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Equipo de laboratorio,Pesas y Medidas

Profa.Yaritzabel Román González, M.S.

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Objetivos

Conocer los instrumentos de laboratorio y su funcionamiento correcto.

Entender unidades métricas de largo, masa y volumen.

Comprender el concepto de la temperatura y sus unidades.

Familiarizarse con las conversiones de medida.

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Observación Cualitativa

Describe características de un objeto.• Alto, bajo, ancho, angosto

• Ej. El árbol es alto.

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Observación Cuantitativa

Implica una medida numérica.• Medida cuidadosa y exacta de una

observación.• Ej. El árbol mide 2.0 metros.

Una medida exacta y precisa envuelve el uso de un número y una unidad.

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Medidas

Nos permiten medir las propiedades de las sustancias:• Longitud o largo

• Masa

• Volumen

• Temperatura

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Mediciones microscópicas

Requieren el uso de instrumentos especializados ya que no se pueden medir con una regla tradicional. • Ej. Microscopio

Células

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Sistema métrico

Sistema Internacional de Unidades utilizado por los científicos para documentar sus medidas.

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¿Por qué se usa el Sistema Métrico?

Este es un sistema de medidas decimal. Las unidades métricas son 1, 10, 100,

1,000 y 1,000,000 lo cual facilita las conversiones de unidades.

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Ventajas del uso del Sistema Métrico

Permite una estandarización de medidas obtenidas.• Medidas equivalentes en distintas partes del

mundo.

Medidas obtenidas usando instrumentos calibrados contribuyen a que un dato sea más confiable y reproducible.

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Denominación de las medidas del Sistema Métrico

Se usan los mismos prefijos del latín para designar las partes o múltiplos de la unidad. • Ej. 10-6m se denomina micrómetro.

• Ej. 10-3m se denomina milímetro.

• Ej. 103m se demonina kilómetro.

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Prefijo de unidad y símbolo

Parte de la unidad de referencia

Kilo (k) Unidad x 1,000 = Unidad x 103

Deci (d) Unidad /10 = Unidad x 10-1

Centi (c) Unidad /100 = Unidad x 10-2

Mili (m) Unidad /1,000 = Unidad x 10-3

Micro (µ) Unidad /1,000 ,000 = Unidad x 10-6

Nano (n) Unidad /1,000,000,000 = Unidad x 10-9

Prefijos del sistema métrico

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Prefijos y conversiones para las unidades del sistema métrico

Unidad Símbolo Valor (m) Valor (cm) Valor (mm) Valor (µm) Valor (nm)

Metro m 1.0m 100cm 1,000mm 1,000,000 µm 1,000,000,000 nm

Centímetro cm 0.01m 1.0cm 10mm 10,000 µm 10,000,000

nm

Milímetro mm 0.001m 0.1cm 1.0mm 1,000µm 1,000,000nm

Micrómetro µm 0.000001m 0.0001cm 0.001mm 1.0 µm 1,000nm

Nanómetro nm 0.000000001m 0.0000001cm 0.000001mm 0.001 µm 1.0nm

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Conversiones de medida

Se pueden hacer conversiones de una medida a otra medida con facilidad.• Ej. Se puede convertir de metros a milímetros

y viceversa.• Para convertir de una medida a otra se multiplica o

divide por 10 ó múltiplos de 10.

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Unidades métricas del Sistema Métrico

La unidad de largo es el metro. La unidad de masa es el kilogramo. La unidad de volumen es litro.

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Medidas de Largo

El largo (longitud) es la medida de una línea de extremo a extremo.• Las unidades métricas de largo incluyen el

metro (m), centímetro (cm) y milímetro (mm).

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Medidas de Largo

Para objetos pequeños se usan unidades como micrómetro (μm) y nanómetro (nm).• Estas unidades no se pueden medir con una

regla.

Filtros

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Ejemplo 1(convertir de m a mm)

Para convertir 0.500m a mm:

• Dado que 1m tiene 1000mm:

0.500 m x 1000 mm = 500 mm

1m

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Ejemplo 2 (convertir de μm a mm)

Para convertir 25 μm to mm:

• Dado que 1mm tiene 1000μm:

25 μm x 1 mm = 0.025 mm

1000 μm

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Ejemplo 3(convertir de mm a μm)

Para convertir de 0.100 mm a μm

• Dado que 1mm tiene 1000 μm:

0.100mm x 1000 μm = 100 μm

1mm

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Ejemplo 4(convertir de mm a m)

Para convertir de 45 mm a m:

• Dado que 1m tiene 1000 mm:

45 mm x 1m = 0.045 m

1000mm

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Conversiones utilizando el juego de fichas:

Consiste en colocar fichas a manera de dómino.

En la primera ficha colocas los datos que quieres convertir y en las próximas fichas colocas las unidades de cambio.

