Para realizar experimentos químicos, é necessário saber algumas unidades de medida, que são grandezas que relacionam alguma quantidade com um padrão estabelecido. As principais grandezas físicas usadas em Química são: massa, volume, densidade, temperatura e pressão. Veja cada uma delas e as suas unidades de medida:
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Massa (m): é a quantidade de matéria que um corpo possui. Sua unidade-padrão no SI (Sistema Internacional) é o quilograma (kg), que corresponde a 1000 gramas.
Utiliza-se uma balança para comparar a massa do corpo com o quilograma-padrão, que corresponde à massa de um cilindro de 90% de platina e 10% de irídio, de 3,917 cm de diâmetro por 3,917 cm de altura. Esse quilograma-padrão fica guardado no interior de três cúpulas de vidro na sede do Bureau Internacional de Pesos e Medidas, na cidade de Sèvre, França. A imagem abaixo é um pouco mais antiga, por isso tem apenas duas cúpulas:
Quilograma-padrão no Bureau Internacional de Pesos e Medidas, Sèvre, França
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Volume (V): é o espaço ocupado por um corpo. No SI, a unidade-padrão de volume é o metro cúbico (m3). Mas, em Química, são muito utilizados o litro (L) e o mililitro (mL). Abaixo temos várias conversões entre unidades usadas para volume:
1 m3 = 1000 L ou 1000 dm3
1 dm3 = 1 L
1 cm3 = 1 mL
1 cm3 ou 1 mL = 10-3 dm3 ou 10-3 L
Se o material se tratar de um líquido, o volume pode ser medido em vários cilindros graduados, tais como pipetas e provetas. Se forem sólidos regulares, o volume pode ser calculado, por exemplo, se for um cubo ou um paralelepípedo, pela multiplicação da altura (h), comprimento (c) e largura (l). As fórmulas de cálculo do volume para outros sólidos regulares são mostradas abaixo:
Fórmulas para calcular o volume de sólidos regulares (figuras geométricas)
Agora, se for um sólido irregular, basta usar o Princípio de Arquimedes, onde se coloca o sólido irregular em um cilindro graduado com determinado volume de água. O volume de água que for deslocado é igual ao volume do sólido.
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Densidade (d): A densidade de um material é a relação entre a massa e o volume ocupado:
densidade = massa (g) ou d = m
volume (cm3) V
No SI, a unidade-padrão de densidade é o quilograma por metro cúbico (kg/m3), mas, em Química, a unidade bastante utilizada gramas por centímetros cúbicos (g/cm3) para sólidos e líquidos; já para gases, é utilizado gramas por litro (g/L).
A densidade dos materiais pode ser calculada pela fórmula acima. No caso dos líquidos, ela pode ser medida com um aparelho chamado densímetro. Basta colocá-lo no líquido, sem tocar nas paredes do recipiente, e onde a superfície do líquido ficar no densímetro, a graduação indicará a densidade.
Os densímetros são usados para medir a densidade de líquidos e soluções
A densidade é uma grandeza que depende da pressão e da temperatura, que são as grandezas mencionadas a seguir:
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Temperatura (T): é a medida do nível de energia térmica de um material.
No SI, a unidade-padrão da temperatura é o Kelvin (K), que é reconhecido como escala absoluta. Mas, no Brasil, costuma-se usar a escala Celsius (ºC). Em países ingleses, utiliza-se muito a escala Fahrenheit (ºF). As conversões entre essas escalas termométricas são dadas pelas fórmulas a seguir:
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Conversão de Celsius para Kelvin: TK = TºC + 273,15
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Conversão de Fahrenheit para Celsius: ºC = (ºF – 32)
1,8
A temperatura dos materiais é medida por meio de termômetros.
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Pressão (p): é a força aplicada por unidade de área:
p = F
a
A unidade-padrão de pressão no SI é o pascal (Pa = N/m2), mas outras unidades costumam ser utilizadas, tais como o milímetro de mercúrio (mmHg) e o atmosfera (atm). 1 atm é a pressão atmosférica ao nível do mar.
A seguir, são mostradas as relações entre essas e outras unidades de pressão:
1 atm = 76 cm Hg = 760 mmHg = 760 torr = 101.325 Pa
A pressão atmosférica varia de acordo com a altitude do lugar e pode ser medida utilizando-se um barômetro:
Barômetro que mede a pressão atmosférica
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
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