القياس: الوحدات المشتقة

في عام 1960،المؤتمر العام للأوزان والقياسات اقترح النظام الدولي للوحدات،لوحدات القياس. ويحدد هذا النظام 7 وحدات أساسية للطول،والكتله،والوقت،والحرارة،وكمية المادة،والتيار الكهريائي،وشدة الإضاءة. وهده ما تسمى الوحدات الأساسية.

وحدات القياس،وهي عباره عن مزيج من وحده أو أكثر من الوحدات الأساسية،معروفة بالوحدات المشتقة. الوحدتان المشتقتان الاكثر استخداماًفي الكيمياء هما الحجم و الكثافة. الحجم هو قياس الفراغ الذي يشغله جسماًما.

وحدة النظام الدولي لقياس الحجم تعرف بوحدة الطول الأساسية،المتر. ولكن أي وحده قياس للطول،عند تكعيبها أو رفعها للأس 3،تصبح وحدة للحجم. على سبيل المثال،المتر المكعب،والسنتيميتر المكعب،والميليميتر المكعب،كلها وحدات للحجم.

أما الكثافة،علي الصعيد الآخر،فهي نسبة كتله الجسم إلى حجمه وبذلك تعرف وحدة الكثاقة باستخدام وحدات القياس الأساسية للكتله والطول. وحدة النظام الدولي للكثافة هي كيلوغرام للمتر المكعب. عادة،تستخدم وحدة الغرام للسنتيميتر المكعب،لتعريف كثافة المواد الصلبة والسائلة،والغرام للتر لقياس كثافة الغازات.

تعد الوحدات الأساسية والوحدات المشتقة عظيمة الاهمية لتحديد الخصائص المختلفة للمادة. ويمكن تقسيم هذه الخصائص على نطاق واسع إلى مجموعتين مكثفة و واسعه. عندما تكون الخاصية مستقلة عن كمية للمادة الحاضره،تعرف بالخاصيه المكثفة الحرارة،والكثافة،ونقطة الغليان،والذوبان،والرائحه،والصلابه كلها أمثلة على خصائص مكثفة.

كثافة القصدير،مثلا 7.3 غرام للسنتيميتر المكعب،وتبقى كذلك سواء كان معنا غرام او كيلوغرام من القصدير. وبذلك،الكثافة هي 7.3 غرام للسنتيميتر المكعب للمادة،يمكن أن تستخدم لتعريف المادة بأنها القصدير. في الواقع،كل الخصائص المكثفه يمكن أن تستخدم للتعرف على المادة،حيث هذه الخصائص لا تتغير مع كمية أو حالة العينه.

أما الخاصية الواسعه،من ناحية أخري،فهي تعتمد على كمية المادة الموجودة. الكتلة،والحجم،والطول كلها خصائص واسعه. تتغير الخصائص الواسعه مع حجم العينه وحالتها.

وهذا ما يجعلها أداه غير مجدية للتعرف على المواد. فكتلة عينه ما،على سبيل المثال،لن تكون مفيده في التعرف على المادة بأنها قصدير.