1 

 

Tabla de contenido TEMA UNO: MEDICIÓN Y UNIDADES ................................................................................................... 4 

Los peligros de la medición .............................................................................................................. 4 

MASA Y PESO .................................................................................................................................... 5 

MEDICIÓN Y CIFRAS SIGNIFICATIVAS ............................................................................................... 7 

CIFRAS SIGNIFICATIVAS Y REDONDEO (I) ......................................................................................... 9 

CIFRAS SIGNIFICATIVAS Y REDONDEO (II) ...................................................................................... 10 

NOTACIÓN CIENTÍFICA ................................................................................................................... 11 

TEMA DOS: CIFRAS SIGNIFICATIVAS EN LOS CÁLCULOS QUÍMICOS .................................................. 14 

LOS CÁLCULOS Y LAS CIFRAS SIGNIFICATIVAS ................................................................................ 15 

TEMA TRES: UTILIDAD DEL SISTEMA INTERNACIONAL EN LOS CÁLCULOS QUÍMICOS ...................... 17 

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI) ................................................................................ 19 

TEMA CUATRO: MEDICIÓN DE LONGITUD, MASA, VOLUMEN, TEMPERATURA Y DENSIDAD ........... 21 

MEDICIÓN DE LA LONGITUD (I) ...................................................................................................... 21 

MEDICIÓN DE LA LONGITUD (II) ..................................................................................................... 22 

MEDICIÓN DE LA MASA .................................................................................................................. 23 

MEDICIÓN DEL VOLUMEN (I) ......................................................................................................... 25 

MEDICIÓN DEL VOLUMEN (II) ........................................................................................................ 26 

MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA (I) .............................................................................................. 27 

MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA (II) ............................................................................................. 29 

MEDICIÓN DE LA DENSIDAD .......................................................................................................... 30 

 

 

 

2 

 

INTRODUCCIÓN 

La Química es la ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia, así  como  los  cambios  que  experimenta  y  la  energía  que  acompaña  a  estos  cambios.  La Química, como ciencia, aplica el método deductivo‐inductivo y viceversa.  

La Química, como cualquier otra ciencia, posee dos campos: uno  teórico  (de abstracción y método  riguroso),  y  otro  experimental  y  descriptivo  (que  nos  lleva  hacia  la  realidad  y  la experimentación). Los dos conceptos son  imprescindibles; si solo nos  limitamos al segundo, la Química se reduciría a un inmenso número de recetas que no nos ayudarían a razonar. 

El campo de  la Química es el de  las sustancias en transformación, fenómenos a  los que hay que  acceder  y  entender.  La  Química  siempre  ha  estado  estrechamente  ligada  a  nuestro planeta  y  al  universo;  no  andaríamos mal  encaminados  si  dijésemos  que  la  Tierra  y  los millones  de  seres  vivos  que  la  habitan  son,  en  sí  mismos,  un  admirable  conjunto  de reacciones químicas complejas y asombrosas. 

Es  evidente  que  está  relacionada  con  otras  ciencias;  es  así  que  podemos  decir  que  tiene influencia en la Biología, ya que en los seres vivos se realizan cambios químicos; se relaciona íntimamente con la Física, ya que el estudio de los procesos físicos referidos a la energía y sus transformaciones son necesarios para entender  las reacciones térmicas; se relaciona con  la Matemática, pues esta le resulta necesaria en las operaciones para el estudio de los procesos químicos. 

La Química no solo dio vida a nuestro planeta, sino que desde su origen se ha convertido en el motor  que  le  ha  permitido  avanzar  a  la  humanidad.  Sin  el  desarrollo  de  esta  ciencia, nuestra vida sería muy corta: sin medicamentos, vacunas o antibióticos, sin materiales para potabilizar el agua, sin productos que garanticen nuestra higiene o que protejan y mejoren el rendimiento de los cultivos.  

Sin  la  Química  no  podríamos:  navegar  por  internet,  hablar  por  nuestros  celulares  o simplemente leer un libro, escuchar un disco o ir al cine. Todo el conjunto de aportaciones de esta ciencia nos ha facilitado la vida y ha aumentado nuestra comodidad, mediante la síntesis de cauchos, resinas plásticas y otros materiales. 

En  la Estación Espacial  Internacional  los materiales plásticos son  imprescindibles. Las naves deben soportar temperaturas extremas que van desde –200 oC a más de 200 oC, variaciones de  presión,  una  enorme  aceleración  cuando  despega  el  cohete  y  turbulencias  cuando  la cápsula entra en la atmósfera. Para la ingeniería aeronáutica la Química es fundamental.  

3 

 

La Química es la ciencia de ayer, hoy y siempre 

  

 

ESTUDIANTES EN EL LABORATORIO 

 Ministeriodecienciaytecnologia.blogspot.com. Imagen google 

 

AL FINALIZAR EL PRESENTE BLOQUE, DESARROLLARÁS LAS SIGUIENTES DESTREZAS CON CRITERIOS DE DESEMPEÑO 

• Valorar el proceso de medición en todas las actividades del ser humano, mediante la realización  de  experiencias  de  campo,  recolección  de  datos  y  conclusión  de resultados,  utilizando  las  unidades  del  SI,  las  cifras  significativas  adecuadas,  los redondeos respectivos y la notación científica que corresponda a cada caso. 

 

• Interpretar situaciones cualitativas y cuantitativas de medición de longitudes, masas, volúmenes,  temperaturas  y  densidades,  por  medio  de  la  experimentación,  la recolección de datos, el cálculo para la obtención de resultados de conversiones entre las unidades del SI y otros sistemas aún utilizados.  

• Interpretar las relaciones de la Química con otras ciencias, mediante la resolución de ejercicios  cuantitativos  y  cualitativos  que  involucran  situaciones  de  Astronomía, Geografía, Matemáticas,  Física,  Deportes,  Ciencias  Sociales,  problemas  del mundo contemporáneo, etc.  