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Ejemplo: Conversiones utilizando el juego de fichas

Para convertir 25μm a mm.• 1m = 106μm y 1m = 103mm

25μm

106μm

1m 103mm

1m

La unidad final debe ser la unidad de conversión solicitada. El resultado de este ejercicio es 0.025mm.

103

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Ejemplo: Conversiones utilizando el juego de fichas

Para convertir 25nm a μm.• 1m = 109nm y 1m = 106 μm

25nm

109nm

1m 106 μm

1m

La unidad final debe ser la unidad de conversión solicitada. El resultado de este ejercicio es 0.025 μm.

103

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Ejercicio: Aplicaciones del uso de medidas de largo en el diario vivir

Menciona una situación donde utilizas m como unidad de largo.

Menciona una situación donde utilizas km como unidad de largo.

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Ejercicio: Discusión

¿Por qué es importante usar las unidades de largo establecidas en el sistema métrico?

Dado el lugar donde vivimos, ¿usamos el sistema métrico para unidades de largo?

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Medidas de Masa

La masa es la cantidad de materia en un objeto dado.• La unidad estándar de masa es el kilogramo

(kg)

• Otras unidades son gramo (g) y miligramo (mg).

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Masa vs Peso

La masa es la cantidad de materia en un objeto.

El peso depende del campo gravitacional en que está localizado.

Se prefiere el uso del término masa.

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Balanza granataria

Instrumento utilizado para determinar la masa de una sustancia o pesar una cierta cantidad de la misma.

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Balanza analítica

Balanzas de alta precisión utilizada para determinar la masa de una sustancia.

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Manejo de la balanza

No pesar sustancias directamente sobre el platillo.

No derramar líquidos sobre la balanza. Ajustar el cero de la balanza. Después de pesar debes regresar todas

las pesas a cero.

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¿Cómo ajustar el cero de la balanza?

Desliza las tres masas movibles hasta la marca de 0.

La marca en el extremo derecho debe estar alineada con la marca de balance (marca estacionaria).• Indica que los ejes están nivelados y la

bandeja esta vacía.

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Ejemplo 1 (convertir de kg a g)

Para convertir 1.5 kg a g:

• Dado que 1kg tiene 1000g:

1.5 kg x 1000 g = 1500 g

1kg

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Ejemplo 2(convertir de mg a g)

Para convertir 10 mg a g:

• Dado que 1g tiene 1000mg:

10 mg x 1g = 0.010g

1000 mg

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Ejemplo 3(convertir de mg a μg)

Para convertir de 0.100 mg a μg

• Dado que 1mg tiene 1000 μg:

0.100mg x 1000μg = 100μg

1mg

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Ejemplo 4(convertir de mg a g)

Para convertir de 45 mg a g:

• Dado que 1g tiene 1000 mg:

45 mg x 1g = 0.045 g

1000mg

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Ejercicio: Aplicaciones del uso de medidas de masa en el diario vivir

Menciona una situación donde utilizas gramo como unidad de masa.

Menciona una situación donde utilizas kilogramo como unidad de masa.

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Ejercicio: Discusión

¿Por qué es importante usar las unidades de masa establecidas en el sistema métrico?

Dado el lugar donde vivimos, ¿usamos el sistema métrico para las unidades de masa?

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Volumen

El volumen es el espacio que ocupa un objeto.• La unidad estándar para volumen es el litro

(L) y la subunidad es el mililitro (ml).

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Medidas de volumen

Las unidades de volumen son L y ml. También se expresa el volumen en

centímetros cúbicos.• Centímetros cúbicos – medida de volumen

de 1cm de profundidad, 1cm de ancho y 1cm de alto• 1cc = 1ml

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Instrumentos para medir volumen

Bureta Probetas Vasos Matraz de Erlenmeyer Pipetas

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Buretas

Utilizada para transferir con exactitud volúmenes conocidos (pero variables), principalmente en las titulaciones.

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Probetas

Medir volúmenes de líquidos.

Menisco – margen más bajo del nivel observable del líquido Menisco

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Pipetas

Permiten la transferencia y medida de volumen preciso de líquido.

Las pipetas graduadas están calibradas para un volumen de 0.1 a 25ml.

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Manejo de pipetas y probetas

Para medir correctamente el volumen de un líquido, tus ojos deben estar paralelos al nivel del menisco.

Menisco

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Gotero

Instrumento para transferir pequeñas cantidades de líquido de un recipiente a otro.

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Vaso y Matraz de Erlenmeyer

Se utiliza para medir y contener líquidos.

Estos instrumentos son de vidrio y se pueden utilizar para preparar, calentar y disolver sustancias.

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Embudo

Instrumento que se usa para transferir líquidos de un recipiente a otro y evitar derrames.

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Usos de vaso y matraz

Calentar líquidos cuyos vapores no deben estar en contacto con la fuente de calor.

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Determinación de volumen de un sólido

El volumen de un sólido se puede determinar por la cantidad de agua desplazada.

