3 QUIMICA Schaum

4 CAPÍTULO 1 CANTIDADES Y UNIDADES
P.eb. del agua
P.cong. del agua
Cero absoluto
Kelvin Celsius Fahrenheit
Figura 1-1
USO CORRECTO E INCORRECTO DE LAS UNIDADES
Es común omitir las unidades asociadas con algunas mediciones (como cm, kg, g/mL, pie/s); sin embargo, la omisión
de unidades puede ocasionar confusiones en la resolución de problemas. Si se presta atención a las unidades y se
mantienen durante la resolución de los problemas se ayuda a determinar si la respuesta es correcta. Cuando las cantidades
físicas se someten a operaciones matemáticas, las unidades acompañan a los números y sufren las mismas
operaciones. Debe tenerse en cuenta que las cantidades no pueden sumarse ni restarse directamente a menos que tengan
no sólo las mismas dimensiones, sino también las mismas unidades. Además, las unidades se pueden simplificar
durante las operaciones de multiplicación o división. Las unidades del resultado deben coincidir con la naturaleza de
la dimensión (por ejemplo, la longitud no se puede expresar en gramos).
EJEMPLO 4 No es posible sumar 5 horas (tiempo) con 20 millas/hora (velocidad), debido a que tiempo y velocidad tienen
distinto significado físico. Si se tiene que sumar 2 lb (masa) y 4 kg (masa), primero se deben convertir lb a kg o kg a lb. Sin embargo,
se pueden combinar cantidades de diversos tipos en las multiplicaciones o divisiones, ya que las unidades, al igual que los
números se apegan a las leyes algebraicas de multiplicación, elevación al cuadrado, división y simplificación. Es importante recordar
estos conceptos:
1. 6 L + 2L= 8L
2. (5 cm)(2 cm 2 ) = 10 cm 3
3. (3 pie 3 )(200 lb/pie 3 ) = 600 lb
4. (2 s)(3 m/s 2 ) = 6 m/s
15 g
5.
3 g/cm 3 = 5cm3
MÉTODO DEL FACTOR UNITARIO
Una forma de resolver problemas consiste en analizar las unidades. En los libros de texto esta técnica se denomina
método del factor unitario o análisis dimensional. En esencia, la resolución de un problema se logra al convertir la o
las unidades de los datos del problema a la o las unidades finales que se desean, mediante la multiplicación por una
fracción llamada factor unitario o tan sólo factor. El numerador y el denominador del factor deben representar la misma
cantidad (mL/mL, pie/pie, y no mL/L, pie/pulg).
EJEMPLO 5 Convierta 5.00 pulgadas a centímetros.
El factor unitario adecuado es 2.54 cm/1 pulg. El resultado de este problema se obtiene al multiplicar el valor problema de 5.00
pulgadas por el factor, de manera que se simplifiquen las dimensiones.
5.00 pulg ×
2.54 cm
1 pulg
= 12.7 cm
Observe que se simplifican las pulgadas (pulg) y sólo se obtienen centímetros (cm).