 

Y LOS SIGUIENTES INDICADORES NOS DARÁN CUENTA DE TU PROCESO 

4 

 

• Identifica masa  y  peso;  realiza  ejercicios  de  transformación  de  unidades  SI  a otros sistemas y viceversa. 

• Aplica  la  teoría de errores y  las  reglas de  las cifras significativas en  la resolución de ejercicios concretos. 

• Resuelve  exitosamente  ejercicios  sobre  transformaciones  de  unidades  de  longitud, masa, volumen, temperatura y densidad. 

  

PARA EL INICIO DE ESTE BLOQUE ES NECESARIO QUE RECUERDES ASPECTOS COMO:  

¿Cuál es la importancia de la ciencia para la vida en el planeta? 

¿Las comparaciones siempre son odiosas? 

¿Por qué será importante el proceso de medición? 

¿Por qué ahora ya no se utilizan unidades de medida como el codo, la palma, etc.? 

 

TEMA UNO: MEDICIÓN Y UNIDADES Lee con atención 

Los peligros de la medición  

• Tratar de medir la calidad, puesto que...   Es muy posible que no demos con medidas que tengan "sustancia".   Lo que hay que medir son los parámetros de los procesos. 

• Medir para controlar, premiar o castigar a otro, porque...   Con seguridad provocaremos reacciones defensivas y se distorsionará la información.   Cada persona ha de medir lo suyo para ser mejor. 

• Medir solo los resultados finales, pues...   No sabremos bien por qué los hemos obtenido.   Hay que medir "aguas arriba" del proceso. 

• Medir demasiadas cosas, ya que...   Podemos caer en una burocracia horrible.   Hay que concentrarse en lo esencial. 

Pero si alguien llega a la conclusión de que lo mejor es no medir, dado lo molesto y peligroso que resulta, que tenga muy en cuenta que así nunca entenderá bien lo que está 

haciendo y que lo que no se mide, no mejora. 

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Tomado de: http://www.tqm.es/TQM/Articulo8.htm 

Luego, contesta en tu cuaderno las siguientes preguntas: 

1.‐ ¿Podrías citar ejemplos en los cuales se mide para castigar o premiar? Escríbelos. 

2.‐ ¿Crees que en la educación se mide? ¿Por qué? 

3.‐ ¿Crees que medir te permite entender mejor las cosas? ¿Por qué? 

4.‐ Medir es un proceso trabajoso. ¿Sería mejor no hacerlo? ¿Por qué? 

 

ecosaladillo21.blogspot.com 

 

INTRODUCCIÓN 

Imagina  que  eres  un  médico  cirujano  y  que  debes  realizar  una  delicada  intervención quirúrgica.  ¿Qué  sucedería  si  uno  de  tus  cortes  no  tiene  la  longitud  y  la  profundidad adecuadas? Una vida podría extinguirse. 

O si tal vez tienes que inyectarle una dosis de anestesia al paciente… si cometes un error en la medición del volumen de fármaco, podrías ocasionar problemas irreversibles. 

Estas  ideas  iniciales  te  darán  una  clara  noción  de  que  los  procesos  de  medición  son importantes y no solamente en la medicina, sino en actividades tan simples y diversas como cocinar, arreglar vehículos, comprar y vender, etc. 

MASA Y PESO 

La Química es una ciencia natural experimental, por  lo tanto, requiere de mediciones para sus  procesos;  podrás  observar  que  en  un  trabajo  de  laboratorio  usualmente  vas  a medir masa, peso, longitud, volumen, presión, temperatura y tiempo; magnitudes usualmente muy relacionadas con los fenómenos propios del planeta y del universo. 

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Usualmente, existe  la tendencia a pensar que masa y peso son  lo mismo. Esto no es así. La masa de un cuerpo es  la cantidad de materia que posee, es una cantidad fija e  invariable que no depende de la ubicación del cuerpo sobre la Tierra. La masa se puede medir mediante el  uso  de  una  balanza,  a  través  de  la  comparación  con masas  ya  establecidas  (las mal llamadas “pesas” que, como vemos, deberían llamarse “masas”).  

En el SI la unidad de medida es el gramo (g) o el kilogramo (kg). 

Peso, en  cambio, es  la medida de  la atracción gravitacional que  la Tierra ejerce  sobre un cuerpo; NO es una cantidad fija e invariable, pues depende de la ubicación del objeto sobre la Tierra o de la distancia entre él y nuestro planeta. El peso se puede medir a través de un dinamómetro (un resorte dentro de una escala).  

En el SI la unidad de medida es el Newton (N). 

 

BALANZA DE PLATO Y DINAMÓMETRO 

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BALANZA ROMANA Y DINAMÓMETRO 

 

Investigación individual 

La base terrestre se comunica con un astronauta de 85 kg que está en una nave en el espacio exterior. Le piden que diga su masa y su peso. ¿Cuáles crees que serán sus respuestas? ¿Por qué? 

 

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MEDICIÓN Y CIFRAS SIGNIFICATIVAS 

MEDICIÓN 

Todo en el estudio de  las ciencias parte de  las mediciones. Una medición es comparar una cantidad con su respectiva unidad para averiguar cuántas veces está contenida  la segunda en  la  primera.  Por  ejemplo,  si  deseamos  medir  la  longitud  de  una  pista  atlética,  la compararemos  con  otra  longitud  ya  establecida,  conocida  como  metro  (m),  y  veremos cuántas veces está contenida en dicha pista. Con seguridad veremos que en la pista hay 400 metros. 

El resultado de un proceso de medición se conoce como medida y es  importante tomar en cuenta  que  se  realiza  con  algún  tipo  de  error  debido,  primeramente,  al mal  estado  del instrumental y a las limitaciones de la persona que mide. A este tipo de errores se los conoce como errores sistemáticos. El error también se debe, en segundo  lugar, a  la  imprecisión de los aparatos y a  la dispersión propia del proceso de medida. A este  tipo de errores  se  los conoce como errores accidentales. 

