01 Materia ed Energia - Operazione di misura e sistema di misura

La misura di una qualsiasi grandezza è il risultato del confronto di quella grandezza con un'altra della stessa specie, scelta come unità di riferimento. Per esempio, quando diciamo che il volume di un recipiente è 10 litri, vogliamo significare che quel volume, paragonato all'unità di riferimento (il litro), è 10 volte più grande. Non bisogna mai dimenticare, allora, che il risultato di una misura è espresso da un numero che deve essere sempre seguito dall'unità di misura scelta. Infatti, l'espressione: "il recipiente misura 10" è completamente priva di significato; invece, l'espressione: "il recipiente misura 10 litri" è completa e dice sia che si è misurato un volume (perchè il litro è un'unità di volume) sia che il volume misurato è 10 volte più grande dell'unità di misura adottata (rappresentata, in questo caso, dal litro).

Nello studio della chimica si incontra la necessità di misurare e, quindi, di definire una grande varietà di grandezze come il volume, la densità, la pressione, ecc..., le quali sono, tuttavia, riconducibili, per la maggior parte, ad un piccolo numero di grandezze fondamentali, di cui le più importanti sono: la lunghezza, la massa e il tempo.

Per esempio, la velocità di un corpo in movimento è misurata come rapporto tra la distanza (una lunghezza) percorsa e il tempo impiegato a percorrerla.

Le unità di misura delle grandezze fondamentali possono essere scelte in vario modo. Il sistema di misura ora universalmente accettato è il sistema internazionale di unità, in sigla: S.I. .

Le grandezze fondamentali del SI, insieme alle loro unità di misura sono riportate in seguito:

Lunghezza - metro - m

Massa - chilogrammo - kg

Tempo - secondo - se

Corrente elettrica - ampere - A

Temperatura - Kelvin - K

Quantità di sostanza - mole - mol

Intensità luminosa - candela - cd

Tutte le altre grandezze sono definite grandezze derivate e le loro unità di misura risultano dalla combinazione tra varie unità di misura di grandezze fondamentali.

In chimica si fa uso molto spesso di numeri molto grandi o molto piccoli. E' conveniente esprimere questi numeri in forme esponenziale, cioè come prodotto tra un numero, compreso tra 1 e 10, e una potenza di 10, come negli esempi che seguono:

328.000 = 3,28 X 100.000 = 3,28 x 10⁵

0,0057 = 5,7 x 1/1000 = 5,7 x 10^-3

Si fa notare che l'esponente che si da al 10 è, in valore assoluto, uguale al numero dei posti di cui si sposta la virgola ed ha segno positivo, se lo spostamento avviene verso sinistra, negativo, se avviene, verso destra, positivo.

Nel SI i multipli o i sottomultipli di qualsiasi unità di misura sono ricavati moltiplicando questa per una potenza del 10.