también denominado verdadero.
Ejemplo
Por ejemplo, una balanza que no esté bien calibrada.
Cifras significativas
Las cantidades que se miden se expresan de tal forma que solo el último dígito es incierto. Por ejemplo, si se ha realizado una medida de masa de una muestra de carbonato cálcico (CaCO3) a analizar en el laboratorio, y se expresa el resultado como:
5,0456 ± 0,0001
la notación ± (más/menos) indica la incertidumbre en la medida.
Los ceros, en función de su posición en la cifra obtenida en la medición, pueden corresponder a cifras significativas o no. Los diferentes casos que se pueden presentar son:
1 Los ceros comprendidos entre números distintos de cero siempre son significativos, por ejemplo: 2.007 Kg (cuatro cifras significativas); 1,07 m (3 cifras significativas).
2 Los ceros al principio de un número nunca son significativos, por ejemplo: 0,05 g (una cifra significativa); 0,005 (tres cifras significativas).
3 Los ceros después de un número en los decimales siempre son significativos, por ejemplo: 0,0500 (tres cifras significativas); 3,0 (dos cifras significativas).
4 Cuando un número termina en ceros, estos podrán ser o no significativos; para saberlo se escribe el número en notación científica (en potencias de 10). Por ejemplo, una masa de 10.500 g se puede escribir en forma de potencia de tres formas distintas: 1,05·104 (tres cifras significativas); 1,050·104 (cuatro cifras significativas); 1,0500·104 (cinco cifras significativas).
Recuerde
Todos los dígitos de una magnitud medida, incluido el incierto, se denominan cifras significativas.
En cálculos, se usan las siguientes reglas para tomar las cifras significativas:
1 En multiplicaciones y divisiones, el resultado se debe dar con el mismo número de cifras significativas que tiene la medida con menos cifras significativas. Ejemplo: En el cálculo del área de un triángulo de base 4,551 cm (tres cifras significativas) y de altura 3,5 cm (dos cifras significativas): Área = 4,551 · 3,5 = 15,9285 → 15 (dos cifras significativas).
2 En sumas y restas, el resultado no puede tener más posiciones decimales que la medida que tiene menos posiciones decimales.
Ejemplo
Si se suman las siguientes cantidades: 10,5 (una posición decimal) + 1,098 (tres posiciones decimales) + 24 (ninguna posición decimal), el resultado es 35,598 el cual no puede tener ninguna posición decimal, y redondeando se obtiene el resultado de 36.
Nota
En el redondeo, si el número que sigue al que se va a redondear es menor de 5, este no se modifica. Por ejemplo, redondear 7,44 a dos cifras significativas es 7,4. Por el contrario, si el siguiente número es 5 o mayor, el dígito se incrementa en una unidad, por ejemplo, redondear 7,48 a dos cifras significativas es 7,5.
3. Resumen
En este capítulo se ha realizado una clasificación de la materia en función de su estado físico (sólido, líquido o gas) y de su composición (mezcla, elemento y compuesto), definiendo cada uno de ellos.
Se han tratado las leyes ponderales que rigen las combinaciones de los elementos para formas compuestos, que se recuerdan y son:
1 Ley de conservación de la masa o ley de Lavoisier.
2 Ley de las proporciones definidas o ley de Proust.
3 Ley de las proporciones múltiples o ley de Dalton.
Se ha diferenciado entre propiedad física y química de la materia, con lo que el alumno es capaz de distinguir cada una de ellas y saber en qué grado afecta a las sustancias. El conocimiento de estas propiedades da paso al estudio de los distintos y más usados métodos de separación de componentes en una mezcla llevados a cabo tanto a nivel de laboratorio como a nivel industrial (decantación, filtración, cristalización, destilación, tamizado y cromatografía).
Se termina el capítulo estudiando las unidades de las principales magnitudes presentes tanto en el mundo de la química como de la física, haciendo hincapié en el Sistema Internacional, así como la incertidumbre que afecta a la medida y el correcto uso de las cifras significativas en una medida.
Ejercicios de repaso y autoevaluación
1. La aspirina está compuesta en un 60% en masa de carbono, un 4,5% de hidrógeno y un 35,5% de oxígeno, sea cual sea su origen. ¿Se trata de un compuesto o de una mezcla?
2. Sabiendo que la fórmula química del gas metano es CH4, razone si la siguiente afirmación es o no correcta: “4 g de hidrógeno se combinan con 1 g de carbono para dar lugar a 5 gramos de metano”.
3. Exprese la temperatura de 313 K, en grados Fahrenheit.
4. Una persona tiene una pieza de oro que se aproxima con gran exactitud a la forma de un cubo de 20 mm. Se sabe que la densidad del metal es de 19,5 g/cm3. Se dirige a una joyería donde pagan a 15 € el gramo. Determine el dinero que puede conseguir dicha persona con la venta.
5. Se tiene una habitación de 10,5 m de largo, 5,25 m de ancho y 3,2 m de alto. Calcule el volumen de dicha habitación usando el número correcto de cifras significativas en la respuesta.
6. Clasifique correctamente los siguientes materiales: agua de mar, granito, zumo de naranja, azufre, moneda de 50 céntimos, calcita (CaCO3), gas oxígeno y nitrato de cobre.
7. Indique el método de separación más conveniente para las siguientes mezclas: una mezcla de agua y arena, una mezcla de aceite y vinagre, una disolución de agua con sal y una mezcla de etanol y agua.
8. Exprese la siguiente densidad en el SI de unidades: 9200 mg/L.
9. ¿qué diferencia hay entre estas dos mediciones: 7,0 y 7,00 g?
10. Un gas a 25 °C se introduce