 

En los siguientes gráficos, define los tipos de errores 

 

 Error… 

 

 Error… 

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 Error… 

mathematicsdictionary.com  

Cada magnitud  (como  la  longitud,  la masa, el  tiempo, etc.) tiene su unidad ya establecida por  convención  internacional.  Esto  permite  que  la  información  científica  sea  fácil  de interpretar en cualquier parte del mundo. 

Una unidad de medida debe cumplir con tres condiciones fundamentales: 

- Debe ser  inalterable: no debe cambiar con el  tiempo ni de acuerdo con  la persona que realice la medición. 

- Debe ser universal, es decir, de uso generalizado en todos los países del mundo. - Debe ser fácilmente reproducible, es decir, se puede obtener réplicas de ella para su 

uso en cualquier parte. 

Las mediciones  son  de  dos  tipos:  directas  (cuando  se  concretan  a  través  del  uso  de  un instrumento de medida debidamente calibrado) e  indirectas  (para  los casos en  los que no existe un  instrumento adecuado de medición y se deben utilizar expresiones algebraicas en las  que  se  van  introduciendo  los  valores  obtenidos  en  las mediciones  directas,  para  ser procesadas matemáticamente).  

El  resultado  de  una medición  se  expresa mediante  un  valor  numérico  y  una  unidad  de medida. 

Baúl de conceptos 

Bureta.‐ Tubo graduado de vidrio, de diámetro grande y uniforme, uno de cuyos extremos se puede cerrar con una llave. Sirve para medir volúmenes líquidos. 

Convención.‐ Norma o práctica admitida por responder a precedentes o a la costumbre. 

 

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CIFRAS SIGNIFICATIVAS Y REDONDEO (I) 

Las  cifras  significativas  de  un  número  son  aquellas  que  tienen  significado  real  o  que  le aportan alguna información al investigador. 

Para expresar las cifras significativas de una medida, debemos tomar en cuenta las siguientes normas: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Las medidas que  se obtengan  sobre datos experimentales  se deben expresar únicamente con  las cifras que entreguen  las  lecturas de  los  instrumentos, sin quitar ni aumentar cifras dudosas e indicando en los resultados la incertidumbre en la medida. 

 

 

 

 

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1. Son significativas todas las cifras distintas a cero. Ejemplo: 1 400 tiene dos cifras significativas 1 y 4. 

2. Los ceros colocados entre cifras que no sean cero sí son significativos. Ejemplo: 102 tiene tres cifras significativas. 

3. Los ceros colocados antes de la primera cifra significativa no son significativos. Ejemplo: 0,415 tiene tres cifras significativas..

4. Los ceros colocados después de la última cifra significativa no son significativos, SALVO que vayan seguidos de la coma decimal o que estén situados a la derecha de la coma decimal. Ejemplos: 1 040, tiene cuatro cifras significativas (por la coma que está a la derecha del cero) y en 105,0 hay cuatro cifras significativas.

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TIC científicos 

Ingresa a http://www.educaplus.org/formularios/cifrassignificativas.html y repasa las normas de las cifras significativas. Mira los ejemplos y luego comprueba tus conocimientos mediante la  realización  de  veinte  ejercicios  en  los  que  tienes  que  determinar  cuántas  cifras significativas hay en las cantidades que irán apareciendo. 

Baúl de conceptos 

Investigador.‐ Persona que hace ciencia aplicando el método científico; lee, observa, calcula, analiza, interpreta y procesa la información. 

Incertidumbre.‐ Desconocido. En ciencias es  lo que un  instrumento o un cálculo no puede medir, y si mide, lo hace sin confiabilidad. 

 

 

NO LE TEMAS AL CÁLCULO  

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CIFRAS SIGNIFICATIVAS Y REDONDEO (II) 

CIFRAS SIGNIFICATIVAS Y REDONDEO  

Las  cifras  no  significativas  de  un  número  aparecen  como  resultado  de  los  cálculos  y  no poseen significación alguna. 

Las cifras significativas de un número dependen de su incertidumbre y ocupan una posición igual o superior al orden o lugar de la incertidumbre o error. 

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Veamos  un  ejemplo:  si  luego  de medir  la  longitud  de  un  objeto,  obtenemos  un  valor  de 247,4743 m  con un error de 0,8 m, nos daremos  cuenta de que el error es del orden de décimas  de  metro.  Aquellas  cifras  que  ocupan  una  posición  menor  que  las  décimas  no aportan información alguna, por lo tanto, los números 7, 4 y 3 no son cifras significativas. 

Es entonces necesario eliminar estas cifras no significativas, pues lo único que ocasionan es confusión.  La  forma  de  hacerlo  es mediante  el  redondeo,  que  obedece  a  las  siguientes reglas: 

 

reglas: 

 

 

 

 

 

 

 

Trabajo en equipo 

En  sus  cuadernos  realicen  el  siguiente  ejercicio:  redondeen  el  número  indicado  de  cifras significativas en los siguientes valores y entreguen sus trabajos al docente: 

a) 42,157 a dos cifras  b) 87,027 a tres cifras  

c) 0,08763 a tres cifras 

d) 0,07955 a dos cifras  e) 335,2 a tres cifras    f) 23,250 a tres cifras  

 

NOTACIÓN CIENTÍFICA 

 

 

1. Si la cifra que se elimina es menor que cinco, se la quita simplemente, sin hacer ningún tipo de ajuste en el número que se queda. Por ejemplo, si queremos dejar tres cifras significativas en el número 5,874, el resultado sería 5,87.

2. Si la cifra que se eliminará es mayor que cinco, la última cifra retenida sube una unidad. Si queremos redondear a tres cifras significativas 5,876, el resultado sería 5,88. 

