Se llama incertidumbre relativa al valor del cociente entre la incertidumbre absoluta y el valor más probable de la medida. La incertidumbre relativa se expresa a veces en términos de porcentaje y se define entonces el llamado porcentaje de error, o incertidumbre porcentual.

Incertidumbre Absoluta: Existen dos tipos, la incertidumbre absoluta de lectura y la de observación. Denominamos incertidumbre de lectura al error máximo razonable que podemos cometer al efectuar una lectura. Normalmente se adoptan ciertas reglas para cada tipo de aparato sea analógico o digital. Se toma como incertidumbre absoluta de observación el módulo de los desvíos calculados, o sea el desvío absoluto máximo.

En suma, se denomina incertidumbre absoluta, al valor máximo de los módulos de los desvíos de las medidas en relación al promedio.

Errores Experimentales: Es imposible efectuar una medida que provea el valor verdadero, por más sofisticado que fuese el aparato o la técnica. Los errores experimentales dependen normalmente del aparato utilizado, del operador o de las condiciones experimentales. Estos pueden ser errores experimentales sistemáticos o accidentales.

Errores Sistemáticos: Perturbaciones que influyen todas las mediciones de la misma cantidad en el mismo sentido, por exceso o por defecto. Pueden ser corregidas si la causa fuese descubierta y eliminada. Algunos ejemplos pueden ser la incorrecta calibración o regulación del aparato de medida, posición inadecuada o manipulación equivocada del operador durante la medición, simplificando en el modelo matemático, en mediciones indirectas entre otras.

Errores Accidentales: Se derivan de factores variables y ocasionales que no pueden ser controlados. No tienen cualquier regularidad, o sea, varían en magnitud y sentido de forma aleatoria. No pueden ser eliminados, solo podrán ser amenizados si aumentamos el número de mediciones. Algunos de ellos:

Exactitud:  Indica la proximidad entre los valores de medida y el valor verdadero, es una medida muy exacta si estuviese próxima del valor verdadero, pero, raramente se puede hablar de exactitud de una medida, apenas podemos hacerlo cuando existe un valor estandarizado por tablas.

La exactitud de las medidas está relacionada con los errores sistemáticos, estos hacen desplazar los valores de las medidas en el mismo sentido.

Precisión: Se designa la concordancia entre los diversos valores medidos para la misma magnitud en las mismas condiciones, o sea, la repetitividad de la medida. Si tuviéramos varias medidas, existe una gran precisión cuando solo existe una pequeña dispersión de valores y la más precisa es aquella cuyo desvío es menor (la que está más próxima del valor medio).

La precisión de las medidas está relacionada con los errores accidentales (cuanto mayor fuese la dispersión de las medidas, más errores accidentales fueron cometidos).

Alcance: Nos brinda el valor máximo que un aparato de medida permite medir.

Sensibilidad: Es el valor de la menor división de la escala.

Fuente: http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/medicion-en-quimica