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Ejemplo 1(convertir de L a ml)

Para convertir 1.5 L a ml:

• Dado que 1L tiene 1000ml:

1.5 L x 1000 ml = 1500 ml

1L

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Ejemplo 2(convertir ml a L)

Para convertir 10 ml a L:

• Dado que 1L tiene 1000ml:

10 ml x 1L = 0.010 L

1000 ml

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Ejemplo 3(convertir de ml a μl)

Para convertir de 0.100 ml a μl

• Dado que 1ml tiene 1000 μl:

0.100ml x 1000 μ l = 100 μl

1ml

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Ejemplo 4(convertir de ml a L)

Para convertir de 45 ml a L:

• Dado que 1L tiene 1000 ml:

45 ml x 1L = 0.045 L

1000ml

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Ejercicio: Aplicaciones de unidades de volumen en el diario vivir

Menciona una situación donde utilizas cc como unidad de volumen.

Menciona una situación donde utilizas ml como unidad de volumen y una donde utilizas L como unidad de volumen.

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Ejercicio: Discusión

¿Por qué es importante usar las unidades de volumen establecidas en el sistema métrico?

Dado el lugar donde vivimos, ¿usamos el sistema métrico para las unidades de volumen?

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Temperatura

La temperatura se define como el grado de frío o calor de un objeto.

La temperatura resulta del grado de energía cinética o energía de movimiento de las moléculas de ese objeto.

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Escalas de Temperatura

Se usan dos escalas:• Fahrenheit (oF)

• Celsius (oC)• En la ciencia se ha adoptado esta escala.

Existe otra escala llamada grados Kelvin.

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Escalas de Temperatura

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Fahrenheit

Escala de temperatura basada en el punto de congelamiento del agua a 32oF y el punto de ebullición de agua a 212oF.

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Celsius

Escala de temperatura basada en el punto de congelación del agua a 0oC y el punto de ebullición del agua a 100oC ambos a una presión atmosférica de 1 atmósfera.

Esta escala también se conoce como centígrados (oC).

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Celsius

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Fahrenheit vs Celsius

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Termómetro

Instrumento para medir la temperatura.

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Manejo del termómetro en el laboratorio

El termómetro de uso de laboratorio contiene mercurio y el mercurio es tóxico!!!

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Ejercicio: Aplicaciones de medidas de temperatura en el diario vivir

Menciona situaciones en las que medir la temperatura es indispensable.

Discute uso de distintos tipos de termómetros.

Discute la reproducibilidad de medidas de temperatura.

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La temperatura del cuerpo humano

La temperatura promedio normal del cuerpo humano es 98.6oF (37oC).• Fiebre – ocurre cuando la temperatura del

cuerpo es sobre 100oF (37.8oC).

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Conversiones de unidades de temperatura

Se usan las siguientes fórmulas:• Para convertir de Celsius a Fahrenheit

• oF =9/5 (oC) + 32

• Para convertir de Fahrenheit a Celsius• oC =5/9 ((oF) – 32)

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Ejemplo: Conversión de Celsius a Fahrenheit

Para convertir de 26° Celsius a Fahrenheit

• Se usa la siguiente ecuación oF = 9/5 (oC) + 32

• Se sustituye oF = ((9/5) x 26°) + 32

• Primero divides 9 entre 5 y esa cantidad la multiplicas por 26.

1.8 x 26°C =46.8

46.8 + 32 = 78.8° F

26°C = 78.8°F

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Ejemplo: Conversión de Celsius a Fahrenheit

Para convertir de 26° Celsius a Fahrenheit • Se usa la siguiente ecuación oF = 9/5 (oC) + 32

• Se sustituye oF = ((9/5) x 26°) + 32

• Primero multiplicas 9 por 26 y esa cantidad la divides por 5

9 x 26°C =234234/5 = 46.8oC

46.8oC + 32 = 78.8° F

26°C = 78.8°F

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Ejemplo: Conversión de Fahrenheit a Celsius

Para convertir de 98.6° Fahrenheit a Celsius

• Se usa la siguiente ecuación oC =5/9 (oF) – 32)

• Se sustituye oC = 5/9 (98.6° - 32)

98.6° - 32 = 66.6 66.6× 5 = 333

333/9 = 37° C

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Ejemplo: Conversión de Fahrenheit a Celsius

Para convertir de 98.6° Fahrenheit a Celsius

• Se usa la siguiente ecuación oC =5/9 (oF) – 32)

• Se sustituye oC = 5/9 (98.6° - 32)

98.6° - 32 = 66.6

• Divides 5 entre 9 y esa cantidad la multiplicas por 66.6

37° C

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Conceptos importantes

Conocer los conceptos de longitud, masa, volumen y temperatura.

Saber el uso correcto de equipo de laboratorio para las distintas medidas.

Familiarizarse con el concepto de las conversiones de medidas utilizando múltiplos de 10.

Familiarizarse con el uso de fórmulas para conversiones de temperatura.