3. Si la cifra que se eliminará es cinco, se deja como última cifra un número par de la siguiente manera: si la cifra retenida es par, se la deja tal como está, y si es impar, se la lleva al número par superior más próximo. Para redondear a tres cifras significativas 5,875, el resultado será 5,88.

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En las ciencias, la notación científica es un recurso matemático muy útil ya que nos ayuda a presentar  de  forma  práctica  cálculos  y mediciones muy  grandes  o muy  pequeños.  Para hacerlo se utilizan potencias de diez. 

En  el  sistema  decimal,  cualquier  número  real  puede  expresarse mediante  la  denominada notación científica.  

Resulta fácil comprender el proceso si analizamos los siguientes ejemplos: 

Si obtenemos el valor 432,4041 y queremos expresarlo en notación científica, movemos  la coma decimal dos lugares hacia la izquierda y el resultado es el siguiente: 4,324041.102. 

El exponente es positivo para indicarnos que el valor original es mayor que uno. 

Si  por  el  contrario,  en  un  proceso  de  cálculo  obtenemos  un  resultado  como  ‐0,004512  y queremos expresarlo en notación científica, movemos la coma decimal tres lugares hacia la derecha y obtenemos el siguiente resultado: ‐4,512.10‐2. El exponente negativo indica que el valor original es menor que uno. 

Observemos que el exponente de  la base diez  tiene un valor  igual al número de puestos que recorre la coma. 

Siempre  que  un  número  se  exprese  en  notación  científica,  debe  quedar  un  solo  dígito entero (diferente de cero) a la izquierda de la coma. 

 

Trabajo individual 

Ahora  que  ya  tienes  una  idea  completa  de  las  cifras  significativas,  redondeo  y  notación científica, realiza los siguientes ejercicios en tu cuaderno y entrégaselos al docente: 

1. ¿Cuántas cifras significativas hay en cada uno de los siguientes valores?  

a) 5,7.10‐6 metros  b) 4,035 litros  c)  137,0 gramos 

d) 0,003 millas  e) 35,0 aves  f) 23,30 Kelvin  g) 2,572.103 personas h) 304 pies

 2. Escribe los siguientes números en notación científica: 

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a) 2 400     b) 0,00567    c) 0,00056 d) ‐57 201  e) 134 000  f) ‐0,00456 g) 0,432   h) ‐347,5   

 

3. Escribe los siguientes números en notación decimal: 

a) 2,34.10‐4  b) ‐1,24.102 c) 6,023.106

d) 3,35.10‐5  e) 3,65.10‐6    f) ‐3,709.107 g) 7,05.108  h) ‐5,785.10‐5     

 

    

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TEMA DOS: CIFRAS SIGNIFICATIVAS EN LOS CÁLCULOS QUÍMICOS  

Lee con atención 

Eureka 

Herón  II,  rey  de  Siracusa,  pidió  un  día  a  su  pariente  Arquímedes  que  comprobara  si  una corona que había encargado a un orfebre  local era  realmente de oro puro. El  rey  le pidió también, de forma expresa, que no dañase la corona. Arquímedes le dio vueltas y vueltas al problema  sin  saber  cómo  resolverlo,  hasta  que  un  día, mientras  tomaba  un  baño,  se  le ocurrió la solución. Pensó que el agua que se desbordaba tenía que ser  igual al volumen de su  cuerpo  que  estaba  sumergido.  Si  medía  el  agua  que  rebosaba  al  meter  la  corona, conocería  el  volumen  de  esta  y  a  continuación  podría  compararlo  con  el  volumen  de  un objeto de oro del mismo peso que  la corona. Si  los volúmenes no fuesen  iguales, sería una prueba de que la corona no era de oro puro. A consecuencia de la excitación que le produjo su  descubrimiento,  Arquímedes  salió  del  baño  y  fue  corriendo  desnudo  hacia  el  palacio gritando:  "¡Lo  encontré!  ¡Lo  encontré!".  La  palabra  griega  "¡Eureka!",  utilizada  por Arquímedes, ha quedado desde entonces como una expresión que indica la realización de un descubrimiento. 

Adaptación 

http://www.reduy.com/libre/diverticiencia/docs/v0000004.htm 

 

iesfuentenueva.net manualdelcientifico.blogspot.com 

 

Contesta en tu cuaderno las siguientes preguntas: 

1.‐ ¿En qué época vivió Arquímedes? ¿Cuáles son sus trabajos más importantes? 

2.‐ ¿Qué lección deja para tu vida la actitud de Arquímedes? 

15 

 

3.‐ El grito “¡Eureka!”, ¿qué quiere decir? 

4.‐  ¿Podrías  explicar  de  qué manera  hubiera  podido Arquímedes  relacionar  los  conceptos volumen, masa y densidad para resolver el problema de la corona? 

 SIEMPRE… PIENSA 

elreaccionario.cl 

 

INTRODUCCIÓN 

El  mundo  de  los  científicos  está  lleno  de  desafíos.  Constantemente  deben  desarrollar procesos de observación e  investigación y  luego, para demostrar  la validez de sus trabajos, deben  desarrollar  una  serie  de  cálculos,  inducciones  y  deducciones  que  finalmente sustentarán sus procesos y permitirán generalizar los resultados. 

Los  cálculos  son  vitales  para  las  personas  de  ciencia.  Por  ello  debemos  introducirnos  en aquellos ámbitos importantes de la Matemática que son útiles para hacer ciencia. 

LOS CÁLCULOS Y LAS CIFRAS SIGNIFICATIVAS 

Uno de los aspectos básicos que debemos conocer es el manejo de las cifras significativas en los  cálculos.  Podríamos  empezar  diciendo  que  los  resultados  de  un  cálculo  basado  en mediciones no pueden ser más precisos que la medida menos precisa. 

Cifras significativas en la adición o sustracción 

El resultado de una adición o sustracción debe tener tantas cifras significativas como tenga el término CON MENOR número de decimales. 

