1.1: Unidades

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Howard DeVoe
University of Maryland

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Existe acuerdo internacional en que las unidades utilizadas para cantidades físicas en ciencia y tecnología deben ser las del Sistema Internacional de Unidades, o SI (que significa el Sistema Internacional de Unidades Francés). La División de Química Física de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, o IUPAC, produce un manual de símbolos recomendados y terminología para cantidades físicas y unidades basadas en el SI. El manual se ha dado a conocer como el Libro Verde (por el color de su portada) y se le conoce aquí como el Libro Verde de la IUPAC. Este libro electrónico utilizará, con algunas excepciones, símbolos recomendados en la tercera edición (2007) del Libro Verde de la IUPAC (E. Richard Cohen et al, Cantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, 3a edición. RSC Publishing, Cambridge, 2007). Estos símbolos se enumeran para una referencia conveniente en los Apéndices C y D.

Cualquiera de los símbolos para las unidades enumeradas en las Tablas 1.1—1.3, excepto kg y\(\degC\), podrá ir precedido por uno de los símbolos de prefijo del Cuadro 1.4 para construir una fracción decimal o múltiplo de la unidad. (El símbolo g puede estar precedido por un símbolo de prefijo para construir una fracción o múltiplo del gramo). La combinación de símbolo de prefijo y símbolo de unidad se toma como un nuevo símbolo que puede elevarse a una potencia sin usar paréntesis, como en los siguientes ejemplos:

La cantidad física formalmente llamada cantidad de sustancia es una cantidad de conteo para partículas, como átomos o moléculas, o para otras entidades químicas. La unidad de conteo es invariablemente el mol, definido como la cantidad de sustancia que contiene tantas partículas como el número de átomos en exactamente\(12\) gramos de núclido carbono-12 puro,\({}^{12}\) C. Véase el Apéndice A para la redacción de la definición oficial de la IUPAC. Esta definición es tal que un mol de moléculas de H\(_{2}\) O, por ejemplo, tiene una masa de\(18.0153\) gramos (donde\(18.0153\) está la masa molecular relativa de H\(_{2}\) O) y contiene\(6.02214\timesten{23}\) moléculas (donde\(6.02214 \timesten{23}\units{mol\(^{-1}\)}\) es la constante de Avogadro a seis dígitos significativos). La misma afirmación se puede hacer para cualquier otra sustancia si\(18.0153\) es reemplazada por la masa atómica o el valor de masa molecular apropiados.
El símbolo de cantidad de sustancia es\(n\). Es cierto que es incómodo referirse a\(n\) (H\(_2\) O) como “la cantidad de sustancia del agua”. Este libro electrónico simplemente acorta la “cantidad de sustancia” a la cantidad. Un nombre alternativo sugerido para\(n\) es “cantidad química”. Así, “la cantidad de agua en el sistema” se refiere no a la masa o volumen de agua, sino al número de moléculas de H\(_2\) O en el sistema expresado en una unidad de conteo como el mol.