Dicho de otra manera, la respuesta de una suma o resta deberá tener la misma precisión que la medida menos precisa (llamada también “la de mayor incertidumbre”). 

Veamos un ejemplo: 

16 

 

3,14159 + 2,1 = 5,24159   5,2 (con redondeo). 

Analicemos otro: 

Restar 14,2 de 133,96   

Resolución: 133,96 – 14,2 = 119,76     119,8 (con redondeo). 

Cifras significativas en la multiplicación o división 

En una multiplicación o división, el  resultado no puede  contener más  cifras  significativas que las del término CON MENOR número de cifras significativas. 

Veamos los siguientes ejemplos: 

195,6 x 2,4 = 469,44   Este  resultado  se  obtuvo mediante  el  uso  de  una  calculadora,  pero solamente debe tener dos cifras. 

4,7.102 es la respuesta correcta. Observe que la notación científica fue útil para resolver este caso. 

Ahora resolvamos: 

, , 7,743615385     7,7 

   

PROFESOR DICTANDO CLASES 

 yantzaza1.blogspot.com quito.olx.com.ec  

Trabajo para la casa 

1. Investiga y define los términos: 

Inducción 

17 

 

Deducción 

1. Resuelve en tu cuaderno las siguientes operaciones, cuidando que las respuestas tengan el número correcto de cifras significativas: 

a) 9,3 + 0,225    b) , ,

,      c) 2,6 + 46 – 0,004 

d) 

    e) 4672 + 0,00047    f) 0,1543 x 6,3  

Baúl de conceptos 

Precisión.‐ Dispersión  del  conjunto  de  valores  obtenidos  de mediciones  repetidas  de  una magnitud; cuanto menor es la dispersión, mayor es la precisión. 

Exactitud.‐ Es cuán cerca del valor real está el valor medido; mientras más cerca esté, más exacta es la medición. 

 

TEMA TRES: UTILIDAD DEL SISTEMA INTERNACIONAL EN LOS CÁLCULOS QUÍMICOS 

 

Lee con atención 

He aquí lo que puede suceder por no usar un sistema de medición homologado 

El 23 de septiembre de 1999, el "Mars Climate Orbiter" se perdió durante una maniobra de entrada  en  órbita  y  se  estrelló  contra  Marte.  La  causa  principal  del  contratiempo  fue achacada a una tabla de calibración del propulsor, en la que se usaron unidades del sistema británico  en  lugar  de  unidades  métricas.  El  software  para  la  navegación  celeste  en  el Laboratorio de Propulsión a Chorro  (Jet Propulsion Laboratory) esperaba que  los datos del impulso  del  propulsor  estuvieran  expresados  en  newton  segundo,  pero  Lockheed Martin Astronautics en Denver, que construyó el Orbiter, dio los valores en libras de fuerza segundo, y el impulso fue interpretado como aproximadamente la cuarta parte de su valor real. El fallo fue más sonado aún por la pérdida posterior del ingenio espacial "Mars Polar Lander", debido a causas desconocidas, el 3 de diciembre. 

Adaptación 

http://www.terra.es/personal6/gcasado/si.htm 

18 

 

 

 

    Fotografías del Mars Climate Orbiter 

 es.wikipedia.org planete‐mars.com 

 

Contesta las siguientes preguntas en tu cuaderno: 

1.‐ ¿Cuál crees que fue el problema que ocasionó el accidente del “Mars Climate Orbiter”? 

2.‐  ¿Te  has  dado  cuenta  de  que  ciertos  países  se  empeñan  en  no  utilizar  el  SI  (Sistema Internacional de unidades), pese a que su uso debe ser generalizado? ¿Por qué crees que lo hacen? 

3.‐ ¿Qué harías tú para que el SI sea de uso mundial? Explica cuatro medidas que tomarías. 

4.‐ Ahora que has  realizado este  análisis,  ¿podrías decirnos  algunas utilidades del  Sistema Internacional de unidades? 

 

INTRODUCCIÓN 

El hecho de que la comunidad internacional de naciones buscara la manera de homologar sus unidades  de  medida  ocasionó  muchos  problemas,  hasta  que  apareció  el  Sistema Internacional de unidades. Este sistema es una herramienta “ejemplo de globalización” que se ha difundido mucho en nuestra comunidad actual, en donde el intercambio de productos y las actividades comerciales son una norma general y, por lo tanto, urge la unificación de los lenguajes. Aunque aún hay países que no  lo emplean con  la  rigurosidad que deberían, hay que reconocer que se va alcanzando un uso cada vez mayor. 

El hecho de que algunos países aún no utilicen de  forma debida el SI, obliga a  los demás a manejar factores de conversión que bien podrían evitarse si todos aplicaran el uso del SI. 

19 

 

SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI)  

Es el nombre que recibe el sistema de unidades que se usa en todos los países y es la forma actual del sistema métrico decimal. Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesos y Medidas. 

 

DISCUSIÓN ENTRE CIENTÍFICOS 

mineriaycomunidad.com.ar arbelaez.org 

Está constituido sobre un conjunto de unidades básicas y utiliza factores de potencias de 10 para expresar los múltiplos y submúltiplos de las unidades.  

Para  formar  unidades  que  son mayores  o menores  que  las  unidades  básicas,  se  agregan prefijos a los nombres de estas. 

Aunque por  los estudios que has realizado en años anteriores ya conoces esta  información, te la presentamos a manera de recordatorio. 

Magnitudes y unidades fundamentales del SI 

Magnitud  Unidad Símbolo

Longitud  metro m

Masa  kilogramo kg

Tiempo  segundo s

Corriente eléctrica  ampere o amperio A

Temperatura  kelvin K

Cantidad de materia  mol mol

Intensidad luminosa  candela cd

Tomado de: http://recursostic.educacion.es/descartes/web/materiales_didacticos/m2m3/unidades.htm 

20 

 

 

Múltiplos y submúltiplos del SI 

Prefijo   Símbolo   Factor multiplicativo 

yotta   Y   1 000 000 000 000 000 000 000 000  1024 

zetta   Z   1 000 000 000 000 000 000 000   1021 

exa   E   1 000 000 000 000 000 000  1018 

peta   P   1 000 000 000 000 000  1015 

tera   T   1 000 000 000 000  1012 

giga   G   1 000 000 000  109 

mega   M   1 000 000  106 

kilo   k   1000   103 

hecto   h   100  102 

deca   da   10  101  

1 (unidad)  100 

deci   d   0,1  10−1 

centi   c   0,01  10−2 

mili   m   0,001  10−3 

micro   μ   0,000 001  10−6 

nano   n   0,000 000 001  10−9 

pico   p   0,000 000 000 001  10−12

 

femto   f   0,000 000 000 000 001  10−15

 

atto   a   0,000 000 000 000 000 001  10−18

 

zepto   z   0,000 000 000 000 000 000 001  10−21

 yocto   y   0,000 000 000 000 000 000 000 001  10

−24  

Tomado de: http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/gen/simulsub.pdf ¿Sabías que…?  

La  Oficina  Internacional  de  Pesos  y  Medidas  (BIPM  por  sus  siglas  en  francés:  Bureau International  des  Poids  et  Mesures)  es  la  coordinadora  mundial  de  la  metrología.  Está ubicada en el suburbio de Sèvres, en París, y es exclusiva depositaria del kilogramo patrón internacional,  única  unidad  metalizada  del  Sistema  Internacional  de  unidades  (SI)  que persiste. 

21 

 

 

TEMA CUATRO: MEDICIÓN DE LONGITUD, MASA, VOLUMEN, TEMPERATURA Y DENSIDAD 

MEDICIÓN DE LA LONGITUD (I) 

    

 

 

  xatakaciencia.com 

El metro  patrón  internacional  está  en  el museo  de  Sérves  (Francia)  y  es  una  aleación  de platino e iridio para que no se deteriore por oxidación, humedad, y mantenga su longitud. 

 

La  unidad  básica  de  la  longitud  en  el  SI  es  el metro  (m),  y  es  definida  –según  la Oficina Internacional de Pesos y Medidas– como  la distancia que recorre  la  luz en el vacío durante una fracción de 1/299 792 458 de segundo. 

Conversiones comunes: 

1 m = 100 cm = 1 000 mm = 106 um = 1010� 

1 cm = 10 mm = 0,01 m 

1 pulgada = 2,54 cm  

1 milla = 1,61 km 

Veamos los siguientes ejercicios sobre conversiones: 

a. ¿Cuántos centímetros hay en 4,00 pies? 

Estrategia:  

El proceso se resume así: 

pie   pulgada  cm 

Los factores de conversión necesarios son: 

22 

 

 y ,

 

Por  lo  tanto,  para  cumplir  nuestra  primera  parte  (pasar  de  pie  a  pulgada)  hacemos  lo siguiente: 

4,00

48,0   

NOTA.‐  Como  1  pie  y  12  pulgadas  son  exactos,  el  número  de  cifras  significativas  que  se permite en la respuesta es tres, basándose en el número 4,00. 

Y  para  obtener  nuestra  respuesta  final  (pasar  de  pulgadas  a  centímetros),  realizamos  lo siguiente: 

48,0 ,

122   

Curiosidades 

Es probable que cuando converses con tus abuelos, ellos te cuenten que hace años existían unidades muy raras para medir longitudes. Guárdalas en tu mente y comparte la información con tu grupo.  

 

MEDICIÓN DE LA LONGITUD (II) 

Analicemos otro ejercicio, algo más interesante: 

b. ¿Cuántos metros hay en una pista de 80 yardas? 

Estrategia: La sucesión de pasos sería  yd      pie      pulg        cm        m 

Entonces, aplicando los factores de conversión: 

‐ Vamos de yd a pie. 

80

240     

‐ Vamos ahora de pie a pulgada. 

240

2 880   

‐ Ahora, de pulgadas a centímetros. 

23 

 

2 880 ,

7315,2   

 ‐ Finalmente, de centímetros a metros. 

7315,2

73,152   

NOTA.‐  Como  buen  estudiante  de  Matemática  que  eres,  bien  podrías  hacer  todo  este proceso simultáneamente. 

 

Trabajo para la casa 

En tu cuaderno realiza las siguientes transformaciones: 

a) 25 pulgadas a centímetros  b) 200 millas a kilómetros    c) 25 metros a micrómetros d) 237 metros a kilómetros  e) 2 546 milímetros a decámetros 

 

MEDICIÓN DE LA MASA 

 

   

nutricionysalud‐enlinea.blogspot.com samiraizmar.blogspot.com 

 

24 

 

Para medir  la masa  se  utiliza  la  unidad  llamada  gramo  (g),  aunque  por  tratarse  de  una unidad muy pequeña de masa se ha hecho necesario buscar otra más significativa, y se lo ha establecido al kilogramo (kg) como la unidad fundamental de masa en el SI. 

De acuerdo con la Oficina Internacional de Pesos y Medidas, un kilogramo se define como la masa de un  cilindro patrón de platino‐iridio  (kilogramo prototipo  internacional), el  cual  se conserva en el museo de Sèvres, Francia. 

Para medir  la masa  se  utiliza  la  balanza.  Las  hay  de  diversos  tipos  como  vemos  en  las ilustraciones. 

 

    

Fotografía de una balanza de plato       Balanza analítica 

battagliasrl.com.ar  tplaboratorioquimico.blogspot.com 

Algunas conversiones importantes: 

1 kg = 1 000 g 

1 g = 1 000 mg 

1 kg = 2,2 lb 

1 lb = 454 g 

Veamos el siguiente ejercicio sobre conversiones: 

Una pelota de golf tiene una masa de 78 g. Determina su equivalente en libras. 

Estrategia: El paso que se debe seguir sería:  g   lb 

Entonces, utilizando el factor de conversión adecuado tenemos: 

78

0,17   

25 

 

 

Analicemos otro problema algo más vivencial: 

Un paquete contiene 2,5 lb de cloruro de sodio. ¿Cuántos kilogramos de sustancia contiene? 

Estrategia: Los pasos que se deben seguir podrían ser: lb    g   kg 

Con la ayuda de los factores de conversión adecuados, procedemos a la resolución: 

Paso uno: de libras a gramos: 

2,5

1 135   

Paso dos: de gramos a kilogramos: 

1 135

1,135   

Ciencia y realidad nacional 

En una hoja de tu cuaderno desarrolla un ensayo de doscientas palabras sobre la estructura y funcionamiento de “la romana”, una balanza que se usaba hace mucho tiempo atrás (y que, en algunos casos, aún se utiliza en la actualidad). 

Trabajo en equipo 

En sus cuadernos realicen las siguientes transformaciones: 

a) 25,6 kilogramos a miligramos  b) 125,3 kilogramos a libras  c) 345 gramos a libras d) 254 300 miligramos a decigramos    e) 0,025 kilogramos a miligramos 

MEDICIÓN DEL VOLUMEN (I) 

Definimos volumen como el espacio ocupado por la materia. En el SI, la unidad utilizada para medir el volumen es el metro  cúbico  (m3). Pese a ello, en  los  trabajos e  instrumental de laboratorio se utilizan el litro (L) y el mililitro (mL). 

Los materiales  volumétricos  de  uso más  habitual  en  los  laboratorios  son  la  probeta,  el matraz aforado, la bureta, la pipeta, la jeringa. 

26 

 

    

 Matraz aforado   Jeringa                      100ciaquimica.net mysvarela.nom.es  

Algunas conversiones importantes: 

1 L = 1 000 mL 

1 L = 1 000 cm3 

1 mL = 1 cm3 

1 L = 1 dm3 

1 L = 1,057 qt (cuartos de galón) 

946 mL = 1 qt 

 

Biografías ejemplares 

Hola,  soy el Dr. Alejandro Wood. Nací en  Edimburgo en 1817  y dediqué mucho  tiempo  a investigar  sobre  la aplicación de drogas  terapéuticas en pacientes por medio de agujas de coser modificadas. Fallé muchas veces, pero al final tuve éxito y publiqué trabajos en los que presentaba una aguja hueca con un contenedor superior que permitía suministrar cantidades controladas de droga. Al principio mi invento se usó solamente para inyectar drogas contra el dolor,  pero,  con  el  paso  del  tiempo,  el  uso  de  mi  invento  se  generalizó.  “Mi  querido estudiante, pon tesón en tu trabajo y llegarás a ser grande”. 

 

MEDICIÓN DEL VOLUMEN (II) 

Veamos un ejercicio sobre conversiones: 

Una botella de gaseosa contiene 2,5 L. ¿Cuántos mililitros hay en ese volumen? 

Estrategia: El paso que se debe seguir sería: L  mL  

Ahora procedemos utilizando el factor de conversión más adecuado: 

27 

 

2,5

2 500   

Analicemos otro ejemplo interesante: 

¿Cuántos centímetros cúbicos hay en un recipiente de 3,2 cm de largo por 2,8 cm de ancho y por 3,5 cm de alto? 

Estrategia: Me doy  cuenta de que es un  recipiente  tridimensional, por  lo  tanto, aplicando algo de geometría, su volumen puede ser calculado multiplicando sus tres valores: 

V = largo x ancho x alto 

V = 3,2 cm x 2,8 cm x 3,5 cm = 31,36 cm3  

Trabajo para la casa 

En tu cuaderno resuelve las siguientes transformaciones: 

a) 760 mililitros a decalitros   b) ‐2 450 centímetros cúbicos a litros c) 25 litros a cuartos de galón   d) 756 litros a decilitros   e) 275 mililitros a litros 

 

MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA (I) 

Aunque en el curso de Física del próximo año tú podrás comprender todos  los detalles que hacen que calor y temperatura sean dos conceptos diferentes, es necesario, por ahora, que hagamos una pequeña diferenciación. 

Calor es una  forma de energía que está asociada con el movimiento de  las partículas de  la materia, mientras que temperatura es la medida de la intensidad de esa energía. 

La unidad de medida de la temperatura en el SI es el kelvin (K). 

Como  todos  sabemos,  el  instrumento  que  se  utiliza  para  medir  la  temperatura  de  los cuerpos es el termómetro. 

Las escalas que más se utilizan para expresar la temperatura son: 

La escala Celsius (llamada también centígrada): 

28 

 

Tiene como puntos de referencia: 0 oC (como temperatura de congelación del agua, conocido como  el  punto  de  equilibrio  hielo‐agua  a  una  atmósfera  de  presión),  y  100  oC  (como temperatura de ebullición del agua,  conocido  también  como el punto de equilibrio vapor‐agua a una atmósfera de presión). 

La escala Kelvin o absoluta: 

Tiene establecidos dos puntos de referencia que son: 273 K (para el punto de congelación del agua  a una  atmósfera)  y  373 K  (para  el punto de ebullición del  agua  a una  atmósfera de presión).  0  K,  que  es  equivalente  a  ‐373  oC,  es  la  menor  temperatura  teóricamente alcanzable. 

La escala Fahrenheit: 

Tiene como puntos de referencia: 32 oF (como temperatura de congelación del agua) y 212 oF (como temperatura de ebullición del agua). 

Observa y analiza la siguiente ilustración comparativa: 

 

 

teleformacion.edu.aytolacoruna.es 

Ciertos  científicos  dedujeron  algunas  expresiones  matemáticas  que  permiten  hacer transformaciones de temperatura de una escala a otra y son: 

29 

 

K = ºC + 273 

ºF = (1,8 x ºC) + 32 

ºC = º

, 

NOTA.‐ Observa que la escala Kelvin no se expresa en grados pues es absoluta, es decir, parte de cero y tiene valores únicamente positivos. 

Investigación individual 

Los  estudiantes  investigarán:  ¿Cuál  es  el  origen  del  valor  1,8  que  aparece  en  la  fórmula utilizada  para  relacionar  las  escalas  Celsius  y  Fahrenheit?  Escribirán  las  respuestas  en  sus cuadernos. 

Baúl de conceptos 

Escala.‐ Graduación que utilizan los diferentes instrumentos de medición. 

 

MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA (II) 

Veamos algunos ejemplos de conversiones: 

1.‐ Experimentalmente se ha determinado que la temperatura de fusión del cloruro de sodio es 813 ºC. Expresa esta temperatura en K y ºF. 

Estrategia: Las etapas POR SEPARADO serían ºC     K y ºC       ºF 

Entonces, resolvemos la primera parte apoyándonos en las expresiones matemáticas: 

K = ºC + 273 

K = 813 ºC + 273 

K = 1 086 

Por lo tanto, la respuesta es 1 086 K 

Ahora vamos con la parte dos: 

ºF = (1,8 x ºC) + 32   Despejando de la expresión = ºº

, 

30 

 

ºF = (1,8 x 813 ºC) + 32 

ºF = 1 463,4 + 32 

ºF = 1 495,4 

Entonces, la respuesta es 1 495,4 ºF 

Otro ejemplo: 

¿Qué temperatura en la escala Fahrenheit equivale a ‐15,0 ºC? 

Estrategia: Debemos utilizar la expresión matemática que relaciona estas dos escalas: 

ºF = (1,8 x ºC) + 32 

ºF = 1,8 x (‐15,0 ºC) + 32   NOTA.‐ No pierdas de vista el signo menos. 

ºF = ‐27 + 32 

ºF = 5 

Entonces, la respuesta es 5 ºF 

Trabajo en equipo 

Realicen en sus cuadernos las siguientes transformaciones: 

a) 4 kelvins a grados Celsius  b) 9,8 grados Fahrenheit a escala Kelvin  c) 345,0 kelvins a grados Fahrenheit d) ‐87,3 grados Fahrenheit a escala Kelvin e) ‐273 grados centígrados a escala Kelvin 

 

MEDICIÓN DE LA DENSIDAD 

La densidad se define como  la  relación entre  la masa de una sustancia y el volumen que ocupa dicha masa, y se determina con la ecuación: 

  

31 

 

La densidad es una característica propia de cada sustancia, por  lo  tanto, nos puede servir muy bien cuando se nos presente la necesidad de identificar a una o a otra. 

La densidad es una magnitud derivada del SI. Cuando queremos expresar la densidad de un sólido o  líquido,  lo hacemos en g/mL o en g/cm3 y si se trata de un gas,  la expresamos en g/L, salvo que se especifique otra cosa. 

     

 mercamania.es articulo.mercadolibre.com.ar ladensidaddelagua.blogspot.com 

INSTRUMENTOS PARA MEDIR DENSIDADES 

En líquidos y gases, sobre todo, la densidad varía con la temperatura, por eso es necesario indicar el valor de la temperatura junto al valor de la densidad. 

Las densidades de los gases se expresan a 0 ºC y a 1 atm de presión, como ya veremos más adelante. 

Si ponemos en una probeta tres líquidos inmiscibles, podremos ver que el más denso va al fondo,  el menos  denso  ocupa  el  estrato  superior,  y  el  de  densidad  intermedia  queda atrapado en el estrato medio. Podrás observar esto  si mezclas mercurio, agua y aceite: el primero  irá al  fondo por ser el más denso; el agua ocupará el estrato  intermedio; el aceite quedará en el estrato superior. 

     

 quimicageneral1parl2.blogspot.com santiagoapostol.net  

32 

 

 SUSTANCIAS INMISCIBLES  

Baúl de conceptos 

Estrato.‐ Capa de grosor diverso de una sustancia. 

Inmiscibles.‐ Sustancias que comparten un mismo envase y no se mezclan. 

 DENSIDAD RELATIVA 

La  densidad  relativa  se  obtiene  relacionando  la  densidad  de  un  sólido  o  líquido  con  la densidad del agua (que es el referente para estos dos estados). 

ó í

 

Esta densidad también se puede obtener al relacionar la densidad de un gas con la densidad del aire (que es el referente para este estado físico). 

  

 

A continuación podrás ver y analizar algunos ejercicios sobre densidades: 

¿Cuál será la densidad de un mineral si 325 g de él ocupan un volumen de 25,0 mL? 

Estrategia: Aplico la expresión matemática sabiendo que la unidad resultante será g/mL. 

  

,

    

d = 13,0 g/mL (con tres cifras significativas) 

Veamos otro ejercicio: 

Calcular el volumen (en L) de 250,0 g de etanol. 

Estrategia: Aplico  la  expresión matemática  sabiendo  que  la  densidad  del  etanol  es  (0,789 g/mL). 

  

33 

 

, , /

  

V = 316,9 mL (con cuatro cifras significativas) 

 

Trabajo para la casa 

Resuelve los siguientes ejercicios en tu cuaderno: 

a. La plata pura tiene una densidad de 10,5 g/mL. Un collar que se vendió como si fuera de plata pura  tiene una masa de 25,0 g. Al  sumergirlo en una probeta  con agua, el nivel del líquido sube 2,0 mL. Realiza el proceso que sea necesario para que nos indique si el collar es efectivamente de plata o no. 

b. El nivel de agua en un recipiente aforado es de 0,75 L, antes de agregar 300 g de manteca. Después de haberlo hecho, el nivel de agua sube 0,34 L. Calcula la densidad de la grasa.